Как изготавливают фрезы по металлу?

Особенности выбора фрезы по металлу

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.

Фреза по металлу

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.

Разновидности фрез

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.

Дисковая фреза

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.

Выбор фрез

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.

Изготовление фрез

Изготовление фрез на разных предприятиях ведется по полному и неполному циклу. Первый вариант актуален для заводов в России, второй — для специализированных производств на Западе и отдельных отечественных компаний, как правило, входящих в международные холдинги.

• Полный цикл производства. Предполагает исполнение заготовок и проведение кузнечных операций, термическую обработку сталей, нанесение гальванического покрытия и механосборочные процессы. На заводе есть все необходимые участки: штамповочные, пресс-форм, термической обработки и т. п.
• Узкоспециализированные предприятия. На производстве установлены современные программно-вычислительные машины. Предприятие выполняет только механическую обработку и сборку. Заготовки поступают с других подразделений (как правило, это импорт).

Производство фрез: особенности технологических процессов

Далее расскажем подробнее, как проходит производство фрез на предприятии полного цикла, опишем материалы, принципы обработки заготовок и станки, которые требуются для выполнения отдельных видов работ.

Материалы, из которых изготавливают фрезы

Материал для изготовления фрез должен обладать следующими характеристиками:

• твердость, превышающая аналогичный показатель обрабатываемых изделий;
• высокая стойкость на износ;
• механическая прочность.

Традиционно для выпуска режущих инструментов применяют углеродистые инструментальные стали, быстрорежущие стали, твердые сплавы, керамику, искусственные и природные алмазы.

Инструментальные углеродистые стали

На производство фрез идут инструментальные стали марок У7, У8, УО, У10, У11, У12, У13. Материалы, которые содержат минимум примесей, дополнительно маркируются литерой А (У10А, У8А).

Недостаток углеродистой стали — малые режущие свойства. Инструменты, выполненные из таких заготовок, могут обрабатывать детали при температуре до 200–250 градусов. Максимальная скорость резания — 10–15 м/мин.

Легированные инструментальные стали

На изготовление прорезных, фасонных и концевых фрез идет сталь марок ХГ, ХВ5, ОХС и ХВГ. Этот материал имеет улучшенные (по сравнению с углеродистой сталью) режущие свойства. Возможна обработка деталей при температуре до 300–350 градусов и скорости операций 20–25 м/мин.

Быстрорежущие инструментальные стали

Материал по уровню сопротивляемости износу и теплоемкости превосходит углеродистое и легированное сырье. Быстрорежущая сталь не утрачивает исходных свойств даже при достижении красного каления (550–600 градусов).

На производстве используют быстрорежущие стали марок Р18, Р12, РО, Р18М, РОМ, Р6М5, Р18Ф2 (нормальная производительность) и Р18Ф2К5, РОФ2К5, РОФ2К5, РОФ2К10, РОФ5, Р14Ф4, Р6МЗ, Р10Ф5К5 (повышенная производительность). Материал легируется кобальтом, ванадием, молибденом.

Твердые сплавы из металлокерамики

В составе материала карбид вольфрама, титан, кобальт. Наиболее широкое распространение получили карбидные сплавы марок Т5К12В, ТТ7К12, ТТ7К5, ТТ10К8Б. Их основное отличие — повышенная прочность, поэтому из них изготавливают режущие пластины на инструмент.

Сплавы из минералокерамики

Материал готовят из корунда методом тонкого размола, прессования и спекания. Из твердых сплавов делают режущие пластины. Основное отличие подобных изделий от изготовленных из металлокерамических сплавов — пониженная прочность и хрупкость. По этой причине минеральную керамику применяют только для тонкого чистового фрезерования.

Оборудование для производства фрез

На предприятиях используют следующее оборудование для производства фрез:

• токарно-карусельные и токарные станки;
• печи;
• фрезерные станки;
• сборочные стенды.

Этапы производства

Технологический процесс изготовления фрезы выглядит следующим образом.

