Особенности фрез по металлу, режущий инструмент, обработка чугуна

Изготовление высокоточных деталей из чугуна со множеством пазов, отверстий, плоскостей осуществляется на фрезерных станках с ЧПУ. Режущая оснастка подбирается с учётом сорта материала.

Чугун бывает ковким, серым, с вермикулярным графитом, отбеленным, высокопрочным и легированным.

Особенности обработки чугуна разных типов

Ковкий чугун начерно обрабатывается в незакалённом состоянии, начисто — в закалённом. Износ фрез при его резке примерно на 40% выше, чем при обработке других сортов. Поэтому для его фрезеровки следует выбирать сверхпрочную оснастку.

Отверстия в типовых деталях из чугуна с вермикулярным графитом (блоках цилиндров, выпускных коллекторах, головках блоков цилиндров) рекомендуется обрабатывать методом круговой интерполяции.

Общие рекомендации по подбору фрез для чугуна

  • Оптимальным вариантом фрез для обработки чугуна являются концевые твердосплавные с отрицательным значением переднего угла режущей грани (хотя подойдут и модели с небольшим положительным значением). Только соблюдение данного условия может обеспечить целость и сохранность инструмента при фрезеровке неровных поверхностей с большими припусками.
  • При обработке чугуна крайне нежелательно использовать СОЖ, поскольку это может привести к возникновению термических трещин.
  • Помимо того, что фреза для чугуна должна быть твердосплавной, она должна обладать ещё и повышенной стойкостью к абразивному износу. Выбирайте модели с покрытием из нитрид титана-алюминия (TiAlN).

Предлагаемые варианты фрез для обработки чугуна

В компании «Форсайн» вы можете приобрести следующие варианты режущих инструментов для обработки чугуна:

  • Торцевые фрезы и микрофрезыJanpo серий U и X — для сверления и фрезеровки серого чугуна.
  • Сферические фрезы и микрофрезы Janpo серий U и X — для обработки серого чугуна.
  • Торцевые фрезы TideWay — для фрезеровки чугунных изделий плоской или каскадной формы.
  • Торцевые длинные фрезы TideWay — для выполнения станочных работ общего назначения.
  • Торцевые фрезы типа Helix — для высокоскоростной и высококачественной пригонки.
  • Сферические фрезы TideWay — для 2D/3D-фрезеровки и U-образной гравировки.
  • Сферические длинные фрезы TideWay — для черновой, получистовой и чистовой фрезеровки, 3D-фрезеровки и гравировки чугуна.

Все фрезы TideWay изготовлены из сверхпрочного мелкозернистого сплава и облицованы покрытием TiAlN.

Обращайтесь: 8(800)333-66-57.

Возврат к списку

При выполнении плоскостей на стальных или чугунных заготовках можно использовать разные виды оснастки. В зависимости от используемого оборудования применяются концевые, дисковые или торцевые варианты. Самый эффективный вариант —  фреза торцевая по металлу. Благодаря своей конструкции она обеспечивает высокую производительность и хорошее качество работ на различных режимах.

Особенности конструкции и сферы применения

Назначение торцевой фрезы заключается в формировании плоскостей на обрабатываемой заготовке при различных видах обработки. Инструмент применяется для обработки деталей из чугуна и сталей различного назначения. Конструкция позволяет формировать уступы с разным наклоном стенки. Широкая номенклатура такой оснастки обеспечивает однопроходное фрезерование даже для крупногабаритных изделий.

В отличие от других типов фрез, торцевые модели имеют режущие кромки, установленные только со стороны торцевой части. При этом непосредственная обработка горизонтальной плоскости ведется вершинами режущих элементов и считается дополнительной. Основной съем металла производится боковой частью при продольной подаче. Большое количество режущих лезвий и геометрия их расположения обеспечивает поочередный контакт с металлом, что значительно улучшает режимы фрезерования и долговечность оснастки. Такой важный параметр, как угол резания в торцевых моделях зависит исключительно от диаметра инструмента, а не от величины припуска на обработку. Боковые поверхности лезвий также способны сформировать вертикальный уступ или наклонную грань. Высота уступа не должна превышать габаритов лезвия. В некоторых зарубежных модификациях на боковой поверхности корпуса предусматривается возможность установки дополнительных обрабатывающих лезвий, обеспечивающих значительную высоту фрезеруемой грани.

