Использование фрез

Фреза (от франц. fraise), режущий многозубый (многолезвийный) инструмент в виде тела вращения для обработки металлов и др. конструкционных материалов резанием (фрезерованием). По типу (назначению) различают Ф. цилиндрические, торцовые, дисковые пазовые (одно-, двух- и трёхсторонние), отрезные (прорезные), концевые, шпоночные, Т-образные пазовые, угловые, фасонные (в т. ч. модульно-дисковые и пальцевые), червячные; по сечению зуба — остроконечные, затылованные; по форме зубьев — с прямыми, винтовыми, разнонаправленными зубьями; по направлению винтовых канавок — с правыми и левыми канавками; по конструкции — цельные, составные, сборные, со вставными зубьями (ножами), комплектные: по способу крепления — насадные, с хвостовиком (конические или цилиндрические); по материалу режущей части — из быстрорежущей стали, твёрдого сплава, композиционного материала.

Применение фрез ограничивается только физическими и механическими свойствами обрабатываемого материала, а также фантазией и смекалкой технолога.

• Фреза спиральная однозаходная с удалением стружки вверх
• Фреза спиральная однозаходная с удалением стружки вниз
• Фреза спиральная с двумя и более заходами
• Фреза спиральная двузаходная круглая
• Фреза фасонная
• V образный гравер
• Конический гравер
• Теоретические основы по выбору режимов резания

1. Фреза спиральная однозаходная с удалением стружки вверх

Применяется для резки всевозможных мягких материалов с образованием крупной стружки. Фрезы спроектированы специально для высоких скоростей вращения, что обеспечивает высокую скорость обработки материала. Геометрия спиральной канавки позволяет беспрепятственно выводить стружку, что способствует хорошему охлаждению фрезы и увеличению срока ее эксплуатации.

2. Фреза спиральная однозаходная с удалением стружки вниз

Применяется в основном для резки дерева, чтобы избежать скалывания краев реза. Фрезы с удалением стружки вниз успешно применяются и для резки пластика, ПВХ и акрила на станках без вакуумного прижима материала, т.к. вырезанный элемент не сдвигается и соответственно не требует дополнительной фиксация при помощи 2-х стороннего скотча.

3. Фреза спиральная с двумя и более заходами

Применяется для обработки с образованием более мелкой стружки и с меньшим съемом материала за один проход. Количество зубьев и глубина канавок обеспечивает измельчение. При использовании фрез с большим количеством заходов можно добиться большей чистоты обработанной поверхности.

4. Фреза спиральная двузаходная круглая

Позволяет получить поверхность с меньшей шероховатостью благодаря меньшим вибрациям в процессе резания. Эта фреза применяется для нанесения U-образной гравировки (например, текста) на поверхность материала, а также используется при окончательной или предварительной обработке 3-х мерных объектов (в зависимость от величины самых мелких элементов рельефа). При окончательной обработке такой фрезой твердых сортов дерева, поверхность получается полированной и не требует дополнительной доработки.
Также спиральные фрезы используют для предварительной и окончательной (зависит от геометрии обрабатываемой поверхности) обработки 3D объектов и различных форм.

5. Фреза фасонная

Применяется для выполнения различных рамок и окантовок сечение которых соответствует профилю фрезы.

6. V образный гравер

Применяется для выполнения v-гравировки, снятия фаски с острых краев материала или подготовки места сгиба на композитных материалах (но лучше с этой функцией справится сгибочная фреза).

7. Конический гравер

Применяется для обработки мелких 3D элементов рельефа или выполнения мелкой v-гравировки.

8. Теоретические основы по выбору режимов резания

Скорость вращения шпинделя, скорость подачи - всё это основы резанья. Получить информацию об этом сравнительно легко. В любой книге по фрезерному делу можно найти данную информацию. Ниже приводится краткий конспект одной из таких книг. Выбор диаметра фрезы для работы определяется по двум параметрам - ширине и глубине фрезерования.
Ширина фрезерования - ширина обрабатываемой поверхности задается, как правило, в чертеже и определяется размером детали или заготовки. В случае обработки нескольких заготовок закреплённых рядом, ширина фрезерования кратно увеличивается.
Глубина фрезерования - толщина слоя снимаемого фрезой материала за один проход. Если снимать много то фреза делает два и более проходов. При этом последний проход производят с небольшой глубиной резанья для получения более чистой поверхности обработки. Такой проход называют чистовым фрезерованием в отличие от предварительного или чернового фрезерования, которое производят с большей глубиной резанья. Однако при небольшом припуске на обработку, фрезерование производится за один проход.
Скорость резанья - это путь (обычно обозначаемый в метрах), который проходят режущие кромки зубьев фрезы в одну минуту. Скорость резанья рассчитывается по следующей формуле: длину окружности фрезы умножаем на количество зубьев фрезы и на количество оборотов в минуту и все делим всё на 1000 (переводим миллиметры в метры).

Соответственно: 

Скорость резанья обычно определяют по справочным таблицам режимов резанья. Так как скорость резанья при фрезеровании зависит от стойкости конкретной фрезы, то рекомендуемая в таблицах скорость резанья соответствует тому, на какой максимальной скорости может происходить резанье без поломки фрезы.

Подача - это величина (обычно обозначаемая в миллиметрах) перемещения шпинделя станка в продольном - Y, поперечном - X или вертикальном - Z направлении.

Подача в одну минуту - величина перемещения шпинделя в миллиметрах за время, равное одной минуте. Вычисляется по формуле: подача в одну минуту равна подачи на один зуб фрезы умноженной на число зубьев фрезы и умноженной на количество оборотов фрезы в минуту.
- это превосходное начальное значение для обработки трудно обрабатываемых материалов.

Эта подача должна быть увеличена или уменьшена в зависимости от полученного на практике результата, но ее значение должно остаться в пределах следующего диапазона:

• По диаметру фрезы, ширине фрезерования, глубине резанья и подаче на один зуб, определяется скорость резанья и минутная подача. Следует учитывать особые условия конкретного фрезерования: наличие или отсутствие охлаждения, особенности конструкции фрезы и т. д.
• Произвести настройку скорости вращения шпинделя.
• Произвести настройку подачи шпинделя.

• Новая, острая фреза - годная к эксплуатации.
  Признаки: наличие заводской смазки, нормальный цвет поверхности (без окалин), ровная одноразовая заточка.
• Фреза с нормальным износом - фрезу далее эксплуатировать нерационально, лучше заточить.
  Признаки: наступление вибрации, появление неровной (рваной) поверхности обработки и чрезмерный нагрев вследствие увеличения трения.
• Фреза с катастрофическим износом - восстановление фрезы практически невозможно.
  Признаки: визуально видно, что рабочая кромка фрезы разрушена.