1. Ковка. Заготовку делают путем ковки материала. Затем ее подвергают обдирке на токарно-карусельном станке, оставляя припуски по 10 мм.
2. Черновая обработка. Деталь обтачивают с припуском 5 мм, ориентируясь на чертеж. Затем сверяют ее размеры и отправляют на термическую обработку (закалку и отпуск).
3. Обточка резцов. На токарном станке точат резцы, наружный диаметр и основные поверхности, оставляя припуски в 0,3 мм.
4. Снятие напряжения. После черновой обработки деталь подвергают процессу старения для снятия внутреннего напряжения. Для этого ее нагревают до 550–570 градусов и охлаждают.
5. Шлифовка. Торцы и поверхности, а также наружный диаметр детали обрабатывают на шлифовальном станке.
6. Фрезерование. Заготовку обрабатывают на фрезерном станке с припусками 0,2–0,3 мм на каждую сторону. После чего притупляют кромки, удаляют стружку и заусенцы.
7. Окончательная обработка. Деталь фрезеруют по наружному диаметру соответственно размерам, указанным в чертеже, затем шлифуют и отправляют на контроль качества.

Азотирование

Производство фрез по металлу предполагает прохождение процедуры азотирования, в процессе которой поверхность стали насыщается азотом. Операция повышает твердость изделий и предел выносливости, а также уровень сопротивляемости коррозионным процессам. Перед азотированием деталь отправляют на термообработку. В заключение заготовку шлифуют для получения окончательных размеров.

Виды фрез

Возможно изготовление фрез по металлу пяти основных типов.

• Цилиндрические. Используются для фрезерования плоских поверхностей на горизонтальных станках. Бывают с прямыми и винтовыми зубьями. На изделия идет быстрорежущая сталь.

Фотография № 1: цилиндрическая фреза по металлу

• Торцевые. Предназначены для обработки плоскостей на вертикальных станках. Инструменты отличаются плавной работой и хорошей производительностью.

Фотография № 2: торцевая фреза по металлу

• Дисковые. Используются для нарезания пазов.

Фотография № 3: дисковая фреза по металлу

• Угловые. Подходят для обработки наклонных плоскостей и угловых канавок.

Фотография № 4: угловые фрезы по металлу

• Концевые. Адаптированы для нарезания глубоких пазов, выемок и уступов. Имеют винтовые/наклонные зубья.

Фотография № 5: концевые фрезы по металлу

Фрезы российского производства и стран СНГ

Производство фрез в России и странах СНГ идет по старым технологиям. Однако такие изделия отличаются оптимальным качеством заготовок без применения низкосортных добавок. На территории нашей страны расположены:

• бывшие цехи крупных производственных комплексов;
• инструментальные цехи заводов, ставшие отдельными подразделениями;
• вновь образованные предприятия.

Основные заводы по производству фрез: «Белгородский завод фрез», «Винницкий инструментальный завод», «Львовский инструментальный завод», «Томский инструментальный завод», московское предприятие «Фрезер».

Фрезы импортного производства

Цена на изготовление фрез в Европе и США выше, чем в России. Это связано с оплатой таможенных пошлин при ввозе деталей на территорию страны. Лидером по производству режущего инструмента считается Европа. Изделия американских компаний приравнивают по качеству к европейским, однако они стоят дороже из-за расходов на транспортировку.

Зарубежные производственные компании используют прогрессивные технологии. В частности, станочный парк предприятий практически на 90 % состоит из оборудования с ЧПУ. Производство имеет узкоспециализированных характер.

Возможно изготовление фрез на заказ и покупка типового оборудования в компаниях Ceratizit, Emuge Franken, Guhring, Sandvik, Sekira.

Изготовление фрез и ножей в сжатые сроки

Содержение

• Какие бывают виды фрез
• Материалы для изготавливают фрез
• Технология изготовления фрез
• Заказать 8 (499)380-63-37 или онлайн 👈

Обработка резанием – один из главных технологических процессов в металлообработке и деревообрабатывающей промышленности, она предоставляет поистине безграничные возможности по обработке заготовок. Обычно обработка резанием производится на фрезерных станках или на установках, имеющих фрезу. Фрезерные установки и ножи к ним – необычайно востребованные приспособления, пользующиеся большим спросом не только на предприятиях, но и в домашних условиях. Поэтому вопрос, как производится изготовление фрез и ножей, волнует многих народных умельцев. Прежде, чем ответить на него, необходимо разобраться в разнообразии данных инструментов.

Какие бывают виды фрез

Прежде всего, нужно понимать, для каких целей используется фреза. Обычно различают:

фрезы для работ по металлу; фрезы для столярных работ; специализированные фрезы для определенных приборов (например, фрезы для педикюрного или маникюрного аппаратов).

