Комплектующие

Как выбрать фрезы для станков с ЧПУ?

В статье разберем какие бывают фрезы и для чего их лучше использовать

Оглавление

Описание и назначение

Фреза — это вращающаяся деталь с заточенными зубьями. Конструкционно представляет собой монолитный металлический цилиндр с двумя частями:

Хвостовик — нужен для фиксации детали в рабочей головке станка ЧПУ;
Рабочая зона — расположены режущие элементы.

Между хвостовиком и рабочей зоной располагается шейка. Принцип работы детали прост, при вращении режущая часть механическим способом срезает верхний слой деревянной или металлической заготовки.

Между собой фрезы отличаются исполнением рабочей зоны

Вид, количество зубьев и другие параметры влияют на тип операции, для которой подходит контактная фреза.

При работе со станком ЧПУ выделяют следующие виды операций:

Фрезерование — нужно для обработки кромок, пазов;
Расточка — расширение отверстий до нужного диаметра;
3D обработка — создание рельефного рисунка или сложной фигурной формы;
Сверление — нарезка отверстия нужной глубины и диаметра;
Обтачивание — обработка наружных поверхностей.

Материалы изготовления

От сплава, из которого изготовлена фреза, зависит применяемость к конкретным породам древесины. Для производства фрезеровочных насадок используют быстрорежущую сталь или твердосплавные металлы. Некоторые фрезы изготавливают из порошковых металлов.

По материалам изготовления можно провести следующую классификацию:

Быстрорежущая сталь — для работы с мягким деревом: ольха, липа, сосна, осина;
Твердосплавные металлы — для работы с твердыми породами древесины: дуб, клен, ясень.

Серийные насадки, пользующиеся повышенным спросом, производятся из цельных твердых сплавов. Цельнометаллические фрезы имеют повышенную жесткость, износостойкость, надежны при эксплуатации и отличаются точными геометрическими размерами. Используются для большинства видов работ.

Фрезы со сложной геометрией рабочей части изготавливаются с помощью технологии спаивания. На стальное основание спаиваются кромки из твердого металла

Классификация фрез

Видов фрез, которые можно использовать при работе со станком ЧПУ, много. Каждый из видов обладает особенностями, назначением и ограничениями. Чтобы лучше ориентироваться во всем многообразии выбора, разберем подробнее каждый вид.

По количеству заходов режущей части

Это самая распространенная классификация. Режущие кромки у фрезы располагаются на торцевой и боковой части. Сбоку, между режущими кромками, предусмотрены специальные канавки, которые отводят обработанный материал.

Количество зубьев влияет на отводящую способность фрезы. Чем меньше режущих частей, тем больше места остается для отводящей канавки. Также, это влияет на:

Степень обработки. Фрезы с меньшим количеством режущих частей выполняют более грубую обработку с большим забором материала;
Прочностные качества инструмента. Диаметр сердцевины зависит от количества режущих частей. Чем их больше, тем выше диаметр.

На практике широкое распространение получили одно, двух и трехзаходные фрезы. Реже используются четырехзаходные инструменты или с количеством зубьев от 5 и выше. Рассмотрим подробнее:

Однозаходные (однозубые). Лучше всех отводят обрабатываемый материал, при этом имеют самую малую жесткость. Оптимально подходят для мягких материалов, в работе с которыми быстро образуется большое количество отходов. Подойдет для базовой обработки деревянных, пластиковых, алюминиевых заготовок;
Двухзаходные (двузубые). Самый популярный вид фрез. Обусловлено это универсальность. С их помощью можно производить черновую и чистовую обработку деталей. Подходят для работы с заготовками средней и высокой твердости;
Трехзаходные (трехзубые). Имеют жесткость значительно жестче, чем предыдущие. Могут работать с материалами повышенной жесткости. Например, нержавейка. Способность отводить стружку у таких фрез еще достаточно высока. Дальше, отводящая способность значительно снижается;
Четырехзаходные (четырехзубые). Специфический инструмент, который актуален для материалов, характеризующихся твердостью и хрупкостью. При обработке получается мелкая стружка. Усилие, которое испытывает фреза, велико. Но значение жесткости позволяет работать в таких условиях.

