Что такое фреза и и где ее применяют?

Эта статья уделит внимание разбору ответа на вопрос: «Что такое фреза?» Здесь мы изучим определение этого предмета, его предназначение и видовое разнообразие. Кратко ознакомимся с технологией изготовления и создания покрытия поверхности рабочей части инструмента.

Введение

фреза что такое

В бытовой и промышленной деятельности можно нередко встретить вопрос: «Что такое фреза?» Отвечая на него, можно сказать, что это – специализированный инструмент, обладающий одним или некоторым числом режущих лезвий (еще их называют зубья) для осуществления фрезеровки.

По принадлежности к геометрическому исполнению выделяют концевую, червячную, торцевую, цилиндрическую и др. типы форм.

В зависимости от обрабатываемого материала различают фрезу для древесины, обычной и нержавеющей стали, сплавов меди, алюминия и т. д.

Фрезы для фрезера могут также классифицироваться по материалу, что послужил основой для режущей части. Например, может для этого использоваться быстрорежущая сталь, твердые сплавы, минералокерамика, металлокерамика, алмазы и массивы кардной проволоки.

Тип устройства конструкции и зубьев на фрезе вызывает разделение данных инструментов на несколько видов:

  • цельный (образован одним материалом);
  • напайный (наделен режущими напайными компонентами);
  • сварной (хвостовая и режущая части создаются из различных материалов и соединяются посредством сварки);
  • сборный (детали соединены крепежными элементами).

Отдельно выделяется фрезерная головка – инструмент, обладающий сменным рядом пластин из определенного крепкого сплава, обычно из быстрорежущей стали. Такая фреза называется механической, а головка без ножевой части – это корпус.

Понятие фрезы

ручная фреза

Отвечая на вопрос о том, что такое фреза, важно будет упомянуть о понятии фрезы концевого типа. Это режущий инструмент, эксплуатируемый в фрезерных станках на промышленных предприятиях. Концевая фреза (КФ) имеет ряд характерных отличий от сверла, который можно отслеживать в применении, геометрии и процессе производства. Одним из ярких отличий служит способность КФ работать, двигаясь в любом направлении, в то время как сверло предназначено лишь для осевого движения. Этот ряд инструментов, например, еще может отличаться формой крепления в механизме шпинделя станка: крепление фрез производят, как правило, посредством использования хвоста цилиндрической или конической геометрической формы.

КФ разделяются на такие виды:

  • стандартная, с зубчатым шагом неравномерного и окружного характера, а также с хвостиком, обладающим формой цилиндра или конуса;
  • предназначенная для механизма с Т-образным пазом;
  • используемая для сегментного ряда шпонок;
  • оснащенная набором коронок и винтовых пластинок из твердых сплавов;
  • шпоночная из твердого сплава;
  • шпоночная с хвостовиком цилиндрической или конической формы.

Наличие плоского торца

ручная фреза по дереву

Фрезы для ручного фрезера могут иметь плоскую форму, которую используют для раскройки, выборки и обработки чернового типа. Концевая часть фрезы наделена п-образной формой, а диаметр хвостовика и рабочей частей чаще всего не меньше 0.2 мм. Часто им могут придавать угловую и округленную форму с величиной радиуса до половины миллиметра. Количество зубьев чаще всего не выходит за предел шести. Фреза имеет витки, направляющие отвод стружки. В зависимости от их направления инструменты могут быть право- или левонаправленными, отводящими стружку соответственно вверх и вниз. А также прямыми (стружка снимается в соответствии с вектором движения) или гибридными.

Одним из пунктов ответа на вопрос о том, что такое фреза, является определение сферы ее применения:

  • Фреза с торцевой частью плоского типа и с одним зубцом эксплуатируется для раскройки и черновых работ при обработке материала.
  • Фреза с торцевой частью плоского типа и с двумя зубчиками используется для черновых работ, получистовой обработки и раскройки.
  • Фреза с торцевой частью плоского типа и с количеством зубьев от трех и выше используется чаще всего для проведения выборки, обработки чистовой и получистовой при работе с металлами мягкого типа, а также для двух видов стали: легированной и углеродистой.

Фрезы углового типа

На производстве одной из отдельных ветвей изготовления фрез выделяют угловые. Чаще всего их применяют для проведения фрезеровочных работ с канавками. Они различаются по наличию одной или двух головок.

Инструмент с одним углом находит свое применение в вырезании канавок прямого типа на фрезе или ином инструменте. Двухугловые с отсутствующей симметрией фрезы эксплуатируются для проведения фрезерования не только прямых но и винтовых прорезей. Обладающие симметрией применяют для механической обработки фасонного ряда канавок.