Рассмотрим каждый вариант. Фрезы для работ по металлу классифицируют по нескольким параметрам:

способ подачи фрезы – винтовой, вращательный или прямолинейный; расположение, направление и конструкция зубьев; назначение (от этого зависят предыдущие параметры) – дисковые, торцевые, цилиндрические, угловые, концевые, фасонные, червячные, кольцевые (или корончатые).

Фрезы для работ по дереву различают по:

типу конструкции – сборные, со сменными кромками, монолитные; назначению и способу обработки – пазовые, кромочные, фальцевые, конусные, галтельные, фигурные, фигирейные, комбинированные.

Фрезы для бытовых приборов различают по

величине насадки и заточке зубцов; форме насадок; жесткости материала.

Из каких материалов изготавливают фрезы и ножи для фрез

Материалы для изготовления фрез и ножей для фрез должны обладать следующими качествами:

твердость и механическая прочность, ведь обрабатывать ими необходимо различные материалы, и нож должен быть, по крайней мере, тверже обрабатываемого материала; износоустойчивость, чтобы фреза честно отслужила положенное время работы; теплоустойчивость, чтобы выдержать высокие температуры во время работы.

Поэтому для изготовления фрез и ножей для фрез используют:

углеродистые инструментальные стали – для обработки изделий при температуре в рабочей зоне до 250 градусов и скорости до 15м/мин; легированные стали (с добавлением дополнительных элементов, например, молибден, вольфрам и др.) выдерживают температуру до 350 градусов, скорость – 25м/мин; из твердых сплавов (обычно с добавлением титана, тантала, кобальта и др. металлов) изготавливают ножи для фрез, позволяющие обрабатывать поверхность в 5-10 раз быстрее, однако при различной температуре в месте резания; металлокерамический нож фреза может выдерживать гораздо более высокие температуры, однако обладает меньшей прочностью, чем нож фреза из твердых сплавов; синтетические алмазы применяют в качестве «чистового» средства, для окончательной обработки; для мягкой обработки (в специальных инструментах) практикуют изготовление головок и ножейдля фрезы из силикона или крошки граната.

Технология изготовления фрез

В промышленной обработке заготовки для фрез проходят следующие этапы:

обработку на токарном и фрезерном станках; тепловая закалка (до 1200 °С) в соляной бане; зачистка на шлифовальном станке.

Если вы решили сделать фрезу в домашних условиях, процесс состоит из изготовления корпуса, где размещается мотоблок фрезы, ножей, клиньев и фланцев. На фланцах вырезают пазы, в которых крепятся ножи. Ножи для самодельной фрезы изготавливают из обрезков стального прута, арматуры, сверла, тонкостенной трубки. Обрабатываются на токарном станке.

В последнее время становятся популярными почвофрезы, позволяющие обработать запущенные земли, проводить комплексную обработку почвы (перекопку, удаление сорняков, внесение удобрений и т.д.). Изогнутые ножи для почвофреза крепятся к валу, который вставлен в кожух мини-трактора, мотокультиватора или иного средства малой механизации.

При том, что некоторые мастера предпочитают самодельные фрезы, советуем купить фрезу промышленного производства и быть уверенным в ее надежности и безопасности.

Расценки на услуги по производству из металла

Минимальный заказ

Наше производство берет заказы от 2000 рублей. Так же мы можем выполнить срочные заказы. Если у вас есть:

эскизы размеченное изделие чертежи дизайн проект техническое задание

Высылайте нам на почту [email protected]

Вера Семенова

Специалист отдела обслуживания клиентов. Обрзование МГТУ «СТАНКИН», более 5 лет работает на производстве.

Заказать изготовление у нас на производстве

Пришлите нам чертеж на почту [email protected] . Перезвонить вам?

Андрей Никитин

Старший технолог. Выберу для вас оптимальную схему обработки вашей детали

Наши услуги

• Изготовление валов из сталия, бронзы, алюминия
• Изготовление металлических осей из алюминия или стали
• Производим втулки из стали, алюминия, бронзы
• Изготовление фланцев из чугуна, стали, алюминия
• Изготовление фрез и ножей
• Изготовление муфт на заказ
• Изготовление болтов, гаек и шайб

Поиск по сайту

Доставка деталей из металла по Москве и Московской области

Мы можем забрать ваши детали, сделать необходимые работы и вернуть по готовности

Изготовление фрез

Процесс производства фрезы

Изготовление твердосплавных фрез на предприятиях может вестись двумя способами: полным или неполным технологическим циклом.

