Основные характеристики монолитных твердосплавных фрез

Монолитные твердосплавные фрезы — настоящие рабочие лошадки современной металлообработки. Они режут быстрее, служат дольше и дают чище поверхность, чем их быстрорежущие аналоги. Но чтобы результат был именно таким, важно уметь «читать» характеристики на упаковке. Разберём каждую подробно.

Диаметр:

В зависимости от выполняемой задачи используются фрезы различного диаметра. Самые распространенные диаметры монолитных твердосплавных фрез – 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2,5 мм, 3 мм, 3,5 мм, 4 мм, 5 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 14 мм, 16 мм, 18 мм, 20 мм.

Форма режущей части:

• Прямая форма с защитными фасками – самая распространенная форма, используемая в общем машиностроении. Угол в плане 90 градусов
• Прямая форма без фасок с плоским торцом – защитные фаски не используются за счет чего формируется точный угол, но снижается стойкость фрезы
• Прямая форма с радиусом на углу профиля - на углу рабочей части фрезы применяется радиус, который формирует соответствующую геометрию
• Сферическая форма - используется для создания сложных форм и профилей.
• Модульные фрезы – имеют профиль, соответствующий модулю нарезаемого зуба.
• Резьбофрезы – имеют зубья на рабочей части, которые и нарезают соответствующую резьбу на детали.

Общая длина:

• Средняя серия – фрезы стандартной длины (общепринятой, для соответствующего диаметра – своя стандартная длина)
• Длинная серия – фрезы с длиной выше стандартно используемой, применяются при необходимости обработки детали на большую глубину
• Короткая серия – короткая серия используется когда габариты обрабатываемой детали не позволяют использовать фрезы большей длины, когда требуется повышенная точность либо обработка проходит при тяжелых условиях резания.

Длина рабочей части:

• Рабочая часть стандартной длины - фрезы со стандартной длиной рабочей части (общепринятой)
• Удлиненная рабочая часть – фрезы с удлиненной рабочей частью используются когда необходима большая глубина обработки детали
• Сверхдлинная рабочая часть – фрезы с сверхдлинной рабочей частью используются когда необходима обработка на большую глубину
• Укороченная рабочая часть – укороченная рабочая часть используется при обработке с тяжелыми условиями резания.
• Рабочая часть с использованием «шейки» - фрезы с шейкой используются при сложной геометрии обрабатываемой детали.

Посадочный диаметр и тип посадки:

Посадочный диаметр чаще всего соответствует рабочему диаметру, но в фрезах с малыми диаметрами до 6 мм часто используется посадочный диаметр 6 мм или 4 мм для удобства использования инструмента и большей жесткости посадки.

Количество зубьев:

Количество зубьев в монолитных концевых фрезах оказывает значительное влияние на их характеристики и применение. Давайте рассмотрим основные аспекты:

1. Скорость резания: Фрезы с большим количеством зубьев могут обеспечивать более высокую скорость резания, так как каждый зуб делает больше проходов за единицу времени. Это особенно полезно при обработке мягких материалов, где высокая скорость может повысить производительность.
2. Качество поверхности: Увеличение числа зубьев обычно приводит к улучшению качества поверхности обрабатываемой детали. Это связано с тем, что каждый зуб выполняет меньшую часть реза, что снижает вибрации и улучшает финишную обработку.
3. Удаление стружки: Фрезы с меньшим количеством зубьев, как правило, обеспечивают более эффективное удаление стружки, так как каждый зуб имеет большее пространство для захвата и удаления материала. Это особенно важно при обработке твердых или вязких материалов, где стружка может забивать резцы.
4. Нагрузка на зубья: При увеличении числа зубьев нагрузка на каждый зуб уменьшается. Это может снизить риск повреждения зубьев и увеличить срок службы инструмента. Однако слишком большое количество зубьев может привести к перегреву, особенно при недостаточном охлаждении.
5. Применение: Фрезы с меньшим количеством зубьев часто используются для грубой обработки, где требуется высокая производительность и удаление большого объема материала. В то время как фрезы с большим количеством зубьев лучше подходят для чистовой обработки, где важны точность и качество поверхности.
6. Скорость подачи: Количество зубьев также влияет на оптимальную скорость подачи. При большем количестве зубьев скорость подачи может быть ниже, чтобы обеспечить эффективное резание и избежать перегрева.

Монолитные твердосплавные фрезы чаще всего бывают зубые, 3-х зубые, 4-х зубые, 6-ти зубые.

Угол наклона спиральной канавки:

Угол наклона спиральной канавки в концевых фрезах играет важную роль в их резательных характеристиках и влияет на множество аспектов процесса обработки. Давайте рассмотрим, как именно угол наклона влияет на различные параметры.

1. Удаление стружки: Угол наклона канавки определяет, как стружка будет удаляться из зоны резания. Более крутой угол наклона способствует лучшему удалению стружки, так как позволяет ей легче выходить из зоны резания.
2. Качество поверхности: Угол наклона также влияет на качество обрабатываемой поверхности. Более острый угол может снизить силу резания и уменьшить вибрации, что приводит к более гладкой поверхности.
3. Сопротивление резанию: Угол наклона канавки влияет на сопротивление резанию. При меньшем угле наклона сопротивление может быть выше, что требует большей силы для резания.
4. Устойчивость инструмента: Угол наклона также влияет на устойчивость фрезы при резании. Более острый угол может сделать инструмент менее устойчивым, что увеличивает вероятность его поломки при работе с твердыми материалами.
5. Тип материала: Разные материалы требуют различных углов наклона. Например, для обработки мягких металлов может быть эффективен более острый угол, тогда как для твердых сплавов предпочтительнее использовать более широкий угол.
6. Скорость подачи: Угол наклона также влияет на оптимальную скорость подачи. При большом угле наклона возможно увеличение скорости подачи, что может повысить производительность.

