Фреза для токарного станка по металлу

Фреза для токарного станка по металлуФреза является разновидностью режущих инструментов. Она изготавливается в форме блина, а на её торцевой части располагаются зубцы. Применяется она для создания канавок определённой толщины и глубины, а также для отпиливания заготовок из стальных сплавов и чёрных металлов.

Устройство и принцип работы инструмента

Металл обрабатывается благодаря множеству лезвий, которые располагаются на зубчатом теле фрезы. При вращении инструмента происходит фрезерование, во время которого одновременно несколько зубцов контактируют с материалом, срезая слои различной толщины.

Изготавливаются рабочие зубцы из твёрдых металлов, быстрорежущей стали, кардной проволоки или минеральной керамики. В некоторых случаях фрезу делают с алмазным напылением.

В зависимости от вида зубцов и устройства оборудования различают такие типы фрез:

Цельное приспособление состоит из единого металла. Основными их частями являются рабочий участок (у концевых) или тело дисковой формы (у насадочных) и корпус-хвостовик.

К типу насадочному относят отрезные и дисковые инструменты. Они, в свою очередь, могут быть сварными или цельными. У сварных инструментов хвостовик и рабочая часть изготавливаются из различных металлов и друг к другу крепятся при помощи сварки.

Сборное оборудование тоже изготавливается из нескольких металлов (чаще всего двух), но они не намертво прикреплены друг к другу. Их части фиксируются при помощи болтов, винтов или клиньев. Основной частью сборных фрез является корпус, а вот резцы можно точить или заменять. Резцы чаще всего выполнены с твердосплавными напайками или из быстрорежущей стали.

Разновидности

Определённый вид фрезы предусмотрен для отдельной работы. Они подразделяются на следующие виды:

  1. Фреза для токарного станка по металлуОтрезные.
  2. Дисковые.
  3. Угловые и концевые. Предназначаются для обработки выемок, уступов, наклонных поверхностей и пазов.
  4. Шпоночные. Они похожи на сверло и выполняют те же функции, что и концевые.
  5. Торцовые. Применяются на металлообрабатывающих станках вертикального типа для обработки различных плоскостей.
  6. Цилиндрические. Могут иметь винтовые или прямые зубцы, устанавливаются на станки горизонтального типа. Ими режут плоские поверхности.

К самой применяемой и широко распространённой группе относят отрезные и дисковые фрезы, на рассмотрении которых мы и остановимся.

Дисковая фреза

Этот тип оборудования является одним из самых производительных, он используется для выполнения уступов, отрезания заготовки, выделки разных выемок, канавок и пазов. У их зубцов на концах имеются дополнительные рабочие кромки, диаметр которых сильно превышает длину самого инструмента.

Этот тип фрезы был создан для работы с металлом в более сложных условиях, с зажатием и вибрацией. Вибрация может быть связана с маленькой жёсткостью тела оборудования или плохого отхода стружки из рабочей зоны.

Фреза по металлу дисковая делится на следующие разновидности:

Фреза для токарного станка по металлуВ пазовых дисковых фрезах имеются режущие зубцы только по внешней цилиндрической поверхности. Для фрезерования мелких канавок они очень удобны. У двухсторонних имеются и поверхностные, и торцовые зубья. У трёхстороннего оборудования зубцы покрывают поверхности и два торца, с их помощью можно одновременно обрабатывать несколько перпендикулярных плоскостей в уступах или пазах.

Чтобы на заготовках выполнять шпицы и узкие канавки, используют топкие дисковые инструменты, их ещё называют «пила». Фаски у них на торцах затачивают поочерёдно. В основном фаской снимается 50% рабочей кромки. Именно по этой причине слой металла, который срезается зубцами, меньше ширины будущей канавки. Подобная конструкция оборудования предусматривает промежутки между зубцами для стружки, которая за счёт этого легче выводится. Если ширина реза будет такой же, как у канавки, то стружка зацепится за стенки и застрянет, что может вызвать поломку режущей поверхности.

Отрезные фрезы

Фреза отрезная является разновидностью дисковой. Созданы они для деления целой заготовки на части и отрезания фрагментов болванок. Рабочих острых кромок на торцах нет, так как они размещены по периферии. По размерам зубьев различают такие типы отрезных фрез:

  1. С большими зубьями.
  2. С малыми.
  3. Со средними (нормальными).

