что такое концевая фреза по дереву
4 самых популярных вида фрез по дереву для ручного фрезера, а также что это за оснастка и в чем ее назначение
Ручной электрический фрезер даёт мастеру большие возможности в деревообработке. С его помощью можно делать сотни разновидностей выборки, от простых пазов до сложных профилей и даже резьбы по дереву. Разумеется, решение разных задач невозможно без подходящей фрезы.
Фреза по дереву для ручного фрезера — что это такое и в чем ее назначение
Фреза для ручного электрического фрезера – это небольшой по размеру режущий инструмент. Состоит из трех простых частей:
От качества фрезы зависит очень много. Как говорят опытные мастера – не так важно, какой фрезер используется, важно какого качества фреза.
Тем не менее, лучше работать качественным, удобным фрезером. При работе фреза вращается на огромных оборотах, за счет чего достигается чистота, скорость и качество обработки. Электродвигатель фрезера через повышающий редуктор придает фрезе скорость вращения от 10 000 до 30 000 об/мин. Чем больше оборотов способен выдать фрезер, тем лучше.
Разновидность хвостовика по диаметру
Хвостовик фрезы – это круглый металлический стержень, такой же, как у сверла. Но в отличие от сверлильного станка, дрели или шуруповерта хвостовик фрезы зажимается не в 3-кулачковом патроне, а в цанговом зажиме (цанге).
Такой зажим намного компактнее патрона, затягивать одну гайку проще, чем кулачки на патроне специальным ключом. Это важно, учитывая конструкцию этого инструмента. Минус такого зажима – можно использовать только подходящие по размеру хвостовики. В этом отличие от патрона, в котором можно зажать хвостовик сверла размером, например, от 1 до 10 мм.
На современных фрезерах используются цанги для зажима трех основных стандартов хвостовиков: 6 мм, 8 мм, 10 мм и 12 мм. Многие модели поставляются со сменными цангами. Например, под 6 и 8 миллиметровые хвостовики.
Фреза вращается на огромных оборотах, поэтому при работе всегда должна быть надежно затянута. При выходе цангового зажима из строя пользоваться инструментом нельзя, это опасно.
Цангу затягивают специальным ключом, входящим в комплект или аналогичным по размеру другим накидным (рожковым) ключом. Для затяжки и откручивания, вал стопорят либо нажимом предусмотренного в конструкции фиксатором, либо другим ключом, если на валу есть грани под второй ключ для фиксации.
Фиксация вторым ключом надежнее, так как внутренние фиксаторы иногда срываются. Поэтому на качественных брендовых моделях часто используются именно ключевые фиксаторы. Это преимущество, а не недостаток.
Гайку цанги затягивают с усилием до упора, но без лишнего усердия, чтобы не сорвать резьбу, или грани гайки и ключа.
Основные типы конструкций
На современном рынке предлагаются без преувеличения сотни фрез разного назначения, профилей и конструкции. По конструкции отличают три основные группы этого режущего инструмента.
Сборные
Самый простой и распространенный тип. Состоит из хвостовика, несущего корпуса и закрепленных на нем режущих ножей. Все три детали выполнены их разных сплавов. Ножи – из специальной режущей стали, все остальное из более дешевых металлов. Сборными называются потому, что сборка из разных деталей производится при производстве. Далее ни разобрать, ни собрать элементы такой оснастки нельзя, все закреплено наглухо.
Некоторые профили оснащены подшипниками, которые можно снять.
Монолитные
Это практически та же оснастка, что и вышеописанные сборные из трех частей. Ничего не меняется и не переставляется. Отличие от сборного варианта в том, что вся фреза выполнена из одного и того же сплава. По-другому такие фрезы называют затылованными.
Со сменными режущими кромками
Такие конструкции позволяют снимать или переставлять отдельные режущие элементы, получая нужный режущий профиль. Как пример, на изображении ниже фреза паз/шип.
При использовании двух режущих кромок получается выборка в виде шипа. Если открутить гайку, снять один режущий элемент и отрегулировать высоты фрезы до нужного размера, можно получить паз под этот шип.
К этому же типу относятся фрезы с двусторонними ножами. Они не закреплены в корпусе наглухо, а прикручены на винтах. Когда тупится одна сторона, ножи переворачивают и используют другую сторону.