По форме и назначению

Между собой фрезы сильно различаются по форме и конструкции. Именно форма исполнения задает сильные стороны инструмента и его спецификацию. Разберем популярные виды.

Дисковые

Рабочая часть фрезы представляет собой диск с острыми кромками. По конструкционным особенностям выделяют следующие виды:

Шлицевые — зубцы имеются только на цилиндрической части. В зависимости от формы зубьев используются для резки, прорези шлицов и пазов;
Двусторонние — дополнительно имеют зубья на торцевой части. Основная рабочая нагрузка идет именно на торцевые зубья. Используются для фрезерования уступов и плоскостей;
Трехсторонние — рабочая зона максимально обширна, за счет наличия режущих кромок на торце и цилиндрической части. Подходят для создания и обработки пазов большой глубины и разнообразных уступов.

Также, бывают дисковые фрезы со сменными пластинами. Пластина является расходным элементом, который может заменить после ее стачивания. Основание детали изготавливается из твердосплавной стали.

Торцевые

Фреза торцевого типа представляет собой цилиндрический инструмент с большим количеством режущих кромок на торце и боковой части. Конструкция обеспечивает поочередный контакт зубьев с обрабатываемой поверхностью, что увеличивает производительность работ.

Специализацией торцевых фрез является чистовая обработка плоскостей, пазов и уступов. Кроме этого, она отлично подходит для работы с фасонной поверхностью сложной формы.

Цилиндрические

Фреза имеет форму цилиндра, вдоль которого нанесены зубья прямой или винтовой формы. Она используется для работы с плоскими поверхностями. При обработке, детали должны располагаться параллельно фрезе.

Среди цилиндрических фрез отдельно стоит выделить тип «кукуруза». Она больше похожа на фигурный конус или «елочку»:

Используют для создания и обработки различных уступов, канавок. С их помощью можно выполнить процесс шлифовки поверхности.

Угловые

Напоминает дисковую фрезу, только в виде усеченного конуса. Конструкционной особенностью заключается в наличие уклона у режущей кромки. Такая форма удобна для работы с поверхностями, имеющим уклон.

Угловые фрезы могут быть -одно и двухголовыми. Достоинство двухголовой угловой фрезы заключается в более плавная работа. При этом если канавка имеет прямой профиль, то работать с ней сложнее и лучше использовать одноголовую деталь.

Концевые

Имеют продолговатую цилиндрическую форму. Напоминают обычное сверло. Но рисунок режущей части более сложный. За счет чего происходит плавное снятие слоя материала, а не его сверление. На станках ЧПУ концевой фрезой можно обработать узкую плоскость, уступ, создать паз.

Фасонные

Применяются для обработки и создания сложных форм. Под фасонными фрезами подразумевается широкий перечень режущих элементов с фигурными лезвиями. В производстве, для получения ровной кромки со сложной геометрией, используется метод напайки.

Фасонные фрезы являются популярным инструментом для станков ЧПУ в столярном производстве. Выбор лезвий многообразен. И с их помощью можно придать деревянным заготовкам нужную фигурную форму.

Червячные

Фреза представляет собой зубонарезной инструмент в виде одно- или многозаходного червяка. При работе, лезвия быстро соприкасаются с поверхностью обрабатываемого материала. Деталь достаточно специфична и используется, по большей части, в металлообработке — для фрезерования валов разнообразной конструкции.

Корончатые

В классическом понимание инструментальщика, это простые коронки. У них имеется единственное назначение — создание отверстий соответствующего диаметра. При этом есть существенное различие между коронкой и корончатым сверлом.

У коронки режущая поверхность имеется только с торца. У корончатого сверла режущая кромка есть с торцевой и боковой части. За счет этого, сверление отверстий получается точнее, аккуратнее и ровнее.