Полный цикл производства встречается чаще всего и подразумевает под собой ряд последовательных операций, начиная с изготовления заготовок для фрез, их обработку, нанесение покрытия и заканчивая упаковкой. Такие предприятия для каждой технологической операции используют отдельный производственный участок.

Неполный цикл используют крупные металлургические компании, которые распределяют этапы производства по отдельным предприятиям. Каждое из таких предприятий является узкоспециализированным и ориентировано лишь на единственную или ряд сходных технологических операций.

Материалы для изготовления фрез

Чтобы обеспечить фрезе необходимый запас долговечности, в производство инструментов по металлу на заказ идут материалы, обладающие таким характеристиками, как:

• износостойкость;
• устойчивость к механическим нагрузкам;
• твердость, показатели которой должны быть выше, чем у предполагаемого к обработке материала.

Такими материалами являются искусственные и природные алмазы, керамика, быстрорежущие, инструментальные углеродистые и легированные марки стали.

Использование инструментальной углеродистой стали удешевляет производство фрезы, однако данный материал не отличается высокими прочностными характеристиками. Обработка деталей инструментом из данного материала может идти при скорости резания не более 10-15 м/мин и с температурой не более 200-25 градусов.

Изготовленные из легированной инструментальной стали фрезы для станков более прочны. Резку можно заготовок осуществлять на скорости до 20-25 м/мин и с нагревом режущей части инструмента до 300-350 градусов.

Быстрорежущая инструментальная сталь используется для изготовления фрезы с максимально возможными рабочими характеристиками. Такая сталь не теряет режущих свойств даже при нагреве до 550-600 градусов, характерном для высокоскоростной обработки материала. Главный недостаток данного вида стали — ее цена.

Металлокерамика применяется для фрез, использующихся на чистовой обработке материала. Из металлокерамики изготавливается не вся фреза целиком, а лишь ее режущая часть в форме пластины. Это удешевляет производство, а также увеличивает механическую прочность фрезы. Инструменты с металлокерамическими пластинами отличаются точностью геометрии режущей поверхности при не самых лучших прочностных характеристиках.

Оборудование для производства фрез

На предприятиях изготовление червячных фрез производится с использованием следующих видов станков:

• фрезерных;
• токарных;
• токарно-карусельных;
• шлифовальных.

Кроме того, для обжига применяются специализированные печи. Ряд операций может выполняться на сборочных стендах.

Этапы производства

Изготовление фрез для потребителей на заказ осуществляется по той же технологии, что и при массовом производстве. Она включает в себя следующие этапы:

• ковка. Заготовка выковывается и поступает на токарно-карусельный станок, где обрабатывается с припусками порядка 10 мм;
• черновая обработка. Припуск уменьшают до 5 мм, учитывая заданные чертежом размеры;
• термическая обработка. Заготовка помещается в печь для закалки, после чего осуществляют отпуск материала, т. е. охлаждение до температуры, пригодной для безопасной транспортировки и дальнейшей обработки. Перепад температур увеличивает прочностные качества стали;
• обточка резцов. На токарном станке основные поверхности, наружный диаметр и резцы обтачиваются с припусками порядка 0.3 мм;
• снятие напряжения. Заготовка нагревается до 550 градусов, после чего охлаждается;
• шлифовка на шлифовальном станке;
• фрезерование с точностью 0.2-0.3 мм. После фрезерования с заготовки удаляется облой и прочие огрехи предыдущих производственных этапов;
• финишная обработка, при которой заготовка фрезеруется до точного соответствия заданных размеров.

Конечным этапом является контроль качества изготовления.

Азотирование

Для повышения твердости фрезы по металлу и увеличения срока ее службы используют дополнительную процедуру азотирования. В ходе ее проведения внешняя поверхность металла насыщается азотом, что приводит к улучшению ее характеристик.

Перед насыщением азотом заготовка нагревается для ускорения химического процесса взаимодействия металла с азотом. По окончании процедуры фреза шлифуется до приведения к заданным чертежом размерам.