Многие отрезные фрезы относятся к классу «В» по точности и имеют толщину больше 1 мм. Инструменты со средними и малыми зубцами применяются для фрезерования чугуна и стали, а с большими — для лёгких и мягких металлов.

Нюансы подбора оборудования

Выбрать для себя подходящий инструмент несложно, необходимо лишь знать характеристики и параметры оборудования. К таким параметрам относят число зубьев и материал, из которого выполнено изделие. Ключевым моментом для выбора материал изделия является прочность металла, который вы собираетесь резать.

Требуемое число зубьев

Фреза для токарного станка по металлуОт того, какое количество зубьев у инструмента, зависит скорость обработки и чистота среза. Чем больше их количество, тем место спила будет чище. Но при этом сильно возрастает нагрузка на электромотор, процесс отвода из места распила стружки ухудшается. А из-за этих причин падает скорость вхождения в толщину металла и вращения инструмента. Если количество зубцов небольшое, то между ними увеличивается размер пазух. Эти факторы ускоряют распилку и облегчают вывод стружки. Но на торцах останутся бороздки, которые дополнительно следует зачищать.

Читайте также:  Приспособления для ощипывания птицы в домашних условиях

Больше зубцов делают отрезным фрезам с отрицательным значением угла и габаритным поперечником. Меньшее число зубьев будет у устройства с положительным значением угла и небольшим поперечником.

Малое число зубов колеблется в пределах 10−40 штук, среднее — 40−80, а большое — 80−90. Именно образцы со средним числом зубьев подходят для различных видов распила. Именно такие образцы наиболее эффективны для работы по материалам разной твёрдости.

Для чистового фрезерования применяют режущие дисковые инструменты с мелкими зубцами, а для первичного — с крупными. Диски, предназначенные для черновой работы, отличаются беспрепятственным и быстрым отводом излишков стружки из глубоких зон распила.

Как подобрать материал

Для резки металлов с прочностью от 500 до 800 МПа применяются фрезы из быстрорежущей стали с добавлением молибдена, количество которого составляет примерно 5%. Для работы с металлами, прочность которых превышает 800 МПа, выбирают инструмент с содержанием кобальта до 5%. Для работы с драгоценными металлами изготавливают высокоточные фрезы из быстрорежущей стали наилучшего качества.

Для обработки нержавеющей стали применяются дисковые инструменты с напайками из карбида вольфрама. Такие зубцы не перетачивают, они покрыты слоем PVD.

Правила хранения и испытания

Фреза для токарного станка по металлуПроверка дисковых отрезных фрез на работоспособность и стойкость происходит на образцах, которые изготовлены из стали 45, со скоростью резания 20−100 метров за минуту. Проводятся испытания на фрезерных станках с применением спецоправки и правочных колец. Общая длина фрезерования каждого инструмента, который подвергается проверке по металлу, составляет 25−50 см.

Проверочную обработку производят с обязательной подачей охлаждающей жидкости, водного раствора эмульсола. После того как испытание будет завершено, явления окрашивания на режущих частях отрезных дисковых фрез должны отсутствовать. Если после тестирования фреза готова к дальнейшей эксплуатации, считается, что испытание на работоспособность она прошла.

Внешний вид оборудования анализируется, согласно ГОСТу, визуально. Осуществляется осмотр с помощью лупы с четырёхкратным увеличением. Твёрдость проверяется по стандарту 9013, а шероховатость — 9378.

Особенности стали для изготовления фрез

Оборудование выполняют из быстрорежущих сплавов, к которым относятся высоколегированные марки стали с повышенной теплостойкостью. Подобная отличительная черта достигается введением в сплав молибдена, хрома и ванадия в сочетании с вольфрамом. Для производства отрезных фрез в основном берут сталь таких марок: Р6М5, Р12, Р18.

На заводы для изготовления режущего инструмента сплавы поступают в виде стальных заготовок (в поковках).

Когда фрезы подвергают нагреву под закалку, в сплаве начинает формироваться аустенит. Он содержит относительно небольшое количество углерода и активно легируется. Режущий инструмент получает особую структуру после закалки и состоит из мартенсита с меленькими иглами, различных карбидов и остаточного аустенита.

