Шаровая фреза по металлу

 Среди многообразия вариантов фрезерного инструмента отдельное место занимают модели со сложной геометрией. Сложность изготовления и ограниченная область применения обусловила редкость такой оснастки.

Шаровая фреза – один из примеров такого рода. Благодаря своей форме она позволяет выполнять некоторые уникальные виды работ. При этом удобство пользования часто оставляет желать лучшего.

Описание инструмента

Название практически полностью описывает геометрию инструмента. Режущий элемент фрезы представляет собой шар, насаженный на хвостовик. На поверхности шариковой части выполнены лезвия. Их число и размер устанавливается производителем в зависимости от назначения инструмента. Хвостовики выполняются стандартными, обычно цилиндрической формы. Серийно выпускаются модели с диаметром рабочей части от 10 до 22 мм.

Для разных видов работ шаровые фрезы выполняются с разным типом зуба. Классические варианты для работ по металлу оснащаются вертикальными либо спиралевидными режущими кромками и изготавливаются из быстрорежущей стали. В зависимости от назначения шаровые фрезы могут выпускаться простого исполнения или с торцевым зубом. Последние позволяют производить обработку не только боковой, но и торцевой частью

Шаровые фрезы из твердых сплавов часто выполняются с насечкой, вместо непрерывной режущей кромки. Используются такие шаровидные инструменты для фрезерных работ по мягким материалам и цветным сплавам. В продаже они встречаются под названием шарошки или бор-фрезы. Диаметры такой оснастки могут начинаться от 1 мм.

На режущей части некоторых сферических шаровых фрез вместо лезвий нанесено алмазное напыление. Назначение такой оснастки — обработка твердых материалов, например, стекла и камня.

Наряду с оборудованием для обработки металла, производители предлагают пазовые шаровидные инструменты для фрезеровки по дереву. Главным отличием этих моделей является всего одна или две режущие кромки.

Сферы применения

Основное применение шарообразная оснастка находят в обработке геометрически сложных изделий, например, ГБЦ (головка блока цилиндров двигателя). Благодаря форме режущей части всегда возможно повернуть фрезу в необходимое положение и выполнить съем металла даже в труднодоступных местах. Полноценно использовать шаровые фрезы по металлу и другим материалам можно только совместно с ручным инструментом. Применение станочного оборудования в большинстве случаев лишено смысла, так как не позволяет простым образом устанавливать оснастку под нужным углом.

Основным инструментом, позволяющим использовать шаровую оснастку выступает бормашина. Для нее выпускаются твердосплавные шаровые фрезы небольшого диаметра, предназначенные для работы на больших скоростях. Спектр выполняемых ими задач очень широк. Применять бор-фрезы можно начиная от зачистки и шлифовки криволинейных поверхностей и заканчивая фасонным фрезерованием.

Простые быстрорежущие шаровые фрезы по металлу нашли применение в работах по расточке головки блока цилиндров при ремонте автотранспорта. Они отлично справляются с обработкой в криволинейных каналах. Практически ни одна другая фреза не сможет выполнить что-то подобное. В качестве шпинделя в этих операциях обычно используется электродрель.

Как изготовить самостоятельно

Редкость шарообразных фрез промышленного производства заставляет многих умельцев искать способ самостоятельного их изготовления. В среде автолюбителей разработана целая технология, позволяющая выполнить шаровые фрезы своими руками. При этом понадобится простой набор оборудования, включающий в себя болгарку, сверлильный станок или сварочный аппарат и абразивную оснастку.

Исходным материалом для фрезы обычно служат шарики требуемого диаметра от шарикоподшипников. Некоторые умельцы приспособились обрабатывать шаровые опоры от автомобильной подвески. Благодаря применению твердых сталей, эти заготовки позволяют получить достаточно качественный результат.

Первая операция, по изготовлению круглой шаровой фрезы, заключается в формировании крепления хвостовика. В зависимости от возможностей, встречаются два варианта. Первый заключается в сверлении отверстия в теле шара и подразумевает наличие сверлильного станка с соответствующей оснасткой и доступа к технологиям термообработки. Второй вариант более прост. Он основан на приваривании к шару стальной гайки, в которую впоследствии вворачивается хвостовик.

После изготовления элементов крепления приступают к формированию режущих зубьев. Для этого используют болгарку с тонким диском. На поверхности шара выполняются вертикальные или косые пазы, которые затем образуют режущую кромку. С помощью этой же технологии удаляют лишний материал для получения трапецеидального профиля зубьев. Данная операция является самой сложной и требует повышенного внимания и аккуратности. По ее завершении инструмент фактически готов.

Заключительными операциями по изготовлению становятся шлифовка и при необходимости термообработка. Готовая фреза может использоваться при обработке мягких сталей. Конечно, качество такого инструмента далеко от идеала, но в работах, не требующих большой точности и чистоты поверхности, они вполне могут найти применение.