Виды фрез

В металлообработке наиболее востребованными являются следующие виды фрез:

• концевые;
• угловые с наклонными или винтовыми зубьями. Используются для вырезания уступов и глубоких пазов;
• дисковые, предназначенные для формирования угловых канавок и обработки наклонных плоскостей;
• торцевые, при помощью которых в обрабатываемом материале нарезаются пазы;
• цилиндрические, позволяющие фрезеровать плоские поверхности как на вертикальных, так и на горизонтальных станках. Зубья могут быть прямыми или винтовыми. Цилиндрические фрезы по металлу изготавливаются из быстрорежущей стали. Для производства инструментов по дереву на заказ могут применяться и другие виды стали.

Сделать заказ

Вы можете оформить заявку на заказ или задать вопрос.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Материалы, применяемые для изготовления фрез, должны обладать следующими свойствами: высокой твердостью, превышающей твердость обрабатываемого материала, высокой износостойкостью и теплостойкостью, высокой механической прочностью. Для изготовле-

ния режущих инструментов и, в частности, фрез применяют углеродистые легированные инструментальные стали, быстрорежущие инструментальные стали, твердые сплавы, минерало-керамику, сверхтвердые материалы, синтетические и естественные алмазы.

Для изготовления режущего инструмента применяют инструментальные углерод-истые стали следующих марок: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13 (буква У указывает на то, что сталь углеродистая, а цифры показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента). Инструментальные стали повышенного качества, имеющие минимальное количество вредных примесей, отмечают буквой А: У10А, У8А и т. д. Углеродистая инструментальная сталь обладает низкими режущими свойствами. Режущие инструменты, изготовленные из такой стали, позволяют вести обработку при температуре в зоне резания до 200—250 °С и при скоростях резания в пределах 10— 15 м/мин.

Легированная инструментальная сталь по химическому составу отличается от углеродистой инструментальной стали лишь наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия. Чаще всего для изготовления прорезных, фасонных и концевых фрез малых диаметров применяют следующие марки стали: ХГ, ХВ5, 9ХС и ХВГ . Легированная инструментальная сталь обладает более высокими режущими свойствами, чем углеродистая инструментальная сталь (температура в зоне резания 300—350 °С, скорость резания 20— 25 м/мин).

Быстрорежущая инструментальная стальв отличие от углеродистой и легированной инструментальной стали обладает большим сопротивлением износу и большой теплостойкостью. Она обладает красностойкостью, т. е. не теряет своих свойств при температуре красного каления (550—600 °С)

В СССР установлены единые условные обозначения (из букв и цифр) химического состава стали. Первые две цифры показывают среднее содержание углерода, буквами обозначают легированные элементы (В — вольфрам, Ф — ванадий, К — кобальт, М — молибден и т. д.), а цифрами справа от буквы — их среднее содержание (в процентах). Буквой Р обозначают быстрорежущую сталь.

В настоящее время наибольшее применение для изготовления всех видов цежущего инстру-. мента при обработке обычных конструкционных материалов применяются следующие марки стали: Р6М5, Р6МЗ и Р12. В последнее время УкрНИИспецсталь разработал новую марку быстрорежущей стали 11АРЗМЗФ2 с пониженным содержанием вольфрама (1,1% углерода, азот, ванадий, молибден).

Для обработки высокопрочных нержавею-щих сталей и сплавов в условиях повышенного j разогрева режущих кромок, а также для обработки сталей и сплавов повышенной твердости и вязкости при работе с ударами применяют I следующие марки стали: Р18КФ2, Р10К5ФЗ, Р9К5, Р6М5К5, Р12Ф2К8МЗ, Р9М4К8 и др. Эти марки часто применяются также для изготовления зуборезного инструмента.

Твердые сплавы допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5— 10 раз скорости обработки быстрорежущими I инструментальными сталями, и не теряют режущих свойств при температуре до 80 °С и выше. Металлокерамические твердые сплавы I состоят из карбидов вольфрама, титана или тантала и кобальта, связывающего эти вещества. Различают вольфрамо-кобальтовые металлокерамические сплавы (ВК2, ВКЗ , ВКЗМ , ВК6, ВК6М, ВК5Н, ВК10, ВК10М, ВК15М, ВК8, ВК6-ОМ, ВК8-ОМ, ВКЮ -ОМ, ВК15-ОМ и др.) и титаново-вольфрамо-кобальтовые (Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т60К6 и др.). Цифры после букв указывают процентное содержание в сплаве кобальта и титана.