Основными легирующими добавками для быстрорежущих сталей служат ванадий, вольфрам, молибден и кобальт. Именно эти элементы способны обеспечить нужную красностойкость материала. В подобные сплавы обязательно добавляют хром. Особое внимание уделяется количеству в стали углерода: его число должно быть таким, чтобы в сплаве могли сформироваться карбиды вводимых добавок. Если количество углерода будет меньше 0,7%, то готовая фреза не будет иметь нужную твёрдость.

Как на свойства сплавов влияют легирующие элементы:

  1. Фреза для токарного станка по металлуФосфор и сера оказывают негативное воздействие на характеристики стальных быстрорежущих композиций. В сплаве их количество не должно превышать 0,03 и 0,015% соответственно.
  2. Вольфрам и молибден являются основными легирующими добавками. Именно благодаря им обеспечивается высокая степень эксплуатационной и красностойкости стали.
  3. Хрома в сплаве должно содержаться не более 4%. Он придаёт повышенную прокаливаемость металлу.
  4. Кобальт повышает красностойкость, но удаляет углерод из стали и понижает её прочность и вязкость.

Чаще всего инструмент изготавливают из стали марки Р6М5. Её стоимость ниже, но и фреза получается менее износостойкой, чем из материалов марок Р18 и р12.

Максимальная износостойкость у сплава Р18: в нём наибольшее количество вольфрама, отсюда и высокая стоимость. А по показателям теплостойкости лучшим считается инструмент, изготовленный из стали Р12.

Методы повышения износостойкости

Высокие эксплуатационные характеристики гарантирует качественная термическая обработка оборудования. Фрезу могут подвергать различным вариантам закалки, которые увеличивают их износостойкость. Выполняется закалка следующими методиками:

  1. Светлая. Это разновидность термической ступенчатой обработки. Чтобы её осуществить, необходимо охладить сталь специальными соединениями. В основном для этих целей применяется смесь расплавленной щёлочи и воды.
  2. Прерывистая. Такая технология популярна, так как она исключает риск появления в готовых изделиях трещин.
  3. Непрерывная. Применяется этот вид закалки редко, так как выполняется он с ускоренным охлаждением. А такие манипуляции часто вызывают появление трещин на приспособлении.
  4. Ступенчатая. Этот вид закалки включает в себя охлаждение заготовок в горячей атмосфере (до 600 градусов), а после — на открытом воздухе.
  5. Очень редко могут применять изотермические неполные или полные закалки, а также индукционный нагрев.
Читайте также:  Как сделать форму для отливки из алюминия

При термообработке нагрев производят:

  1. Фреза для токарного станка по металлуВ соляных специальных ваннах.
  2. В газовых и электрических агрегатах в защитной среде.
  3. Высокочастотными токами.

Фрезы необходимы для обработки металлических изделий и прорезывания в них канавок и прочих отверстий, именно поэтому правильно подойдите к её выбору. Учтите все нюансы последующего процесса обработки и тип металла, с которым вы собираетесь работать.

Фреза для токарного станка по металлу

Не успел я снять свою первую стружку на токарном станке, как возникла мысль о покупке фрезерного 🙂

Собственно, меня об этом уже предупреждали, так что я был готов морально и материально, однако не все оказалось так просто, как думал. Ценник на такие станки начинался от 50тр, т.е. даже дороже чем на токарные, по весу и размеру они никак не вписывались в интерьер кухни, не говоря уже о моей маленькой комнатке для занятий музыкой, где я частенько точил резцы, чтобы лишний раз, не бесить соседей.

Когда начал копать глубже, смотреть характеристики, то тут все оказалось еще печальнее. Большинство станков имело слабые моторчики и каждый второй из бюджетных, покупатели потом переделывали. Очень понравился мне Proxxon MF-70.

Фреза для токарного станка по металлу

Маленький, симпатичный. Как раз для моих задач должен подойти. Но почитал про то, как его модернизировали ( forum.rcdesign.ru/f113/thread364744.html ) и понял, что пока не готов к подобным проектам.

Потом я увидел комбайн от того же проксона.