Пример такой оснастки:
Насадные фрезы со сменными ножами также используются на стационарных фрезерных станках. Это барабан для крепления ножей по типу тех, которые стоят на обычных электрических рубанках. Но вместо обычных плоских в него могут вставляться фигурные ножи с разным профилем.
Разновидности лезвий фрез
От формы профиля режущей кромки (лезвий) фрезы зависит, какая выборка получится в итоге. Различают несколько основных типов.
Пазовые
Назначение соответствует названию – оснастка для выборки пазов. В свою очередь, есть разновидности пазовых фрез.
Концевая пазовая
«Концевая» означает, что выборка производится не только боковой, но и конечной частью (нижним торцом) или только конечной частью. Пример на изображении ниже:
Такие фрезы могут быть разного диаметра. Есть варианты с расположенным вверху подшипником для выборки паза (фальца или четверти) сбоку заготовки.
Пазовая конструкционная с боковой режущей кромкой
Такую фрезу можно использовать по-разному. Так, как изображено выше, по полному профилю, или для выборки простого прямого паза сбоку заготовки на нужную глубину, выставленную с помощью параллельного упора.
Галтельные пазовые фрезы делают паз с полукруглой выборкой
Это основная фреза для нанесения декоративных орнаментов, поверхностной резьбы по дереву. С её помощью можно наносить рисунки и узоры как по намеченным линиям, так и с помощью циркуля или лекал.
Также рекомендуем почитать интересную статью про художественную резьбу лобзиком.
Кромочные
Предназначены для обработки боковых кромок. Главное их отличие – наличие шарикоподшипника внизу хвостовика. Это делает работу простой и удобной. Подшипник не дает фрезе заглубиться внутрь и испортить заготовку, крутится по поверхности заготовки, отчего инструмент передвигается легко и плавно.
Кромки обрабатывают самыми разными профилями. Поэтому к фрезам этого типа могут относиться пазовые, фигирейные (профильные), шиповые, фальцевые для отбора четвертей и другие фрезы с подшипниками.
При необходимости подшипник можно снять и использовать фрезу другим способом. Например, для выборки профиля посередине заготовки после галтельной или простой прямой выборки, выставив нужную глубину. Предварительная выборка в этом случае нужна, так как кромочные фрезы с подшипником не концевые, у них нет ножей на самом конце, в нижнем торце.
Комбинированные
Комбинированными называются фрезы для соединения «сложный паз/шип». Особенность такого соединения в том, что на соединяемых кромках одна и та же выборка, а не паз и шип, как на вагонке. Посмотреть, как выглядят такие фрезы и соединения, можно на следующем видео:
Также хорошо иллюстрирует возможности такой оснастки это изображение:
Если для соединения паз/шип (по типу вагонки или шпунтованной половой рейки) требуется проход двумя разными профилями (паз и шип), то комбинированная фреза делает совместимое соединение с двух сторон.
Фигирейные
Это крупные фрезы с разным сложным профилем, сочетанием широких полукругов, скругленных пазов и т.д. Результат их работы можно увидеть на филенчатых дверях (ими отбирают филенку) и фигурных плинтусах.
Конечно, погонаж большой протяженности (те же плинтуса), делаются не ручными фрезерами, а мощными фрезеровальными станками. Но небольшие объемы работ – несколько дверей, 10-30 п.м. плинтуса можно сделать и с помощью ручного фрезера мощностью не менее 1,5 кВт. Для прогонки погонажа ручной фрезер иногда закрепляют в столе в перевернутом состоянии (фрезой вверх).
Пример классической фигирейной фрезы именно для ручного фрезера на изображении:
На следующем изображении – более сложная двойная (двустворчатая) фигирейная фреза.
За один проход она делает не только дверную или мебельную филенку, но сразу и шип для ее крепления в паз смежной детали.
Другие виды
Особая разновидность фрез – сверла Форстнера. По конструкции это фрезы. Но поскольку они выполняют функцию сверла, то есть делают круглые отверстия, их называют как фрезами, так и сверлами. Их функциональное отличие от классических спиральных сверел с конусным наконечником в следующем – они образуют ровное, а не конусное дно не сквозного отверстия. Часто это важно. Например, при посадке круглых элементов мебельного крепления, петель и т.д.
