Фрезы для деревообрабатывающих станков с ЧПУ

Фрезерная обработка — быстрый и надежный способ придать древесине необходимую форму. Рабочий режущий инструмент станков с ЧПУ — это фреза. Конструктивно она является вращающейся деталью с заточенными зубьями. Фрезы для станков с ЧПУ по дереву производят из разных сплавов и делят на категории. Их выбор зависит от характеристик обрабатываемой поверхности, типа работы и степени твердости древесины. Необходимо также учитывать не только соответствие типа фрезы выполняемой задаче и режиму фрезеровки, но и конструктивные особенности режущей области. Правильно выбрать подходящий инструмент для программных станков поможет наша статья, которая познакомит вас с типами фрез и их назначением.

Общие сведения

Фрезы для проведения различных видов обработки отличаются формами режущих кромок и способами заточки. Затылованные имеют криволинейную форму и фронтальную заточку; применяются они в работе с профилями. Остроконечные с прямым профилем используются при сверлении; их заточка производится по фронтальным или задним сторонам. Существуют фрезы с двумя режущими кромками. Такая конструкция позволяет сделать инструмент и обработку дешевле, увеличить скорость работы и улучшить качество готового изделия.

Со временем режущая кромка инструмента тупится и стирается. Во избежание частой замены фрезы производят из высокопрочных сплавов с длительным сроком службы.

Разновидности фрез по дереву

Фрезы для станков с ЧПУ по дереву делятся на два основных вида:

1. Фрезы из быстрорежущей стали с добавлением вольфрама или молибдена для работы с древесиной мягких пород.

2. Твердосплавные инструменты для работы с твердыми породами дерева. Их отличают сбалансированность, износостойкость и прочность. Подобные 3D-фрезы для ЧПУ-станков по дереву широко применяют в производстве мебели по индивидуальному заказу.

Кроме того, существуют фрезы из хромокобальтового сплава.

На установках с ЧПУ выполняют большое число операций. Этим обусловлено различие типов, форм и размеров фрез.

Типы фрез по форме и назначению:

Пазовые

— для нарезания пазов разной конфигурации.

Кромочные

— для фрезеровки кромки и придания ей формы.

Торцевые

— для обработки вертикальных поверхностей.

Дисковые

— для фрезеровки канавок (бывают пазовые, двух- и трехсторонние).

Угловые

— для фрезеровки угловых пазов.

Концевые

— для вырезания контурных выемок и уступов.

Шпоночные

— для просверливания отверстий.

Фасонные

— бывают затылованными и остроконечными.

Наиболее широко в деревообрабатывающей промышленности применяют пазовые и кромочные типы фрез. Далее рассмотрим более подробно их виды и назначение.

Пазовые фрезы

Этот тип фрез применяют для выполнения следующих работ:

• фрезеровка разных типов соединительных пазов для конструктивных элементов,
• выполнение пазогребневых соединений,
• фрезеровка соединений вида «шип-паз».

Что касается формы, существует 2 вида пазовых фрез:

Диски.

Их режущие кромки (от двух и больше), находятся по периметру и служат для выборки, выравнивания или расширения паза. Они бывают слитыми с основанием диска или заменяемыми.

Цилиндрические стержни.

Бывают из быстрорежущей или твердосплавной стали.

Все типы пазовых фрез производят по соответствующим стандартам.

Виды пазовых фрез и сферы их применения

Эти инструменты делятся на типы соответственно выполняемым задачам:

• прямые,
• конические,
• галтельные,
• конические,
• v-образные,
• т-образные,
• ласточкин хвост,
• фасонные,
• комбинированные,
• конструкционные,
• кромочные фальцевые,
• торцевые,
• дисковые.

Пазовая v-образная разновидность служит для выполнения наклонных канавок под разными углами. В крупногабаритных деталях для увеличения надежности соединения делают углубленные выборки. Для этого применяют фрезы с длинным хвостовиком. Для повышения скорости и результативности работы используют несколько режущих лезвий, которые производят из твердосплавной стали и закрепляют способом латунной припайки. Торцевые фрезы нужны для производства соединения типа «шип-паз».

Прямые

Такие фрезы служат для выполнения прямых пазов. Они имеют параллельные режущие кромки, которые вращаясь создают выемки в виде цилиндра. Величина кромок влияет на ширину отверстия и качество обработки. Соответственно стандартам, основные размеры фрез:

• внешний диаметр,
• длина хвостовика,
• величина режущей части,
• глубина режущей части.