Например, сплав Т14К8 состоит из 14% карбида титана, 8% кобальта и 78% карбида вольфрама.

Выпускают трехкарбидные твердые сплавы, состоящие из кобальта (связки) и карбидов вольфрама, титана, тантала. Эти сплавы характеризуются высокой прочностью. Твердый сплав марки ТТ7К12 допускает работу в 1,5—2 раза большими подачами на зуб, чем сплав Т5К10. Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок стандартных форм и размеров.

Вольфрамо-кобальтовые сплавы применяют для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, закаленной стали, пластмасс, фарфора и т. п. Твердые сплавы титано-вольфрамовой группы предназначены главным образом для обработки сталей. Сплав ТТ20К9 специально предназначен для фрезерования стали (например, для фрезерования глубоких пазов). Он отличается повышенным сопротивлением тепловым и механическим циклическим нагрузкам. Наиболее прочными сплавами при черновой обработке стали являются сплавы марок ТТ7К12 и Т5К12Б.

С уменьшением размеров зерен карбидов вольфрама износостойкость и твердость сплава увеличиваются. Эту закономерность используют при создании сплавов различного назначения с требуемыми свойствами. Первыми мелкозернистыми сплавами были сплавы марок ВКЗМ и ВК6М. В последнее время разработаны твердые сплавы с особо мелкозернистой (ОМ) структурой — ВК6-ОМ, ВКЮ -ОМ и ВК15-ОМ.

Стойкость твердосплавного инструмента повышается при нанесении на его поверхность изностойких слоев (5—15 мкм) карбидов (титана, ниобия), боридов, нитридов и др.

Минерал о керамическ ие спла-в ы приготовляют на основе окиси алюминия А/203 (корунда) путем тонкого размола, прессования и спекания. Выпускают их, как и твердые сплавы, в виде пластинок стандартных форм и размеров. В настоящее время промышленное применение имеют две марки минеральной керамики: ЦМ-332 и ВЗ. Минеральная керамика марки ВЗ обладает большей (в 1,5—2 раза) прочностью по сравнению с керамикой марки ЦМ-332. В состав керамики марки ВЗ помимо окиси алюминия входят сложные карбиды тугоплавких металлов.

Минералокерамические пластинки обладают большей теплостойкостью и износостойкостью, чем некоторые твердые сплавы. Однако они имеют пониженную по сравнению с твердыми сплавами прочность и повышенную хрупкость. Минералокерамика находит применение при чистовом и тонком фрезеровании торцовыми фрезами (головками) с неперетачиваемыми пластинками.

Сверхтвердые материалы ( СТМ ) являются поликристаллическим образованием на основе кубического нитрида бора. В эту группу входят композит 01 (эльбор-Р), композит 05 и композит 10 (гексанит-Р), ПТНБ (поликристалл твердого нитрида бора), «зубр», «бел-бор» и др.

Сверхтвердые материалы значительно превосходят минеральную керамику и твердые сплавы по термоусталостной прочности. Эль-бор-Р, гексанит-Р, ПТНБ и др. применяют для оснащения резцов, фрез, а также при изготовлении абразивного инструмента для заточки металлического (лезвийного) инструмента.

Сверхтвердые материалы для металлического инструмента выпускаются в виде цилиндрических вставок диаметром от 4 до 8 мм и длиной от 4 до 8 мм.

Сверхтвердые материалы на основе нитрида бора химически инертны к черным металлам, а материалы на основе углерода (алмазы) к ним химически активны. Это различие и определяет область их применения: сверхтвердые материалы применяются для обработки сталей, чугу-нов, ряда труднообрабатываемых сплавов; поликристаллические алмазы — для обработки цветных металлов, титановых сплавов, стеклопластиков и др. Для обработки сверхтвердых материалов можно применять только алмазы, которые превосходят их по твердости.

Синтетические алмазы (типа «карбонадо» и «баллас») выпускаются в виде порошков и кристаллов. Из синтетических

алмазных порошков изготовляют алмазно-абразивные инструменты. Круги из синтетических алмазов успешно применяются при заточке и доводке твердосплавных режущих инструментов (в том числе и фрез), а также для шлифования и доводки драгоценных камней, в том числе и самого алмаза. Алмазные резцы и фрезы применяют в основном в качестве чистового (отделочного) инструмента при резании цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов.