Знание характеристик твердосплавного инструмента позволяет избежать ошибок при работе с ними. Правильный подбор фрез – залог того, что ожидаемый результат будет достигнут быстро и без особых усилий.
Фреза и сверло: в чем отличие?
Фреза отличается от сверла геометрией и механизмом воздействия на материал. Сверло – это инструмент, предназначенный для работы строго в осевом направлении. При отклонении от заданного угла оно может сломаться. Фреза же позволяет срезать материал почти в любой плоскости. С ее помощью создают бороздки и желобки, шлифуют поверхности, распиливают объекты на части, выполняют гравировку, наносят на твердую основу узоры и орнаменты. Концевые фрезы используют для обработки контуров изделий, трассирующего, торцевого, профильного фрезерования, формирования отверстий и рассверливания.
Фрезы классифицируются по конфигурации, виду обрабатываемого материала и типу сырья, из которого они изготовлены. Существует цельные, сварные, напайные и сборные фрезы, а также фрезерные головки – инструменты с взаимозаменяемыми пластинами из быстрорежущей стали и твердых сплавов.
Особенности твердосплавных инструментов
При работе на большой скорости температура в области среза быстро растет. Это негативно влияет на свойства самого инструмента и ухудшает качество обработки поверхности. Фрезы из твердых сплавов способны работать со скоростью, в 8–10 раз превышающей показатели, рекомендуемые для быстрорежущей стали. Сильный нагрев (до 800°C и выше) не влияет на работоспособность твердосплавной фрезы.
Еще один плюс таких инструментов – высокая производительность. Фреза из твердого сплава служит долго, не теряя при этом своих изначальных характеристик. Кроме того, она позволяет обрабатывать особо прочные материалы.
Твердосплавные инструменты изготавливают из карбидов вольфрама, тантала или титана. Связующим звеном между элементами служит кобальт.
Количество зубьев
Режущие кромки, расположенные на боковых сторонах фрезы и ее торце, называются зубьями. Между ними находятся канавки, предназначенные для удаления стружки. Количество зубьев может достигать 12, но чаще всего в процессе работы используют инструменты, имеющие от 2 до 4 режущих кромок.
Фрезы с 2 зубьями считаются универсальными. Они предназначены для работы с материалами средней и высокой твердости. Инструменты с тремя зубцами обычно используют для получистовой либо черновой обработки стали. Фрезы с четырьмя и более кромками применяют при работе с твердыми хрупкими поверхностями, в процессе срезания которых образуется мелкая крошащаяся стружка. Они хорошо подходят для чистовой обработки изделий.
Чем больше количество зубьев, тем выше должна быть скорость подачи. В качестве альтернативы можно уменьшить быстроту вращения инструмента. Чтобы не допустить ошибок, важно изучить скоростные параметры фрезы и шпинделя.
Размеры фрезы
Размер формируемой канавки определяется диаметром фрезы. Габариты инструмента также влияют на объемы удаляемой стружки, образующейся в процессе бокового фрезерования. Чтобы изготавливаемая деталь получила нужные характеристики, важно убедиться в том, что концевая фреза имеет правильные размеры.
Для достижения высокой производительности стоит использовать инструмент с минимальной длиной и максимально возможным диаметром. Короткая широкая фреза обладает повышенной жесткостью. Она почти не вибрирует в процессе работы, обеспечивая качественный съем материала. При увеличении диаметра инструмента уменьшается нагрузка, которая приходится на каждую из режущих кромок. Благодаря этому улучшается отвод тепла и продлевается срок службы фрезы.
Если из-за свойств материала необходимо минимизировать вибрацию и нагрев, следует использовать фрезу с углом спирали больше 30°. Такие инструменты обеспечивают высокую чистоту поверхности, но при этом требуют тщательного контроля быстроты подачи и глубины резания.
Профиль
Конфигурация концевой фрезы определяет задачи, для решения которых ее можно использовать.
- Для пазования, торцевого фрезерования и профилирования применяют плоские концевые фрезы. Они позволяют получить ровный срез под углом 90°. Их используют для черновой и финишной обработки изделий.
- Концевая фреза «рыбий хвост» имеет характерное сужение. Она способна легко входить в толщу материала и создавать поверхность без трещин. Этот инструмент предотвращает образование сколов и неровностей. С его помощью обрабатывают контуры, раскраивают фанеру, текстолит, поликарбонат, оргстекло и пластик.
- Фрезы, оснащенные шаровым наконечником, применяют для округления канавок, формирования мелких и средних по глубине пазов, прорезания карманов.
- Фреза «бычий нос» имеет сглаженные углы. Такая форма позволяет уравновесить силу резания и равномерно рассредоточить нагрузку. Эта особенность предотвращает поломку лезвия. Такие инструменты используют для формирования канавок с плоским дном.
У одних концевых фрез присутствует центровое отверстие, а у других его нет. Последние стоят несколько дороже. Разница в цене обусловлена тем, что инструмент без отверстия обладает более широкими возможностями. Он позволяет сверлить на любую глубину, в то время как степень погружения классической фрезы ограничена.