Конические

Для углубленной фрезеровки применяют удлиненную коническую фрезу. К коническому типу относят режущий инструмент под названием фреза «кукуруза» по дереву для станков с ЧПУ. Основное назначение «кукурузы» - создания декоративной резьбы по дереву.

Галтельные

С их помощью выполняют пазы прямой формы, на дне которых фрезеруется выемка под названием «галтель». Такие пазы используются как направляющие, по которым происходит перемещение отдельных элементов мебели (выдвижных ящиков и др.).

Кроме того, пазовые галтельные фрезы служат для:

• обработки кромок,
• наклонной фрезеровки.
• 3D обработка материала при создании крупногабаритных объемных объектов.

Эти фрезы имеют форму треугольника или полукруга.

Фасонные пазовые фрезы

Служат для создания больших по площади углублений и для обработки боковых поверхностей: от закругления до создания сложных форм. Такие фрезы нужны для производства декоративной деревянной посуды, домашней утвари, шкатулок и др.

Конструкционные

Они необходимы для создания надежных соединений при помощи пазов специальных форм.

Бывают разных видов:

• «ласточкин хвост»,
• т-образные,
• перевернутые т-образные.

Такие пазы служат в качестве направляющих для перемещения выдвижных ящиков, крышек сложных шкатулок. Величина выполняемого паза зависит от общей длины инструмента и его диаметра.

Дисковые

Бывают двух или трехсторонними, с мелкими или нормальными зубьями. Они служат для создания технических пазов и канавок.

Дисковые фрезы бывают:

• целые с прямыми лезвиями;
• с лезвиями, направленными в противоположные стороны;
• со вставными лезвиями;
• затылованные.

Дисковые фрезы имеют несколько уступов, что повышает точность обработки и уменьшает шероховатость поверхности. Они создают пазы любой глубины и ширины.

Кромочные фрезы

Такие виды фрез по дереву для станков с ЧПУ, как кромочные, применяются для обработки кромки и придания ей формы. Они состоят из нескольких частей:

• Хвостовик, который зажимается в принимающем устройстве.
• Режущая часть. Бывает 2 видов: цельнолитая с хвостовиком и сменная. Существуют модели с возможностью установки несколько режущих элементов.

Виды кромочных фрез

В следующем списке перечислены функции, для выполнения которых предназначены кромочные фрезы для станков с ЧПУ по дереву того или иного вида:

Калевочная.

Для выполнения сложных орнаментов, прямой обработки, создания волнистой и дугообразной кромки.

Прямая.

Для создания плоских прямых кромок перпендикулярного типа, выполнения обработки округлой формы применяется фреза прямая.

Конусная.

Для обработки заготовок перед соединением при изготовлении мебели частно используется именно конусная фреза.

Радиусная.

Бывает двух видов: вогнутая и выпуклая. Может вращаться в обе стороны. Служит для фигурной обработки разной сложности.

Фальцевая.

Для изготовления прямоугольных пазов на изогнутых или ровных деталях, в том числе путем двойного прохода.

Фигурная.

Отличается большой массой и может выполнять работу на большой площади для ускорения обработки. Комбинация разных элементов позволяет создать кромку нужной формы.

Галтельная v-образная.

Для формирования v-образных вырезов с разным наклоном угла.

Сферы применения

Основные функции кромочной фрезы:

• фигурная обработка кромок при производстве мебели и предметов интерьера (плинтусов и др.),
• выработка канавок и пазов разной формы,
• выполнение вырезов для установки петель дверей или окон,
• выработка углублений для сборки декоративных элементов,
• обработка и обрезка прямых кромок.

Таким образом, кромочные фрезы подходят для выполнения большинства операций по обработке древесины.

В заключение

Наибольшему износу среди всех элементов фрезерных станков с ЧПУ по дереву подвержена фреза, работа которой в интенсивном режиме затупляет режущую кромку, вследствие чего ее геометрия может нарушиться. Обработка затупленной фрезой приводит к увеличению площади ее соприкосновения с поверхностью. Это повышает температуру инструмента и перегревает материал. Высокая температура снижает твердость лезвия, спаивает между собой частицы стружки: они липнут на фрезу и забивают отводящие канавки. Это еще больше затупляет фрезу и приводит к ее деформации. Работа таким инструментом отрицательно влияет на качество обработки и повышает вероятность брака.

Продлить срок службы фрезы и сэкономить средства на покупку новой поможет периодическая заточка, которую можно проводить не более трех раз.