Торцевые фрезы конструктивно отличаются высокой жесткостью и выпускаются как левого, так и правого вращения. Учитывая расположение режущих лезвий по внешнему радиусу рабочей части, процесс обработки должен начинаться с края заготовки, либо проводится в предварительно выполненных выемках. Рабочие вертикальные подачи при торцевом фрезеровании используются редко.

По конструктивному исполнению, все торцевые фрезы подразделяются на монолитные и инструмент со сменными режущими элементами. Монолитные модели, при первом рассмотрении, напоминают обычные спиральные сверла. Металлорежущая часть из быстрорежущей стали и цилиндрический корпус в них выполнены в виде единого целого. При этом кромка лезвий со стороны торца не пересекает весь диаметр основания

Основным элементом конструкции торцевой фрезы со сменными ножами стала обрабатывающая головка. Она представляет собой фасонный металлический корпус, к которому закрепляются съемные режущие элементы. Для обеспечения требуемого профиля фрезерования ориентация лезвий образует рабочую кромку с боковой стороны. Инструмент со сменными лезвиями, по сравнению с монолитными вариантами, имеет значительную номенклатуру моделей, обеспечивающую разнообразные особенности обработки.

Также такая оснастка более проста в эксплуатации и не требует применения сложных операций при восстановлении изношенных режущих кромок.

Классификация торцевых фрез

Широкая область применения породила большое число вариантов проходных торцевых фрез. В первую очередь они отличаются способом крепления к шпинделю станка. Принято подразделять инструмент с хвостовиком и модели насадного исполнения. Также фрезы разделяют по способу установки и форме режущих элементов.

Фреза концевого типа выполняется в виде единой конструкции, включающей режущую часть и хвостовик. Последний может быть как цилиндрическим, так и конусным. Зарубежные производители также предлагают модификации с резьбовым хвостовиком. Особенностью концевых моделей является небольшой диаметр режущей части. Фрезы такого типа выполняются цельного исполнения, либо с небольшим числом сменных пластин. Их используют для работы с небольшими деталями, а также в труднодоступных местах.

Фреза насадная предназначается для установки на специальную оправку, для чего в конструкции предусмотрены разнообразные элементы крепления. Наиболее часто используется шпоночное соединение. Несколько реже, в исполнениях, предназначенных для крепления непосредственно на шпиндель станка, выполняется резьба. Насадная фреза может иметь значительный диаметр корпуса, в некоторых исполнениях доходящий до 630 мм. Это обеспечивает широкую зону обработки за один проход.

Способ крепления режущих частей должен обеспечивать высокую жесткость инструмента в целом и прочное крепление отдельного лезвия. Торцевые фрезы выполняются цельными, с вставными или со сменными ножами.

Торцевые фрезы цельного или монолитного типа отличаются небольшими диаметрами, обычно не превышающими 40мм. Зубья выполнены в виде твердосплавных напаек заодно с телом инструмента. Такой конструктив обеспечивает возможность переточки при выходе из строя режущей кромки. Спиральная конструкция с большим числом заходов, способствует удалению стружки. Цельные модели характеризуются невысокой долговечностью и сложностью заточки изношенных лезвий. По большинству параметров они уступают моделям со сменными элементами.

Фрезы с ножами вставного типа, иначе именуемые сборными фрезами, допускают замену всех или только отдельных режущих элементов. Крепление ножей к телу оснастки производится в предварительно выполненные пазы с помощью клиньев. Сами обрабатывающие элементы, напоминают по конструкции обычные резцы, состоят из оправки и напаянной твердосплавной пластины. Такая конструкция допускает простую заточку режущих кромок при восстановлении после износа. Форма резцов может быть выполнена под конкретные требования обработки.

Другой вариант фиксации резцов применяется на фрезах для обработки цветных металлов и мягких сплавов. Он заключается в установке резца в натяг в клинообразный паз. Резец, в этом случае, представляет собой цельную твердосплавную пластину.

