Фреза коническая круглая – непростая жизнь одного инструмента
Коническая круглая фреза нашла свое применение во многих областях. Чтобы правильно подобрать и использовать ее, нужно владеть информацией. Рассмотрим конструкцию фрезы, ее плюсы и минусы, производство и особенности эксплуатации.
Как выглядит фреза?
В первую очередь следует определиться, что такое фреза. Так называется специальный многозубый инструмент с заостренным наконечником для фрезерования. Конструктивно эти элементы делятся на конические (угол заточки составляет 15, 36, 60, 90 градусов), концевые, червячные, цилиндрические, торцевого типа и т. д. Необходимо сделать канавку? Тогда пригодится угловой инструмент по металлу, дисковые фрезы прекрасно зарекомендовали себя при резке различных материалов, а вот конусные элементы с углом 60° позволят сделать отверстие нестандартной формы.
С помощью такого инструмента можно обрабатывать дерево, мягкие металлы, особо прочные закаленные стали, чугун, а также графит. Безусловно, твердость лезвия должна соответствовать характеристикам обрабатываемого материала. В основном режущую часть делают из сплавов, отличающихся прочностью, также неплохо зарекомендовала себя быстрорежущая сталь, металлокерамика и алмаз.
Если инструмент состоит полностью из одного материала, то речь идет о цельной конструкции. В сварных, как правило, металл хвостовика и режущей части отличается. Соединяются эти два элемента посредством сварки, но еще режущий наконечник может и напаиваться. Эта конструкция, соответственно, называется напайной. А вот когда части соединяются посредством болтовых или клиновых соединений, то речь идет о сборной конструкции.
Преимущества и недостатки этого инструмента
Начнем с положительных сторон конического инструмента. Заслуживают уважения высокие прочностные характеристики и это с учетом незначительной площади рабочей поверхности. Фреза способна выдержать огромные нагрузки, так что можно пропустить черновую обработку, ведь инструмент может снять большой слой материала. При этом шероховатость поверхности детали сводится к минимуму. Последнему способствуют и незначительные вибрации в процессе обработки. Таким образом, отпадает необходимость последующей шлифовки, ведь поверхность и так достаточно гладкая.
Некоторые виды фрез, например, ZJ, позволяют получить наклонный торец, при этом получится избежать 3D моделирования. Зубья, расположенные с торца, одновременно с заданной операцией могут проводить и дополнительную обработку, например, зачищать канавки или дно паза, благодаря чему достигается превосходное качество поверхности.
Невероятно широк и спектр обрабатываемых материалов. Благодаря отличной износостойкости режущей части появляется возможность работать даже с закаленными сталями. Стоит отметить и отличную устойчивость к высоким температурам. А специальные элементы с углом 60 градусов позволят сделать коническое отверстие, что не под силу простому сверлу. К недостаткам можно отнести стоимость высококачественных элементов. Также стоит сказать, что это расходный материал, и все равно придет время, когда необходима будет его замена.
Особенности конструкции фрез
Особого внимания заслуживает концевой тип фрез со сферическим концом. В этом инструменте как бы объединены два вида: торцевой и конический. Он способен одновременно обрабатывать материал резцами, расположенными с торца, и по бокам. В отличие от сверла, которое работает лишь в осевом направлении, такая фреза не имеет таких ограничений. При осевой подаче задействованы торцевые зубья, которые работают подобно сверлу. Если речь идет о продольной подаче, то инструмент перемещается перпендикулярно оси, и в этом случае работают зубья, расположенные на боковой поверхности.
Также существуют и конические инструменты с плоским концом. В сочетании со специальным оборудованием с помощью таких фрез можно изготовить различные детали довольно сложной формы, при этом усилия человека сводятся к минимуму. Такой тип фрез используют как для черновой обработки, если необходимо удалить толстый слой материала, так и для раскроя листовых заготовок. Пользуются спросом и твердосплавные фрезы для гравера с углом 30, 60 и 90 градусов.
Сейчас уделим немного внимания конструктивным особенностям фрез по металлу. Очень часто шаг зубьев такого инструмента подбирается неравномерно. Такое решение позволяет снизить вибрации. Исключение представляют только фрезы с мелкими зубьями, в этом случае довольно проблематично сделать различный шаг. С целью улучшения отвода стружки увеличивают угол наклона винтовых зубьев. А использование усиленных хвостовиков с конусным переходом позволит повысить жесткость инструмента.
При работе с вязкими материалами, а также титановыми и жаропрочными сплавами велика вероятность пакетирования стружки. Для решения этой проблемы на каждом зубе инструмента делают специальную подточку передней поверхности, эти уступы ломают стружку. С целью снижения себестоимости фрезы рабочую часть и хвостовик изготавливают из различного материала, а затем соединяют посредством сварки.
Как создают эти режущие приспособления?