Фреза для токарного станка по металлу

Не прочитай я про опыт модернизации MF 70, думал бы, что тут все будет хорошо. Но сама идея совмещения токарного и фрезерного станков на одной площади мне понравилась.

Начал искать модули модернизации токарника за счет установки такой вот фрезерной головы. Увидел на модели MML 2550 такой аксессуар, как фрезерная голова MetalMaster BF20 Vario. Аналогичные варианты были и у других поставщиков.

Фреза для токарного станка по металлу

Полез смотреть обзоры и наткнулся на видео, где показывали MML 2550 с фрезерной приставкой в работе. Как только увидел, как раскачивается станок при работе, сразу понял, что с моей кухонной тумбой это не вариант. Будет фрезер долбиться как в колокол, без прикручивания станка к какой-то поверхности.

Тяжело было расставаться с мыслью о фрезерочке, уж больно все красиво выглядело на картинках. Но я снова полез в поиск и нашел такую тему, как фрезерная приставка к токарному станку.

Фреза для токарного станка по металлу

Эта штука ставится вместо резцережателя и позволяет зажимать деталь, двигая ее по вертикали. По сути, это та же самая резцедержка, только с возможностью вертикального перемещения.

Фреза для токарного станка по металлу

Сзади находится гайка, которая фиксирует приспособление под разными углами. Т.е. можно фрезеровать более сложные поверхности. В качестве компромиссного варианта, вполне приемлемо. Ценник находился в пределах 10тр, меня более чем устраивало. Стал ждать подходящего случая, чтобы купить.

И тут случайно, увидел объявление на авито, где продавалось такое фрезерное приспособление, совершенно новое, в комплекте с тисками, цанговым патроном на 100мм (как на моем станке) и комплектом фрез. Не стал ждать, поехал и купил.

Фреза для токарного станка по металлу

Цанговый патрон интересен тем, что им можно более плотно зажимать фрезы, чем кулачками обычного патрона. Нет рисков порчи кулачков при проворачивании фрезы.

Фреза для токарного станка по металлу

Тисочки удобны для зажимания мелких деталей, потому что не все можно зажать тремя болтами.

Домой это дело тащил в два захода, потому что общий вес оказался примерно 11кг.

Примерил на станок, выяснилось, что нужно сверлить в платформе отверстия под установку, иначе никак.

Сначала думал сделать это обычной дрелью, но потом поехал и купил сверлильный станок Procraft BD-1550

Фреза для токарного станка по металлу

Которым и просверлил 3 отверстия, после чего нарезал в них резьбу М6 и прикрутил туда фрезерное приспособление.

Фреза для токарного станка по металлу

Радость была недолгой, потому что через некоторые время пришло понимание того, что не все фрезерные задачи можно выполнить с помощью данного приспособления. Вот к примеру, проточить клинья у меня не получилось, потому что не знал как зажать их под нужным углом.

В результате, я нашел на авито недорогой фрезерный станок JET JMD-1 и купил.

Фреза для токарного станка по металлу

Вместо того, чтобы купить большой фрезерный станок, я как идиот, купил фрезерное приспособление, чтобы установить которое и просверлить 3 дырки, купил сверлильный станок и после этого, все равно купил маленький хреновенький фрезер. А в сумме, траты были как раз на покупку б.у. фрезерного станка, классом выше.

Читайте также:  Установка магистрального фильтра для воды в квартире

С другой стороны, я прикинул, что фрезерное приспособление на токарном, может когда и пригодится, ведь в нем 650вт двигатель и вес 60кг, который я не сдвину, купи я фрезер такого размера. А мой маленький фрезерок весом 40кг, я спокойно вынимаю из под стола и потом туда же ставлю. А если мне нужно просто просверлить пару дырок, то Procraft BD-1550 отлично с этой задачей справляется, благо там моторчик достаточно мощный и передачи через ремень.

Так что, я просто сделал себе коктейль из виски с колой и обмыл приобретение.

А после этого, спокойно поехал в отпуск, тратить то, что осталось от зарплаты с отпускными. 🙂

Эта разновидность режущего инструмента представлена в большом ассортименте. С его помощью можно проводить различные технологические операции. Сам процесс заключается в медленной подаче быстровращающейся фрезы в рабочую область. По точности обработки заготовок такая методика лишь не намного хуже наружного протягивания металла.