На изображении – сверло Форстнера:
Сверла Форстнера выпускаются в большом диапазоне диаметров, от 10 мм до 56 мм, иногда и более, как по отдельности, так и в наборах. Режущий элемент состоит из трех основных частей:
Твердосплавные резцы с карбидом вольфрама или других металлов позволяют применять такую оснастку и для сверления ДСП, МДФ и прочих материалов с твердыми клеящими смолами, что важно при изготовлении корпусной мебели из таких материалов.
К отдельному виду относятся фрезы по мягким металлам, пластику и прочим не деревянным материалам. Как правило, для таких фрез используются ножи из более твердых сплавов.
Популярные производители
Производителей фрез сегодня можно разделить на две группы:
Первые выпускают продукцию достаточно хорошего качества, так как заинтересованы в том, чтобы их инструмент успешно работал. Но не заинтересованы в том, чтобы их оснастка работала вечно для того, чтобы продажи не были разовыми. Время от времени такие фрезы меняют на новые.
Самые массовые и популярные производители – Энкор, Бош, Фит, Корвет и другие.
Вторые стараются поддерживать репутацию качества своих изделий, выпускают профессиональные изделия с долгим сроком службы. Однако среди них могут быть «безымянные» изделия плохого качества неизвестного происхождения.
Как выбрать
Определить качество и долговечность фрезы можно только при реальной работе. Сделать это до покупки осмотром либо другими способами невозможно. Если требуется покупать большой комплект разных профилей за значительную сумму, можно проверить качество без продолжительных работ следующим способом:
Покупать большое количество фрез такого качества не стоит. Твердосплавные кромки затачиваются только абразивными кругами точильных станков либо алмазными надфилями, обычный напильник их не берёт.
Признаки некачественной или затупившейся фрезы – профиль не выбирается полностью. Инструмент передвигается с усилием, древесина чернеет и горит вплоть до появления дыма.
Представление о качестве может дать репутация бренда. Большинство брендов выпускают для бытового применения «массовый ширпотреб», однако достаточно хорошего качества, чтобы выполнять нужные работы.
Средним и достаточным для работы качеством обладают фрезы вышеперечисленных брендов – Бош, Энкор, Фит и т.д.
Цена не всегда показатель качества. Дело в том, что цена зависит не только от применяемых дорогих или дешевых сплавов, стоимости оборудования, но и от профиля фрезы. Сложный профиль большего размера стоит дороже, чем простой.
Хорошие фрезы выпускают немецкие производители. Гарантия качества, если изделие произведено не, например, «в КНР под контролем и т.д.», а именно на территории Германии. Поэтому при поиске в сетевых магазинах следует кликнуть страну-производитель «Германия». В выдаче будет только продукция, произведенная в этой стране.
Немецкие фрезы идеально сбалансированы, не создают вибраций и биений на больших оборотах, обрабатывают древесину максимально чисто и очень долго сохраняют рабочие качества без заточки.
Можно ли сделать своими руками
Несмотря на внешнюю простоту, производство этих изделий требует совершенного высокоточного и высокотехнологичного оборудования. Фреза должна быть:
По этим причинам сделать фрезу самому без оборудования практически невозможно. Исключение составляют простые прямые ножи на оснастке со сменными лезвиями. В теории, можно вырезать нужный размер из, например, ножей от рубанка. Но и тут есть проблемы с балансировкой по весу и сверлением отверстий под крепления в твердом металле.
В условиях домашней мастерской можно затачивать некоторые виды профилей. Это делается с обратной стороны режущей кромки, так как со стороны острия, заточенного под углом сделать это на криволинейном профиле невозможно.
Заточку проводят плоским алмазным надфилем. Но эффективнее — на точильном станке, тонком или чашеобразном круге, который входит по размеру в нишу фрезы и достает до затачиваемой поверхности.
Сильный перегрев при заточке недопустим, так как это изменит заводские характеристик закалки (термообработки) металла. Заточку проводят до появления небольшой фаски с обратной стороны. Затем фаску аккуратно снимают наждачной бумагой «нулевкой», легкими движениями, чтобы не затупить острие.
Как хранить
Фрезы не требуют каких-то особых условий хранения. Исключается попадание воды, желательно сухое помещение, чтобы избежать ржавчины. В остальном каждый мастер хранит их так, как удобнее.
Комплектные фрезы продаются и хранятся в коробках. Купленные поштучно можно разместить на доске с просверленными под хвостовики отверстиями. Когда фрезы требуются часто, их держат под рукой. В других случаях убирают подальше, чтобы не мешали.
