Фрезы для станка: виды, назначение, и как правильно подобрать инструмент

Концевые фрезы из быстрорежущей стали (HSS) остаются одним из самых востребованных решений для обработки металла. Это цилиндрические инструменты с режущими кромками на торце и боковой поверхности.

Концевые фрезы эффективно используются для:

• контурного фрезерования;

• обработки уступов;

• выборки пазов.

Они подходят как для фрезерных станков с ЧПУ, так и для вертикально-фрезерных машин.

Торцевые фрезы снимают материал торцевой частью и предназначены для обработки больших плоскостей.

Основные параметры:

• диаметр — от 50 до 400 мм;

• высокая производительность при черновой и получистовой обработке.

Дисковая фреза представляет собой тонкий диск с зубьями по окружности.

Характеристики:

• толщина — от 0,5 до 8 мм;

• высокая геометрическая точность.

Дисковые фрезы применяются для:

• прорезки узких канавок;

• обработки шлицов;

• отрезных операций.

Их ключевое преимущество — минимальные потери материала при высокой точности реза.

Шпоночные фрезы предназначены для выборки пазов под:

• призматические;

• сегментные шпонки.

Диаметры инструмента стандартизированы под размеры шпонок от 2 до 36 мм.

Червячные фрезы используются для нарезания зубьев шестерен и зубчатых колес. Это сложный инструмент с винтовыми канавками и точным профилем зубьев.

Технические особенности

• модуль фрез — от 1 до 10 мм;

• материал режущей части:

  - быстрорежущая сталь Р6М5;
  - либо Р18.

Использование твердосплавных материалов в этом типе инструмента ограничено, так как они плохо сохраняют сложную геометрию режущего профиля.

Фрезы из быстрорежущей стали (High Speed Steel) изготавливаются из сплавов:

• Р6М5

• Р18

• Р6М5К5

Это железоуглеродистые сплавы с добавками вольфрама, молибдена, ванадия и кобальта, которые обеспечивают износостойкость и термостойкость.

Ключевые характеристики HSS-фрез:

• сохраняют режущую кромку при температурах до 600 °C;

• допускают 8–12 переточек без потери геометрии;

• отличаются доступной стоимостью.

Твердосплавные фрезы изготавливаются из карбида вольфрама с кобальтовой связкой. Наиболее распространённые марки:

• ВК6

• ВК8

• Т15К6

Твердость режущей части достигает 92 HRA, что обеспечивает высокую износостойкость.

Преимущества твердого сплава:

• скорости резания в 3–5 раз выше, чем у HSS;

• стабильная геометрия при высоких нагрузках;

• стойкость инструмента выше в 4–6 раз.

Основной недостаток — хрупкость. При ударных нагрузках и прерывистом резании возможны сколы режущей кромки.

Современные фрезы часто оснащаются износостойкими покрытиями:

• TiN (нитрид титана);

• TiCN (карбонитрид титана);

• TiAlN (титан-алюминиевый нитрид).

Покрытия:

• снижают коэффициент трения;

• улучшают теплоотвод;

• замедляют износ режущей кромки.

Вертикально-фрезерные и горизонтально-фрезерные станки — базовое оборудование для большинства металлообрабатывающих производств.

Рекомендации по выбору:

• вертикальные станки:

  - концевые фрезы — для контурной обработки;

  - торцевые фрезы — для обработки плоскостей;

• горизонтальные станки:

  - дисковые фрезы;

  - фасонные фрезы для профильной обработки.

Современные токарные станки с ЧПУ часто оснащаются приводным инструментом, что позволяет выполнять фрезерные операции без переналадки детали.

Особенности применения:

• используются концевые и дисковые фрезы малых диаметров;

• ограничивающим фактором является жесткость крепления.

Рекомендации:

• выбирать фрезы:

  - с коротким вылетом;

  - диаметром до 20 мм;

• избегать тяжелых режимов и ударного резания.

Многооперационные обрабатывающие центры требуют высокой точности и минимального времени переналадки.

Системы крепления инструмента:

• ISO;

• HSK;

• Capto.

Фрезы подбираются с хвостовиками, совместимыми с конкретной системой, что обеспечивает стабильность и повторяемость результата.