Покрытие фрезы:

Покрытия твердосплавных концевых фрез играют важную роль в повышении их эксплуатационных характеристик и долговечности. Давайте подробнее рассмотрим основные типы покрытий и их отличия.

1. TiN (нитрид титана)
   TiN — одно из самых распространенных покрытий для твердосплавных фрез. Оно имеет золотистый цвет и наносится методом физического осаждения из паровой фазы (PVD).Увеличивает твердость инструмента, снижает трение и улучшает устойчивость к износу. TiN также обладает хорошими антикоррозийными свойствами. Подходит для обработки различных металлов, включая черные и цветные, но не рекомендуется для высоких температур и жестких условий.
2. TiAlN (нитрид титана и алюминия)
   Это покрытие содержит алюминий, что значительно улучшает его термостойкость. TiAlN также наносится методом PVD. Оно имеет темный цвет, что может служить индикатором его наличия. Обладает высокой температурной устойчивостью и может работать при более высоких скоростях резания. Это покрытие также уменьшает налипание материала на фрезу. Идеально подходит для обработки жаропрочных сплавов, нержавеющей стали и других материалов, требующих высокой термостойкости.
3. CrN (нитрид хрома)
   CrN — это покрытие, состоящее из хрома и наносимое методом PVD. Оно имеет серебристый цвет и отличается хорошими антикоррозийными свойствами. Обладает хорошей устойчивостью к коррозии и трению, а также обеспечивает отличное качество поверхности. Эффективно при обработке материалов с низкой твердостью и может использоваться в условиях, где требуется защита от коррозии.
4. Diamond-like Carbon (DLC)
   DLC — это углеродное покрытие, которое имитирует свойства алмаза. Оно наносится с помощью различных методов, включая PVD и CVD. Обладает высокой твердостью, низким коэффициентом трения и отличной стойкостью к износу. DLC также устойчиво к коррозии и химическим воздействиям. Идеально подходит для обработки мягких и вязких материалов, а также для применения в условиях высоких температур.
5. TiCN (нитрид титана и углерода)
   TiCN — это покрытие, которое сочетает в себе свойства титана и углерода, и также наносится методом PVD. Обеспечивает отличную твердость и устойчивость к износу, а также снижает трение, что способствует более эффективному резанию. Используется для обработки различных металлов и материалов, где требуется высокая производительность и долговечность инструмента.

Центральная резка (возможность врезания как сверлом, другое название «шпоночная фреза»):

Центральная резка в концевых монолитных фрезах — это процесс, при котором резание происходит не только по периферии фрезы, но и в центре ее рабочей части. Центральная резка подразумевает, что фреза может эффективно резать материал не только по краям, но и в центральной части, что позволяет использовать весь инструмент для обработки. Это особенно важно при выполнении операций, где необходимо создать углубления или отверстия в материале. Применяются фрезы как с центральной резкой так и без нее (но большее применение обрели фрезы с центральной резкой).

Тип обрабатываемого материала:

Выбор монолитной твердосплавной фрезы зависит от множества факторов, включая обрабатываемый материал. Для удобства выбора твердосплавные монолитные фрезы уже разделены на серии по различным обрабатываемым материалам например:
- по сталям
- по жаропрочным материалам
- по мягким материалам, алюминию
- по твердым материалам
и многим другим

Вид обработки:

Обработка деталей с помощью концевых твердосплавных фрез действительно делится на три основные категории: черновая, получистовая и чистовая обработка. Каждая из этих стадий имеет свои особенности, цели и технологии. Давайте рассмотрим каждую из них более подробно.

1. Черновая обработка
   Основная задача черновой обработки — быстрое удаление значительного объема материала с заготовки. Эта стадия предназначена для формирования общей геометрии детали и приближения её к необходимым размерам.
2. Получистовая обработка
   Получистовая обработка с использованием концевых твердосплавных фрез — это промежуточный этап между черновой и чистовой обработкой. Эта стадия направлена на достижение более точных размеров детали и улучшение качества её поверхности по сравнению с черновой обработкой.
3. Чистовая обработка
   Чистовая обработка— это завершающий этап механической обработки деталей, который направлен на достижение высокой точности размеров и отличного качества поверхности. Эта стадия является критически важной, особенно в тех областях, где требования к точности и качеству являются очень высокими. После чистовой обработки поверхность детали должна быть практически идеальной. Она должна иметь минимальные неровности и дефекты, что достигается благодаря тонкому резанию и оптимальным параметрам обработки.

Монолитная твердосплавная фреза — это сложный инструмент, где каждая характеристика имеет значение. Диаметр, количество зубьев, углы, марка сплава, покрытие, точность — всё это работает вместе. Правильный выбор экономит время, деньги и нервы.

В каталоге Hartmetall мы собрали фрезы, характеристики которых подобраны под реальные задачи промышленной и инструментальной обработки.

Консультанты помогут подобрать оптимальный вариант именно для ваших условий.

info@hartmetall.shop

8 800 444-69-54 (бесплатно по России)