Ручной фрезер – это многопрофильный инструмент с самыми широкими возможностями. Сначала ставятся задачи, которые нужно решить. Зачем для их выполнения подбирается фреза с подходящим профилем. Новичкам следует знать, что фрезер – это не волшебная палочка, которая все сделает сама. Этим инструментом нужно работать. И тогда откроются все возможности, которые дает фрезер с подходящей фрезой каждому мастеру.
Концевые фрезы являются разновидностью фрез используемых на фрезерных станках и необходимы для обработки узких плоскостей, пазов, уступов и контурной обработки. Концевое фрезерование является одной из наиболее распространенных процедур в промышленной обработке. Этот процесс отличается от других операций наличием режущих зубьев по бокам и на конце фрезы, что является основным отличием от других фрез.
Фрезерный станок, выполняющий пазовое фрезерование
Однако, когда дело доходит до выбора подходящей концевой фрезы, это может оказаться непосильной задачей: HSS, твердый сплав, шаровидная фреза, фреза с хвостовиком bull-nose, клиновидная фреза, центральная кромка, канавки. Знаете ли вы, что означают все эти термины? В этой статье вы найдете полный обзор типов концевых фрез, областей их применения и руководство по выбору подходящей.
1. Разница между концевыми фрезами и сверлами
Люди, не знакомые с режущими инструментами, могут быть немного озадачены разницей между концевыми фрезами и сверлами. Все довольно просто: основное различие становится понятным при более внимательном рассмотрении формы и геометрии сверл и их канавок.
Сверла предназначены для сверления непосредственно в материале и создания отверстий только в осевом направлении. Концевые фрезы могут врезаться в материал в боковом направлении и создавать пазы или профили. Некоторые типы концевых фрез могут резать во всех направлениях и позволяют выполнять профильное, трассирующее или торцевое фрезерование, врезание, контурирование, пазовое фрезерование, сверление и рассверливание.
2. Основные характеристики и терминология
Основная структура и терминология
На рисунке выше вы можете увидеть наиболее важные технические характеристики для четкого описания концевых фрез. Кроме того, мы можем классифицировать их по типу (например, шаровидные, квадратные и т.д.), количеству канавок, а также материалу и покрытию.
Типичное описание продукта может выглядеть следующим образом:
Типовая характеристика концевой фрезы
Все характеристики определяют, для каких целей подходит концевая фреза с точки зрения скорости, формы, тонкости обработки и общей производительности. Поэтому очень важно знать основы, прежде чем выбирать набор концевых фрез для своей работы. Далее мы расскажем вам о самых важных типах.
Набор концевых и других фрез
3. Типы и применение
Ниже мы собрали основные характеристики наиболее распространенных типов концевых фрез. Этот список не является исчерпывающим. Существуют более специализированные продукты для нестандартного применения.
Фрезы с шаровым наконечником
Концевые фрезы с шаровым наконечником имеют закругленный кончик. Они в основном используются для трехмерного фрезерования контурных поверхностей, округления канавок, прорезки карманов, неглубокого паза и других операций контурного фрезерования. Могут использоваться в качестве завершающей фрезы для некоторых «финишных штрихов».
Квадратный конец/плоский конец
Квадратные или плоские концевые фрезы являются наиболее часто используемым типом. Это высок универсальные фрезы для всех видов работ, таких как профилирование, пазование, боковое и торцевое фрезерование и т.д. Плоские концевые фрезы обеспечивают идеальные угловые срезы под углом 90 градусов на вашей заготовке. В зависимости от заготовки они могут применяться как для черновой, так и для чистовой обработки.
Фреза рыбий хвост
Фреза концевая радиусная бычий нос
Черновые концевые фрезы
V-образная фреза
Конические концевые фрезы
Эти центровочные резцы могут использоваться для врезания и предназначены они для обработки угловых пазов. Обычно они используются в литье под давлением и пресс-формах.
4. Твердый сплав против быстрорежущей стали
Твердый сплав
Вот что вы получите, заплатив за более дорогие твердосплавные концевые фрезы: повышенную жесткость, высокую теплостойкость и значительно более высокую скорость резания по сравнению с HSS. Это не только повышает производительность, но и позволяет резать более широкий спектр (более твердых) материалов. Твердосплавные концевые фрезы часто используются для чистовой обработки.