Понятие о дисковых фрезах

фрезы для ручного фрезера

Ручная фреза по дереву, как и механическая, использует чаще угловые или плоские насадки. Работа, связанная с резкой, разрезом и другими операциями, связанными с грубой обработкой металлов и некоторых неметаллов, возможна с применением дисковых фрез.

Среди подобных инструментов выделяют три типа: двусторонний и трехсторонний, а также шпоночный (или шлицевой).

Фрезы шлицевого и дискового типа изготавливаются с зубьями, расположенными лишь на цилиндрической плоскости. С целью уменьшения трения по торцу толщину инструмента увеличивают в области периферии, а вот центральная часть делается уже и тоньше. Одной из важных характеристик в механизме пазовой фрезы дисковой формы является создание ширины с четко определенным и очень точным исполнением. Одной из главных областей, где дисковые фрезы находят свое применение, является проведение распилочных работ по дереву и металлам.

Дисковые фрезы двустороннего типа, помимо зубчиков, что расположены на поверхности цилиндрической формы, имеют зубцы и на торцевой части.

Трехсторонние изготавливаются так, чтобы зубья расположены были на поверхности с цилиндрической геометрией и при этом на обоих торцевых элементах. Недостатком такой конструкции является уменьшение благоприятного масштаба деятельности торцевых зубцов, чем у зубчиков, что располагают на цилиндрической поверхности. Это связанно с увеличением требований к точности проведения работы. Также это носит и функциональный характер, например, маленькая глубина канавы у торца не даст возможности добиться нужной формы у задних и передних углов. Это справедливо как для ручной фрезы, так и для механической.

фреза концевая

Применение дисковых фрез

Данные инструменты, сделанные из твердосплавных пластин, могут подвергаться регулированию. Другими словами, в зависимости от позиции картриджа, к которому прикрепляют пластинки, фреза может придавать пазу различную ширину.

Фрезы разделяют по типу крепления пластин на два типа: напайные и сменные. Чаще всего оба вида находят свое применение в проведении профилирования деталей из дерева, для создания евроокон и штапиков для фасада мебели из древесины. Также можно изготавливать филенчатые двери, двери под стекло, дверные короба и филенки, плинтусы (обычные, евро, реечные). Список запчастей или деталей, которые можно изготовить посредством использования дисковой фрезы, является довольно большим, и его можно еще долго продолжать.

Наличие сферического торца

В механизме металлообработки посредством фрезы, имеющей торец сферической формы, изготавливают множество деталей крайне сложной геометрической формы. Примером таких запчастей может служить штамп, пресс-форма, лопатка для турбины и т. д. В преобладающем количестве случаев фрезы с головкой сферической формы изготавливаются цельнотвердосплавными. Другими словами, они монолитные. Также иногда можно встретить варианты с пластинками, которые можно сменить.

Фреза по дереву с торцом сферического типа чаще всего применяется для изготовления 3D-деталей, различной мебели, составных частей декора и т. п.

Изготовление

Инструмент, который мы рассматриваем в статье, чаще всего изготавливается из металлов и их сплавов, обладающих большой прочностью. Заготовка делается из прутка, сделанного изначально с определенным диаметром. Далее начинается процесс механической обработки на двух станках – фрезерном и токарном. Полученную заготовку подвергают термообработке. Этот процесс протекает в солевой бане с температурным показателем от 650 до 1200 градусов по Цельсию. Финальную форму фреза приобретает посредством чистовой обработки на шлифовальной машине.

фреза по дереву

Покрытие

После того как фрезы были изобретены, спустя какое-то время люди задумались о том, как уменьшить износ и трение данного инструмента. Еще позже нас заинтересовало упрочение другими способами и применение покрытия, обладающего стойкостью к износу. Сегодня такими покрытиями являются:

  • Покрытие из нитрида алюминия-титана.
  • Напыление из нитридов титана золотисто-желтого цвета.
  • Напыление с использованием цианида титана. Оно имеет темно-фиолетовый цвет.
  • Напыление вакуумного типа.
  • Напыление соединения нитрид алюминия-титан-хрома. Его также называют PVD-покрытием.

Краткий анализ одного из методов

мм фреза

Рассмотрим для примера краткую характеристику вакуумно-дугового нанесения покрытия. Оно является физическим методом нанесения тонкой пленки в пространстве вакуума посредством использования конденсации на подложке материала, образованного плазменным потоком. Течение генерируется на мишени-катоде в пятне катода дуги вакуума, обладающего сильноточным и низковольтным разрядом. Эта форма покрытия развивается только в паре материала, из которого сделан электрод. Величина фрезы в мм может сильно варьироваться в зависимости от области ее применения и материала, с которым будет проводиться работа. Сам по себе процесс является довольно сложным в исполнении и проводится на специализированных аппаратах работниками с высокой квалификацией.