Узнав, что собой представляет коническая круглая фреза, следует уделить немного внимания и особенностям ее производства. В качестве исходника выступают прутья необходимого диаметра. После того как нарезаются отрезки заданной длины, заготовка поступает на токарный и фрезерный станок, где и проходит механическую обработку. Далее следует этап термической обработки. И последней идет шлифовка.
Режущая часть может изготавливаться из легированных, углеродистых, быстрорежущих сталей, а также иных твердых материалов. Легированными называются стали, содержащие специальные примеси, с помощью которых получается регулировать свойства и характеристики металла. Чаще всего в качестве легирующих элементов выступают хром, ванадий, медь, никель и азот, но на этом перечень далеко не заканчивается. Эти добавки повышают коррозионную стойкость сталей, их прочностные характеристики и сводят риск хрупкого разрушения к минимуму. К недостаткам этого материала нужно отнести только высокую стоимость.
Углеродистыми называются стали с содержанием С до 2%, а вот доля остальных примесей незначительна. К особой подгруппе относятся инструментальные. В этом случае содержание углерода не менее 0,7%. Из названия становится понятна область применения такого материала. Явные плюсы такого материала – это высокая прочность и твердость в сочетании с низкой ценовой политикой. А вот износостойкость и теплостойкость находятся на низком уровне.
Быстрорежущие относятся к категории легированных сталей. Они обладают прекрасными показателями твердости и прочности, при этом не боятся разрушения даже в случае температурного воздействия в отличие от углеродистых. Таким образом, быстрорежущие стали – идеальное решение для производства инструмента, работающего на высокоскоростных режимах. Но особого внимания заслуживают специальные твердые сплавы. Если углеродистые стали теряют свои характеристики уже после нагрева до 200 °С, а быстрорежущие 500 °С, то спецсплавы способны выдержать 800–1000 °С без потери свойств. Они в зависимости от состава делятся на титановольфрамовые и вольфрамовые.
Заслуживает внимания и инструмент для работы по металлу, режущая часть которого состоит из минеральной керамики. Этот материал по своим свойствам практически не уступает дорогостоящим твердым сплавам. Только в отличие от них в его состав не входят такие ценные элементы, как вольфрам, кобальт и титан. По сути, этот материал представляет собой окись алюминия, прошедшую специальную переработку и спеченную под воздействием высокого давления. Еще одним достоинством металлокерамики следует назвать и ее способность сохранять режущие свойства даже при температурах более 1000 °С. Благодаря последнему свойству появляется возможность работать даже на очень высоких скоростях. Но при столь явных достоинствах этот материал имеет и один существенный минус – чрезмерная хрупкость.
На некоторые фрезы наносят дополнительно защитное покрытие, однако следует отметить, что отсутствие этого слоя делает режущую часть более острой. Это особенно важно при работе с таким материалом, как пластик, древесина, мягкие металлы и т. д.
Область использования и особенности эксплуатации
Фрезерование наиболее распространенный вид механической обработки, заключающийся в быстром вращении рабочего инструмента вокруг своей оси в сочетании с медленной продольной подачей. Так можно удалить наплывы и нежелательные неровности на поверхности, зачистить ржавчину и сварочные швы, снять ненужный слой краски, удалить заусеницу и иные выступающие дефекты. Эта операция позволит отполировать поверхность, вырезать отверстия и совершать различные работы на кромках и углах. Фрезы с углом 60 градусов позволят создать отверстие не простой цилиндрической формы, а более сложное – коническое.
Этот рабочий инструмент, как и сама операция – фрезерование, нашел свое применение во многих областях, но главной сферой все-таки выступает машиностроение. Это незаменимые помощники как при создании новых, так и при реставрации уже вышедших из строя деталей. С их помощью можно доработать и изменить конструкцию различных предметов. Кроме того, инструмент с углом заточки 15, 60 и 90 градусов полезен при обработке мелких деталей и нанесении 3D рельефа.
Но промышленностью область использования фрез не ограничивается, они нашли свое применение еще и в медицине, а точнее, стоматологии. Режущая часть таких инструментов имеет кромки и выемки, последние образуют угол от 60 до 90°, благодаря чему предотвращается потеря костной ткани во время формирования ложа имплантата.
Эксплуатационный срок такого инструмента, как и качество обработки, во многом зависит от правильно подобранного оборудования и заданных режимов работы. В первую очередь обращаем внимание на взаиморасположение и геометрию частей обрабатываемого элемента, если есть разрывы, уточните их расположение. Еще учитывается высота бортов, радиус углублений, наиболее длинное передвижение рабочего инструмента, глубина и ширина реза, характеристики материала изделия и вид обработки.
Теперь подбираем непосредственно фрезу в зависимости от ее параметров. Важны не только геометрия, но и материал, форма зуба и тип заточки режущей части. Инструмент по металлу должен быть прочнее обрабатываемого материала, а неправильно подобранная коническая круглая фреза станет причиной обработки низкого качества.
Комментариев нет:
Отправить комментарий