Недостатком оснастки со вставными ножами считается большая длительность и относительно высокая сложность сборки инструмента. Для выполнения этих операций может потребоваться специализированный персонал. Еще одним недостатком является высокая вероятность разрушения вследствие вибраций в процессе работы.

Фрезы торцевые насадные с механическим креплением многогранных сменных ножей используются для широкого спектра работ. В процессе резания они способны реализовать большую величину снимаемого материала. Винтовой принцип крепления пластин обеспечивает высокую прочность и большую скорость замены изношенных элементов. Разные модели используют твердосплавные пластинки с числом граней равным трем, четырем или пяти. В некоторых импортных модификациях применяются шестигранные режущие элементы. Большую популярность получил инструмент с механическим креплением четырехгранных и пятигранных пластин. Большое число граней обеспечивает высокую долговечность оснастки и позволяет создавать модификации, обеспечивающие различные способы обработки.

Кроме количества граней фреза насадная торцевая со сменными пластинами также характеризуются углом установки обрабатывающих элементов. В зависимости от вертикального положения пластины, инструмент способен формировать боковую поверхность с разным наклоном. Широко используются модели, обеспечивающие фрезерование с углом 45, 75 или 90 градусов. Радиальное расположение пластин используется в большинстве моделей общего назначения. Для тяжелых работ, с большими значениями подач и глубин резания применяются модификации с тангенциальным расположением сменных элементов. В таком инструменте благодаря большему поперечному сечению ножа в направлении резания, обеспечивается высокое усилие обработки и снижение нагрузки на пластину.

Также встречается оснастка с пластинами круглой формы, применяемая при чистовом фрезеровании плоскостей с небольшими припусками на обработку. Благодаря форме пластин обеспечивается их бесступенчатое позиционирование при износе. Фрезы со сменными режущими элементами используются не только для получения горизонтальных плоскостей. С их помощью возможно формирование наклонных поверхностей, в том числе конической формы.

Государственные стандарты

Большое количество видов и назначения фрезерной оснастки, потребовало разработки значительного числа нормативных документов. Они определяют требования к фрезам различных исполнений, а также подразделяют отдельные виды инструментов, нацеленных на работу с различными металлами и сплавами. Торцевые фрезы, используемые при работе со сталями и тяжелыми сплавами, описываются в стандартах, приведенных ниже.

ГОСТ 9304-69 «Фрезы торцовые насадные» описывает монолитные фрезы с твердосплавными напайками и диаметром рабочей части от 40 до 100 мм. Документ предусматривает два исполнения, отличающихся крупным или мелким зубом.

Скачать ГОСТ 9304-69

ГОСТ 24359-80 «Фрезы торцовые насадные со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава» нормирует конструкцию и размерные параметры насадных инструментов со вставными ножами. Документ предусматривает варианты корпусов, имеющие диаметр от 100 до 630 мм. Дальнейшее развитие стандарт получил в ГОСТ 24360-2016. Опираясь на конструкцию из предыдущего документа, он устанавливает основные требования к используемым в конструкции материалам и качеству изготовления оснастки. Еще один ГОСТ 9473-80 описывает модели с диаметром корпуса от 100 до 612 мм. Главное отличие от предыдущих стандартов – уменьшенный габарит ножей и их увеличенное количество.

Скачать ГОСТ 24359-80

Скачать ГОСТ 24360-2016

Присоединительные размеры насадного инструмента, всех диаметров установлены ГОСТ 27066-86 «Фрезы торцевые насадные. Типы и присоединительные размеры».

ГОСТ 26595-85 «Фрезы торцевые с механическим креплением многогранных пластин» рассматривает инструмент со всеми вариантами насадных креплений к шпинделю станка. Документ предусматривает использование всех вариантов пластин, в том числе и круглых. Размер корпуса инструмента варьируется по диаметру от 100 до 500 мм.

Скачать ГОСТ 26595-85

ГОСТ 22087-76 «Фрезы торцовые концевые с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин» ориентирован на инструмент, использующий пятигранные режущие элементы. Рассматриваются модели, предназначенные для обработки сталей и чугуна, оснащенные хвостовиком, имеющие диаметр режущей части 63 и 80 мм.