Разнообразие фрез по металлу позволяет производить выборку материала на самых сложных участках. Главное – определить нужный вид инструмента и способ его подачи (например, винтовой, поступательно-вращательный). Его режущие кромки изготавливаются из особых сортов стали, керамики, твердых сплавов, алмазов и ряда других материалов (кардная проволока и так далее). Рассмотрим основные разновидности фрез по металлу для фрезерного станка и их назначение.

Фреза для токарного станка по металлу

Классификация фрез по металлу

    По расположению режущих частей (зубьев). По их заточке. По направлению (наклонные, винтовые и так далее). По конструкции инструмента (монолитный, сборный, составной). По креплению режущих элементов. По их материалу.

Поэтому перечислить все разновидности данного инструмента, с учетом специфики его исполнения и особенностей применения, несколько затруднительно.

Виды фрез

Каждая из них используется лишь на определенном технологическом этапе обработки металла, в зависимости от задачи, которую необходимо решить.

Цилиндрические

Фреза для токарного станка по металлуИмеется 2 разновидности данного инструмента – с зубьями прямыми и винтовыми. Фрезы в первом исполнении применяются для более простых операций, как правило, на ограниченных (узких) участках.

Изделия с режущими винтовыми частями более универсальные.

Но так как осевые усилия бывают значительными, то их использование ограничивается углом наклона режущей грани (не более 450). Поэтому в подобных ситуациях устанавливаются фрезы цилиндрические сдвоенные. Особенность их исполнения в том, что режущие части в процессе работы «перекрывают» место стыка половинок инструмента.

Дисковые

    Прорезка пазов. Выборка металла на узком сегменте. Обрезка заготовок. Снятие фасок и для других целей.

Фреза для токарного станка по металлуОсобенности – режущие грани могут располагаться или с одной, или с обеих сторон. Их размеры определяют специфику обработки металла – грубая она (предварительная) или финишная (чистовая). Такой инструмент эксплуатируется в довольно сложных условиях – повышенная вибрация, сложность отвода металлической стружки.

Разновидности:

    Прорезные. Отрезные. Пазовые. Для резания с двух или трех сторон.

Торцевые

В основном применяются для обработки деталей с поверхностями ступенчатыми или плоскими. Инструмент ставится так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна обрабатываемой поверхности.

Фреза для токарного станка по металлу

Особенности – повышенная плотность зубьев на участке соприкосновения с заготовкой. Это обеспечивает равномерность и высокую скорость обработки металла. Наличие дополнительных режущих кромок (в торцевой части) позволяет добиться более «чистой» поверхности при обработке на фрезерном станке.

Червячные

Имеют специфическое применение. Обработка материала производится методом обката.

Фреза для токарного станка по металлу

Особенность – выборка металла происходит в процессе точечного касания фрезы заготовки.

Разновидности

    Левые или правые (в зависимости от направления витков). Одно- или многозаходные. Сборные или цельные. С зубьями шлифованными или нешлифованными.

Концевые

Для обработки пазов, уступов и так далее.

Фреза для токарного станка по металлу

Разновидности

    Хвостовик – конический или цилиндрический. Для предварительной (крупные зубья) или финишной (мелкие) обработки материала. Монолитные или с напаянными режущими пластинами (коронками).

Обдирочные фрезы предназначены для обработки сплавов, полученных способом литья или ковки.

Фреза для токарного станка по металлу

Шпоночные – разновидности концевых, которыми производится выборка Т-профилей. Оснащены двумя зубьями, один из которых расположен на конце, а другой – на срединной части инструмента. Интервал между ними и определяет параметры зоны выборки металла.

Фреза для токарного станка по металлу

Отрезные

Фреза для токарного станка по металлуПредназначение понятно из названия. Обрезка заготовки может быть полной или частичной (секторальной). Режущие кромки – только на верхних гранях зубьев (на торцах отсутствуют).

Разновидности

Группируются по размерам зубьев:

    Мелкие. Средние. Крупные.

Особенности – первые две разновидности режущего инструмента служат для работы с чугуном и сталями, последняя – с легкими сплавами (на основе магния, алюминия и тому подобное).