Шпоночные

Используются для черновой и получистовой обработке. Конструкционно представляют собой фрезу с двумя режущими кромками. Особенность заключается в плавной форме режущей части. Это обеспечивает эффективный отвод материала. Также, с ее помощью можно создать шпоночный паз. Работает по вертикальной и горизонтальной оси.

Конические

Фрезы конусные для ЧПУ станков применяются для обработки дерева, а также фрезерования сложных объемных поверхностей. Изготавливается из твердосплавного металла, поэтому имеет хорошую жесткость. Хорошо подходит для работы с деревом, пластиком, поликарбонатом.

За счет конической формы, диаметр у режущей части разный. Что позволяет обрабатывать наиболее мелкие детали, делать работу тщательней и качественней.

Сферические

Режущие кромки располагаются на коническом наконечнике. Применение детали специфично. Ее используют для обработки пазов, уступов, карманов и пресс-форм штампов.

Граверы

Представляет собой режущий инструмент, специально разработанный для использования в станках ЧПУ. Он позволяет производить высокоточную обработку поверхностей. Его применяют для:

3D и 2D-гравировки;

Нарезки небольших заготовок с высокой степенью точности;

Резки панно;

Листовой гравировки.

Как выбрать фрезу

Выбор правильной фрезы — это серьезная задача. На выбор имеется огромное количество разнообразного инструмента. Одним или парой фрез не обойтись. Часто для создания предметов требуется обработка различными видами инструмента.

Поэтому приведем небольшой список, на что необходимо обращать внимание при выборе фрез для станка ЧПУ:

Какую операции нужно выполнить? В зависимости от типа фрезы можно произвести заточку, фрезерование поверхности, просверлить отверстие или выполнить его расточку, создать сложную фасонную поверхность. Например, если требуется сделать пазы, тогда нужна шлицевая, шпоночная или дисковая фреза. Конкретный выбор будет зависеть от конфигурации.
Способ крепления. Фрезы могут иметь механический, гидравлический зажимы или термозажим. Удостоверьтесь, что они подойдут на ваш аппарат.
Количество режущих зубьев. От этого будет зависеть сколько стружки снимается за раз. С прочными материалами лучше работать аккуратно и снимать стружку аккуратно. Поэтому мелкозубые фрезы. Если заготовки не такие прочные, то можно выбрать фрезу с крупными зубьями.
Диаметр режущего инструмента. Тут все просто, изучите чертеж детали которую хотите изготовить, и подберите по нему габаритные параметры фрез.
Материал изготовление и покрытие фрезы. Зависит от того с чем необходимо работать. В каталогах приводятся все необходимые данные, по которым можно определить какая фреза подойдет.

Базовый набор фрез для работы с деревом

Новичок, приобретая станок ЧПУ для хобби или бизнеса, часто начинает с обработки именно деревянных деталей. На них можно освоить систему управления, попрактиковаться в создании различных проектов и получить необходимый опыт. Также, деревянные заготовки намного дешевле металлический. И их проще обрабатывать.

Если станок уже выбран, то возникает вопрос какие фрезы покупать? Можно купить стандартный набор. В интернет магазинах представлен широкий выбор наборов разной комплектности: от любительских до профессиональных.

Если хотите сами подобрать нужные фрезы, тогда рекомендуем включить в список следующие виды:

Цилиндрические;
Шаровые;
Конические;
Концевые;
Сверла;
Фасонные.

Такой комплект позволит уверенно начать работать и создавать детали разнообразной формы и сложности. Постепенно пополняя набор, можно аккуратно, без единовременных больших затрат, создать собственный арсенал режущих фрез для станка ЧПУ.

Вывод

Фрезерная обработка — это качественный и быстрый способ придать деревянной или металлической заготовки необходимую форму, нанести рельеф и т. п. Одной из главных составляющих в этом процессе является рабочий элемент — фреза.

Их изготавливают из разных сплавов, каждый из которых оптимально подходит под определенные сорта древесины или металла. Кроме материала изготовления, есть ряд других характеристик.

Наши акции

Как выбрать фрезы для станков с ЧПУ?

Описание и назначение

Материалы изготовления