Скачать ГОСТ 22087-76

Зарубежные фирмы, предлагающие станочную оснастку, не придерживаются каких-либо строго определенных стандартов. Каждый производитель формирует собственные требования к инструменту и применяет уникальную систему маркировки. Стандарты иной государственной принадлежности нормируют в основном, присоединительные элементы и вспомогательные части оснастки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Фрезеровка представляет собой обработку, при которой деталь движется поступательно. Фреза по металлу имеет несколько режущих кромок и позволяет с большой скоростью обрабатывать заготовку по плоскости, зачищать торцы и делать пазы. В зависимости от формы рабочей поверхности, получаются скошенные и фигурные края.

Специальные фрезы для дрели и фрезера позволят изготовить необходимые вещи или просто красивые поделки в домашней мастерской. Умельцы самостоятельно из подручных материалов изготавливают инструмент с оригинальной конфигурацией.

Устройство и принцип работы инструмента

Из всех видов инструментов для обработки металла, фрезы представляют самую большую и разнообразную группу. Их конструкция и принцип работы отличается от всех остальных резцов и сверл. Инструмент, закрепленный на шпинделе, вращается. Деталь перемещается относительно него поступательно по трем осям и под углом в любом направлении. Острые кромки и пластины снимают стружку. В результате на заготовке:

  • обрабатываются плоскости;
  • зачищаются и делаются фигурные торцы;
  • вырезаются шпоночные пазы;
  • делаются прорези;
  • отрезаются части проката и детали;
  • снимаются фаски;
  • нарезаются зубья и шлицы;
  • делаются т-образные и фигурные пазы;
  • сверлятся и растачиваются отверстия.

Фреза относится к многорезцовым инструментам и состоит из корпуса, на котором расположены режущие кромки. Для крепления в патрон имеется конусный или цилиндрический хвостовик. На оправке деталь крепится шайбами, надевая для вращения пазом на выступ. Она может иметь для фрезеровки по металлу вставные пластины и режущие кромки, заточенные из цельной заготовки.

Популярные разновидности

На производстве применяется несколько видов фрез по металлу. Они делятся на группы в зависимости от формы, расположения и типа режущих кромок и выполняемых ими операций. Отдельную группу представляют разновидности фрез по металлу для дрели и ручного фрезера. Они имеют небольшие размеры, цилиндрический хвостовик диаметром 6–12 мм, в зависимости от патрона дрели. В остальном они полностью похожи на инструмент, применяемый на производстве.

Цилиндрические

Цилиндрическая фреза состоит из корпуса в форме втулки с отверстием и шпоночным пазом для крепления на оправку. По наружной поверхности находятся несколько режущих кромок, расположенных наклонно вдоль оси.

Они предназначены для зачистки торцов деталей, выборок, пазов. Обработка производится только боковыми поверхностями с высокой точностью и чистотой. Вращений фрезы и движение детали происходит навстречу. Для обработки боковых торцов без кантовки заготовки, применяются специальные приспособления, на шпиндель крепят угловые головки, и вертикально устанавливается фреза.

Торцовые

Обработку по плоскости производят торцовые фрезы. Режущие кромки расположены в нижней части корпуса. Фрезеровка производится по поверхности с высокой скоростью при продольном перемещении стола с деталью. Производительность такой обработки в несколько раз превышает строжку.

В корпус цилиндрической формы вставляются режущие пластины. Количество зависит от диаметра и требуемой чистоты обработки. Оправка подбирается по диаметру отверстия. Крутящий момент передается через шпонку.

Отдельные модели небольшого диаметра имеют хвостовик и крепятся в патроне. Некоторые их них могут резать и боковой поверхностью.

Червячные

Это цилиндрическая фреза с несколькими рядами твердосплавных пластин вместо ровного выступа режущей кромки. У червячной фрезы ряды с фигурными пластинами заточены по форме обратной эвольвенты и располагаются с разным уклоном, в зависимости от модуля.

