Особенности применения дисковых и отрезных фрез по металлу

Фрезы — это разновидность режущих инструментов, которые используют для отрезания, обработки плоских и криволинейных поверхностей, выборки канавок, уступов, прорезки, нарезания резьбы и зубцов.

Дисковые и отрезные фрезы относятся к наиболее распространенной и широко используемой группе инструментов.

Принцип работы и устройство фрезы

Процесс обработки металла осуществляется множеством лезвий, расположенных на зубчатом теле фрезы. Инструмент вращается и происходит фрезерование, при котором с материалом одновременно контактирует несколько зубцов, срезающих слои различной толщины.

Рабочие зубцы изготавливаются из быстрорежущей стали, твердых металлов, минеральной керамики либо кардной проволоки. Иногда делают фрезы с алмазным напылением.

В зависимости от устройства инструмента и вида зубцов выделяют сборные, цельные и сварные фрезы. Цельные состоят из единого металла. Их главные части это корпус-хвостовик и рабочий участок (у концевых) либо тело в форме диска (у насадных). К насадному типу относятся дисковые и отрезные инструменты, они могут быть цельными или сварными. Рабочая часть и хвостовик выполняются из разных металлов и прикрепляются друг к другу сваркой у сварных инструментов. Сборные тоже выполняют из нескольких металлов (обычно двух), однако они не прикреплены друг к другу намертво. Фиксация осуществляется клиньями, винтами или болтиками. У сборных фрез основная часть это корпус, резцы же можно заменять или точить. Чаще всего резцы выполнены из быстрорежущих типов стали или с твердосплавными напайками.

Виды фрез

Для каждого типа работ предусмотрен свой вид фрезы:

• цилиндрические — устанавливаются на станки горизонтального типа и режут плоские поверхности. Могут быть с прямыми или винтовыми зубцами;
• торцовые — работают на металлообрабатывающих станках вертикального типа для обработки различных плоскостей;
• концевые и угловые — предназначены для обработки пазов, наклонных поверхностей, уступов, выемок;
• шпоночные — можно отнести к разряду концевых, похожи на сверло и используются для подобных целей;
• дисковые и отрезные — об этом виде более подробно.

Дисковые фрезы

Это один из наиболее производительных видов режущих инструментов, которые применяются для выделки пазов, канавок и различных выемок, отрезания заготовки или выполнения уступов. Их зубцы оснащены дополнительными рабочими кромками на торцах (или одном из них). Диаметр кромок значительно превышает длину инструмента.

Этот тип фрез создан для работы по металлу в особо сложных условиях, с вибрацией, зажатием. Вибрация возможна в связи с малой жесткостью тела инструмента, а также плохого отхода стружки из зоны пиления.

Различают три типа дисковых инструментов:

• двусторонние;
• пазовые;
• трехсторонние;
• прорезные.

Пазовые оснащены режущими зубцами лишь по цилиндрической внешней поверхности, они удобны для фрезерования мелких канавок. Двусторонние имеют и торцевые, и поверхностные зубья. У трехсторонних зубцы покрывают два торца и поверхности, они могут обрабатывать в пазах или уступах несколько перпендикулярных друг другу плоскостей.

Чтобы выполнять узкие канавки и шлицы за заготовках, применяют дисковые топкие инструменты, их еще именуют пилами. Фаски у них затачивают на торцах поочередно. Как правило, фаска снимает приблизительно 50% рабочей кромки. Поэтому слой металла, срезаемый зубцами, меньше чем ширина будущей канавки. Такая конструкция инструмента предусматривает промежутки для стружки между зубцами, за счет чего она легче выводится. Если рез будет равняться по ширине канавке, стружка зацепится за стенки и застрянет, что может привести к поломке режущих поверхностей.

Отрезные фрезы

Отрезные фрезы являются разновидностью дисковых, они созданы для отрезания частей болванок, деления целой заготовки на части. Острые рабочие кромки этих инструментов размещены по периферии и их совсем нет на торцах.

Различают три разновидности отрезных дисковых инструментов по размеру зубца: с малым, большим и средним или нормальным. Большинство отрезных инструментов относятся по точности к классу «В» и имеют толщину более 1 миллиметра. Инструменты с малым и средним размером зубцов используются для фрезерования стали и чугуна, а с большим — для мягких и легких металлов.

Выбор дисковой и отрезной фрезы

Как подобрать число зубцов

От количества зубцов зависит чистота среза и скорость обработки. Чем их больше, тем чище будет место пиления. Вместе с тем, серьезно увеличивается нагрузка на электромотор, ухудшается процесс отвода стружки из места распила. Поэтому падает скорость вращения инструмента и вхождения его в толщу металла. При небольшом количестве зубцов размер пазух между ними увеличивается, что облегчает вывод стружки и ускоряет пиление. Однако на торцах останутся бороздки, нуждающиеся в дополнительной зачистке.

Большее количество зубцов делают отрезным фрезам со значительным поперечником и отрицательным углом. Малое количество зубцов — у отрезных фрез с небольшим поперечником и положительным углом.

Малым количеством считается число зубцов на фрезе 10 — 40, большим 80 — 90. Среднее число зубцов от 40 до 80, такие образцы подходят для самых разных типов пиления, ими можно работать достаточно эффективно по материалам различной твердости.

Для первичного фрезерования используют дисковые режущие инструменты с крупными зубцами, для чистового — с мелкими. Диски для черновой работы отличаются быстрым и беспрепятственным отводом обилия стружки из глубоких зон пиления.

Как подобрать материал

Для резки металлов с прочностью от 500 до 800 используются фрезы из стали быстрорежущего типа с добавкой молибдена около 5%. Чтобы работать по металлам с прочностью более 800 лучше выбрать инструмент с добавкой кобальта (до 5%).

Высокоточные фрезы для работы с драгоценными металлами изготавливают из быстрорежущей стали самого лучшего качества.

Дисковые инструменты с напайками из карбида вольфрама используются для работ по нержавеющей стали. Карбидвольфрамовые зубцы не перетачивают, они покрыты специальным слоем PVD.

Несколько видеороликов о работе дисковых фрез и их заточке: