Фрезы для металлообработки

Принципы выбора фрезы для обработки металла

Фреза – это инструмент с одним или несколькими режущими зубцами для фрезерования (механической обработки путем резания плоскостей, пасов, лысок, в процессе которой режущий инструмент совершает вращательное движение, а заготовка – поступательное). Во время работы каждый зубец шаг за шагом обрезает заготовку.

Виды фрез для металлообработки различаются по многим параметрам. Во время выбора вида фрезы для металлообработки нужно обращать внимание на ее корпус, держатель резца, а также на следующие свойства:

• возможность использования на обычном фрезерном станке для металлообработки или на станке с ЧПУ;
• степень твердости и материал фрезы;
• длину лезвия;
• общую длину;
• диаметр лезвия;
• диаметр хвостовика.

Влияние твердости фрезы для металлообработки

Если материал используется на обрабатывающем центре и станке с ЧПУ на предприятии металлообработки, то необходимо брать фрезу с твердого сплава. Белая сталь применяется для обычного фрезерного станка.

Фреза из белой стали имеет меньшую твердость. Инструменты из быстрорежущей стали имеют более низкую стоимость , обладают хорошей вязкостью, однако не обладают достаточной прочностью. В то же время они просты в применении и устойчивы к износу. Термическая устойчивость фрезы из быстрорежущей стали составляет 600 градусов, а твердость — 65HRC. Необходимо фрезеровать их с белой сталью.

Чем тверже материал, тем легче обжечь нож, особенно если не используется охлаждающая жидкость.

Фрезы для металлообработки, изготовленные из цементированного карбида обладают высокой термической твердостью, улучшенной износостойкостью. Однако цементированный карбид неустойчив к ударам. Лезвие фрезы может легко сломаться, если, например, инструмент упадет. Цементированный карбид – материал, который изготовлен посредством порошковой металлургии. Его твердость достигает 90 90HRA. Термическая твердость – около 900 градусов. Белая сталь лучше всего подходит для фрезерных станков, станков с ЧПУ и обрабатывающих центров, в которых располагаются станки с ЧПУ для металлообработки в большом количестве.

Как выбирать диаметр фрезы

Необходимый диаметр инструмента отличается в зависимости от типа продукта. В основном рекомендуют обращать внимание на технические характеристики оборудования и размеры деталей, подлежащих металлообработке.

При наличии плоского фрезера для выбора диаметра торцевой фрезы нужно учитывать, что мощность инструмента должна находиться в пределах диапазона мощности станка. Диаметр шпинделя станка применяется как основной параметр, который нужно учесть  для правильного выбора. Диаметр торцевой фрезы может быть больше диаметра шпинделя в полтора раза. При массовом производстве диаметр инструмента может превышать ширину резания заготовки и в 1,6 раза.

При выборе инструмента для металлообработки фрезы должны иметь соответствующий диаметр. Выбор диаметра концевой фрезы учитывает требования к размеру детали, подлежащей обработке. Очень важно учитывать, чтобы мощность инструмента соответствовала диапазону мощности станка. При наличии концевой фрезы небольшого диаметра обязательно нужно рассчитать, способно ли предельное количество оборотов станка достичь наименьшей скорости резания инструмента.

Ширину, а также диаметр пазовой фрезы выбирают соответственно с размером детали, которая обрабатывается. Мощность резания должна находиться в допустимых границах технических характеристик станка.

Особенности выбора лезвий для фрез

Для совершения тонкого фрезерования в центре металлообработки необходимо выбирать шлифовальный диск. Он имеет лучшую точность размеров. Точность позиционирования диска во время обработки ниже, и можно получить готовое изделие с минимальным уровнем шероховатости поверхности. В чистовой обработке также применяется шлифование стружечных канавок, формирование режущих кромок с большой поверхностью и со значительным положительным углом среза. Таким образом, лезвие может резать при незначительной подаче и незначительной задней части.

Если твердосплавное лезвие без переднего острого угла обрабатывается при небольшой подаче, маленькой задней частью, то наконечник в инструменте трет заготовку. Срок службы инструмента от этого сокращается.

В отдельных случаях на заводе металлообработки целесообразнее применять прессованные ножовые инструменты. С целью черновой обработки металла применяется прессованное полотно. Это снижает стоимость обработки металла и конечную цену готового изделия. Однако точность размеров и острота кромки у прессованного лезвия несколько хуже, чем у заточенного лезвия. У прессованного лезвия более прочная кромка и выше сопротивление удару в процессе черновой обработки. Такое же лезвие способно выдержать большую глубину во время резания и подачи.

Иногда у прессованного лезвия есть канавка для стружки на передней поверхности. Это снижает минимальную необходимую силу для резки. Одновременно наличие канавки уменьшает силу трения с заготовкой и снижает потребляемую мощность.