5. Как же выбрать правильную концевую фрезу?
Правда заключается в том, что не существует универсального решения.
Мы рекомендуем вам задать себе несколько важных вопросов, прежде чем принимать решение:
Ответив на эти и другие вопросы, вы сможете лучше понять, какой тип концевой фрезы необходим для ваших задач. Итак, давайте подробнее рассмотрим наиболее важные аспекты, которые вам необходимо принять во внимание.
Материалы для резки
Сначала спросите себя, какие материалы вы хотите резать с помощью нового набора концевых фрез. Это значительно сузит круг «потенциальных кандидатов», поскольку некоторые типы концевых фрез специально изготавливаются для определенных металлов/материалов. Для цветных материалов, таких как алюминий, вам потребуются другие формы, материалы и размеры инструмента, чем, например, для стали.
Конечно, технически вы можете попытаться разрезать любой материал одной и той же концевой фрезой, но производительность резания и качество обработки заготовки будут варьироваться от превосходных до неприемлемых. Использование неправильной фрезы также довольно быстро приведет к поломке инструмента. Мы уверены, что вы хотели бы избежать этого.
Сколько зубьев должно быть у фрезы?
Количество зубьев также влияет на скорость подачи фрезы, качество обработки поверхности заготовки и способность фрезы удалять стружку. Чем больше число зубьев у вашей концевой фрезы, тем большую скорость подачи вам придется использовать или уменьшить скорость вращения. Поэтому обязательно проверьте скоростные возможности вашей фрезы и вашего шпинделя, так как это напрямую влияет на тип концевой фрезы, которую вы можете использовать.
Размеры концевой фрезы
Помимо количества зубьев, есть еще несколько размеров и характеристик концевых фрез, на которые следует обратить внимание: диаметр фрезы, глубина реза и длина, а также профиль инструмента.
Инженерный чертеж и размеры
Диаметр фрезы определяет ширину паза, который вы можете создать с помощью вашей концевой фрезы. Он также влияет на объем удаления стружки при боковом фрезеровании. Поэтому перед покупкой и/или установкой фрезы для резки убедитесь, что выбрали концевую фрезу с соответствующим диаметром, чтобы получившаяся деталь соответствовала техническим требованиям.
Глубина резания и длина контакта
Требуемая наибольшая длина контакта определяет глубину реза, необходимую для вашей концевой фрезы. В идеале нужно выбирать длину, достаточную для предотвращения свеса и обеспечения жесткого и точного процесса резания. Простой прием заключается в том, чтобы умножить диаметр фрезы на пять. Если это число больше, чем требуемая глубина резания, можно рассмотреть вариант с выступом.
Ваша фреза, вероятно, имеет угол спирали около 30 градусов. Если вы хотите уменьшить силу резания для минимизации тепловыделения и вибрации, вам необходимо использовать фрезы с большим углом спирали. Такие концевые фрезы также обеспечат лучшую чистоту поверхности. Однако вам придется пойти на некоторые компромиссы в отношении скорости подачи, с которой вы можете резать, и глубины резания.
И наконец, рассмотрим профиль инструмента концевой фрезы. Квадратный, фреза рыбий хвост, с шаровым наконечником и т.д. служат для различных целей. Это просто напоминание, поскольку мы рассмотрели каждый тип выше.
Концевые фрезы с центровым отверстием и без
Концевые фрезы с центральным резцом могут погружаться в материал вертикально. Некоторые фрезы не могут этого делать, потому что у них нет режущей кромки посередине. Они могут выполнять резание только вниз под углом примерно 45 градусов. Пока все просто. Так почему же существуют конструкции с центральным резцом и без него?
При резании фрезой без отверстия в центре также имеется место для большего количества зубьев, что в среднем может позволить увеличить скорость подачи при сохранении той же нагрузки на стружку.
Нужна ли мне фреза с покрытием?
Стоит ли приобретать набор концевых фрез с покрытием или нет, зависит, опять же, от области применения. Фреза с покрытием может значительно повысить производительность резания. Вы можете установить более агрессивные параметры обработки, например, SFM (Surface Feet per Minute), поскольку твердость поверхности инструмента с покрытием намного выше. Обычно также улучшается удаление стружки и увеличивается срок службы инструмента. Наиболее распространенными покрытиями являются нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN) и нитрид титана алюминия (AlTiN).
Фрезы с титановым покрытием
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!