Применяют инструмент для нарезки зуба на шестернях и колесах, шлицевых валах. Угол наклона выставляется оправкой на станке. Обработка производится обкаткой, когда деталь вращается, смещаясь на один зуб за оборот фрезы. В работе участвует сразу несколько пластин.

Дисковые

Дисковые фрезы напоминают блины с фигурными краями и отверстием в центре для установки на оправку. Режущие кромки расположены по краю наружного радиуса тонкого диска. Обработка производится перпендикулярно оси вращения инструмента. Режут вставными пластинами и зубом, вырезанным в цельном диске. Толщина прорези в детали от 1 мм.

Делятся по форме режущих пластин:

  • пазовая;
  • модульная;
  • полукруглая;
  • трехсторонняя;
  • отрезная.

Для дрелей пилы собраны совместно с оправкой. В ламельных фрезерах применяются дисковые пилы с отверстием. Диаметр и толщина подбираются по шпонке.

Отрезные

Цельные дисковые фрезы, тонкие, с острыми зубцами, вырезанными по краю корпуса, называют отрезными фрезами или пилами. Корпус может быть одной толщины с зубьями, в таком варианте между корпусом и режущей кромкой перехода нет. Крепление к оправке осуществляется отверстием с пазом. На инструменте большого диаметра есть 4 отверстия под болты для крепления к фланцу на шпинделе.

Пилы предназначены для отрезных и подрезных операций. Тонкий рез толщиной 2–6 мм экономно раскроит металл на заготовки, сделает прорезь в крепеже под фиксацию проволокой или на пальце, чтобы зафиксировать его пластиной. Применяется для торцовки деталей типа вал и отрезки технологических прибылей.

Концевые и угловые

Для торцовки плоских деталей предназначены концевые и угловые фрезы. Режущие кромки расположены по торцу. Корпус имеет форму цилиндра и срезанного конуса. Обработка производится вдоль края. В результате получается гладкий ровный торец заготовки. Угол наклона определяется формой инструмента.

Фреза под Т-образные выемки

Для крепления деталей на столах станков имеются пазы Т-образной формы, перевернутые широкой стороной вниз. В них легко заводятся головки шпилек для фиксации заготовки.

Прорезаются пазы фрезой фигурной конфигурации. Режущие кромки разных диаметров расположены на одной оправке — от торца широкий и низкий цилиндр, а ближе к оправке находится тонкий. Возможна фрезеровка в 2 прохода. Сначала на всю глубину пальчиковой или цилиндрической узкой фрезой, затем фрезеровка широким инструментом по дну канавки.

Шпоночные

Для создания шпоночных пазов используют специальные пальчиковые дисковые фрезы с режущим торцом. Инструмент сначала опускается на заданную глубину, работая как сверло. Затем производится выборка вертикально — фрезеровка.

Для изготовления шпоночных и других пазов фрезером, используется шаблон и копировальная втулка. Трафарет изготавливается из любого материала, включая фанеру, оргстекло, дерево. Его размеры больше вырезаемого занижения на разницу диаметров копировального кольца и режущего инструмента. Втулка скользит по краю шаблона, не давая фрезеру отклониться в сторону. Можно вырезать любые фигуры, включая орнаменты и надписи.

Фасонные

Фасонные фрезы имеют множество режущих кромок и напоминают грубый фигурный напильник с хвостовиком для крепления в патрон. Используются для придания торцу определенной сложной конфигурации. Форма кромки получается обратная инструменту.

Производители и правила выбора оборудования

Выбор фрезы производится по нескольким факторам:

  • оборудование:
  • вид отработки;
  • материал.

Качество инструмента определяется фирмой производителем. Например, лучшие наборы фрез по металлу для ручных фрезеров выпускаются фирмой BOSCH. Стоимость такого оборудования несколько выше, чем у других европейских фирм, но качество и срок работы высокий. Особенность немецких инструментов — изготовление хвостовика под патрон конкретной модели электрического инструмента, выпущенной фирмой. Он может не совпадать с патронами на других фрезерах.

Хорошее качество имеет продукция фирм:

  • Stayer;
  • JET;
  • Metabo.