Поверхность прессованного лезвия не обладает такой же плотностью, как поверхность заточенного лезвия. Это отрицательно сказывается на точности размеров. Высота наконечника на корпусе фрезы сильно различается. Но, так как прессованные режущие инструменты дешевы, они широко применяются в процессе обработки металла.

Для измельчения нержавеющей стали и прочих вязких материалов применяется заточенный нож с передним углом большого размера. Острое лезвие имеет высокое режущее действие. Стружка из-за особой конструкции инструмента быстро уходит из передней части лезвия, поэтому эффективность обработки металла увеличивается на порядок.

Иногда, прижимное лезвие устанавливается в гнезде, предназначенном для лезвий большинства фрез. Также легко конфигурируется очищающее полировальное лезвие. Оно удаляет следы от ножа во время механической обработки и дает возможность добиться большей степени обработки шероховатости. Использование ракельных ножей сокращает время цикла обработки и общую стоимость работ.

Для обработки металла также применяется так называемая технология царапания. Это сравнительно новая технология, широко применяющаяся при точении, обработке канавок, сверления и резки металла.

Выбор корпуса и зубьев фрезы

Стоимость качественной фрезы для производителя и заказчика металлообработки высока. Так, корпус торцевого инструмента, имеющий диаметр 100 миллиметров имеет стоимость, доходящую до 600 долларов. При выборе фрезы надо проявить особую ответственность. Инструмент должен удовлетворять всем потребностям процесса обработки металла.

При выборе фрезы надо учитывать количество зубцов. Фреза с большими зубьями и с диаметром 10 см имеет шесть зубьев. На инструменте указанного диаметра может поместиться 8 плотных зубьев поменьше. Величина шага фрезы определяет количество ее зубьев. В свою очередь количество зубцов, принимающих  участие в процессе обработки металла, влияет на качество резки и изменяет скорость работы станка.

У каждого производителя фрез есть своя серия торцевых фрез (имеющих крупный и плотный зуб). По диаметру различают редкие, мелкие, плотные зубы. Заказчики металлообработки являются источником великого множества идей. Заказы на металлообработку от заказчиков диктуют направления развития индустрии. Компании металлообработки учитывают все особенности строения фрез.

Для черновой обработки заготовок применяется так называемое разбавление. Инструмент использует 1 – 1,5 лезвий на дюйм (25,4 мм) в диаметре и имеет увеличенное пространство для стружки. Также, подобные инструменты применяются для резки изделий из мягкого металла, в процессе обработки которых будет образовываться большое количество стружки.

Плотные зубья лучше всего подходят для обработки металла в стабильных условиях и применяются для грубой обработки чугунных изделий. Инструмент с плотными зубьями подходит для мелкой и узкой резки суперсплавов, а также для так называемой резки металла без стружки.

Плотные зубцы применяются для тонкого фрезерования. Глубина резки колеблется от 0,25 до 0,64 мм. При резке совершается небольшая нагрузка на каждый зуб, поэтому требуемая мощность станка для металлообработки небольшая. Для этого выбирается большая скорость подачи. Инструмент с тонким зубом используется для работы с тонкостенными материалами. Размер шага в этом случае будет определять количество режущих элементов, одновременно участвующих в резке при фрезеровании. В фрезерной работе следует применять, по крайней мере одно лезвие, чтобы избежать ударов, повреждения инструмента и выхода его из строя.

Количество зубцов на фреза металл в технологии металлообработки выбирается так, чтобы стружка скручивалась правильным образом. Неправильное размещение стружки приведет к тому, что режущая кромка начнет повреждаться. Если не соблюдаются требования относительно плотности лезвия, это приведет к возможному удару и повреждению станка.

Для шпинделей с большими конусообразными отверстиями и высокой степенью жесткости используется фреза с одним зубом. У такой фрезы одновременно задействуется большое количество зубцов. Следует обращать внимание на достаточную мощность и степень жесткости станка, размер отсека для стружки. Если удаление стружки во время изготовления деталей затруднительно, то регулируется скорость и объем резки.

При токарной работе в неблагоприятных условиях возможно возникновение вибрации станка. Токарная обработка металла повышает риск повреждения твердосплавных пластин. Токарная работа по металлу характеризуется меньшими мощностями. Токарный станок металл в большей степени ориентирован на ручное управление. Токарный станок ЧПУ не так далеко ушел от предшественника, не полностью автоматизирован. Применение фрез с большими зубьями снижает требования к мощности оборудования. Если диаметр отверстия шпинделя небольшой, то фреза с черновыми зубьями эффективно используется для обработки металла. Современная металлообработка на заказ с тендера, соответствует актуальным требованиям.  Заказы на металлообработку от заказчиков должны соответствовать установленным требованиям и заводским стандартам производства.