Отечественная продукция отличается прочностью благодаря традициям в производстве качественных сплавов. Следует обратить внимание на режущий инструмент компаний:

  • Инструмент-Сервис;
  • Корвет;
  • Глобус.

Отечественные фрезы дешевле импортных. Их недостаток в маленьком выборе типоразмеров и форм.

Требуемое число зубьев

При выборе дисковой пилы следует учитывать — чем мельче зуб, тем чище обработка. Быстрый рез получается при крупном зубце с подачей 50%.

Торцовые фрезы подбираются по твердости материала. Обрабатывать чугун можно набором с 4 режущими кромками на большой подаче и высоких оборотах.

Для быстрой черновой обработки следует выбрать инструмент с большим количеством пластин. Подача зависит от состава стали и ее твердости.

Как подобрать материал

Для работы с металлом следует выбирать пластины, способные длительное время резать металл и не сминаться. Они должны быть значительно тверже обрабатываемого материала. Следует брать твердые жаропрочные сплавы. Форма пластины и ее размер подбираются по корпусу и способу крепления.

Для фрезера набор инструмента для работы с металлом ограничен. Алюминий, медь и их сплавы можно фрезеровать инструментом по дереву. Для чугуна и стали следует выбирать двухперьевые фрезы из твердых сплавов. Инструмент по дереву имеет мягкую для металла режущую кромку и более острый угол заточки.

Правила хранения и эксплуатации

Перед началом работы нужно подобрать и сложить рядом с рабочим местом все фрезы, которые применяются для обработки деталей. Под них нужно выделить специальную тумбочку или стеллаж. После работы весь инструмент следует очистить от грязи, проверить на износ кромок, смазать маслом или солидолом для защиты от влаги. Хранить надо на специальных стеллажах.

Фрезы и сверла для дрелей и фрезеров укладываются в специальные коробки вертикально, хвостовиком вниз.

Фрезерование производится соответствующим для данной операции инструментом. Выполнять грубую фрезеровку отверстий следует сверлом. Чистовую дисковую фрезу и зенкер используют, когда припуск на сторону составляет несколько десятков.

Изготовление фрезы своими руками

Фрезы по металлу должны быть тверже обрабатываемого материала. Для самостоятельного изготовления используют:

  • сверла;
  • дисковые пилы;
  • ножовочное полотно.

Переточив сверло, можно получить цилиндрическую, торцовую и шпоночную фрезу для фрезера.

У отрезных дисковых пил корпус сделан из инструментальной стали Ст У8, и аналогичных. Из них можно выкроить элементы с зубом, собрать на оправку и получить фрезу для продольных пазов.

Фигурную торцовую следует делать из дисковой пилы или ножовочного полотна. Оправка вытачивается из круглого прута. В ней с торца и сбоку сверлятся отверстия, для направления и ограничения нарезки паза абразивным кругом. Симметричное лезвие вырезается из ножовочного полотна, вставляется в оправку, сверху затягивается гайкой. Получается двухперьевая фигурная фреза.

Главное чтоб разец за раз ободрал корку

Хочу пояснить этот момент.Это так назывемое точение под «корку»

Сначала определяешься с толщиной этой корки(отбеленный чугун)Точить по корке почти безсмысленно,те более если заготовка отливалась в землю.

Определившись с толщиной этой корки первым проходом снимаешь всю толщину корки точа по мягкому (серому)чугуну.

Эффект как бы снимаешь старую штукатурка.

Кррка хоть и твердая но хрупка и легко скалывается отходя со слоем серого чугуна(он просто не может удержать эту корку )

Обороты при этом минимально допустимые ,короткий вылет резца.Подача максимально возможная .

Чисто точить чугун неплохо эльбором.

Вообще работа скотская -все в графите станок уделан ею насмерть -сам как черт из шахты угольной.

Потому оборотами не увлекайся.Убери все подтеки масла иначе развезешь грязь.которую убирать очень хлопотно.

Точить только на сухую!!!!!!! иначе сильно пожалеешь.

Чугун не любит больших оборотов и любит большие подачи.

Изменено 11 марта 2019 пользователем Kyzmich