Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 0

Виды, применение и способы заточки фрез

Технология заточки

Существует ряд параметров, которые влияют на углы заточки фрез, в первую очередь это форма зуба: острозаточенный или затылованный. Характеристики каждого из резцов:

  • передний угол, образуется касательной к передней поверхности и плоскостью оси;
  • задний угол, образуется касательной к задней поверхности и касательной к окружности вращения опорной точки;
  • размер площадки, которая подвергается обработке при затачивании по задней поверхности;
  • угол наклона зубьев относительно центральной оси.

Углы заточки фрез по металлу зависят от материала и марки изделия, указаны в специальных справочниках и ГОСТах. При обработке заготовок из высоколегированной стали они практически нулевые или отрицательные. Несоблюдение рекомендованных параметров приведет к быстрому разрушению режущей кромки без возможности восстановления.

В процессе заточки площадь зубьев уменьшается, поэтому крайне важно выполнять все операции однообразно для каждого. Перекосы приведут к изменению формы реза и сильному биению, что критично при работе с вязкими материалами – можно просто сломать фрезу

После заточки необходима проверка: визуальный осмотр на наличие трещин, сколов и деформаций с помощью лупы, для углов приемлемо отклонение в 1 градус, определяется маятниковым угломером.

С помощью станка

Можно восстановить режущие свойства практически любого инструмента. Заточка твердосплавных фрез производится только на станках. Например, для концевой первым этапом будет круговая шлифовка для удаления возможных сколов и дефектов режущих кромок, после этой операции диаметр измениться в зависимости от степени износа поверхностей. Затем для остроконечных боковых зубьев выполняется заточка по задней части. Для этого используется специальное приспособление в форме иглы, которое обеспечивает равномерный угол заточки на всем протяжении зуба при поступательном движении вдоль абразива

Регулируя его положение, можно добиться изменения заднего угла, а это важно для уменьшения трения и увеличения срока службы. Заточка торцевых зубьев начинается с их установки по горизонту, круг подается под необходимым углом

С помощью станка легко подновить инструменты для ручного фрезера.

Также при увеличении температуры уменьшается твердость абразивных материалов, что увеличивает время обработки заготовок и провоцирует быстрый износ дорогостоящих кругов. Для заточки применяются абразивные круги чашечной и тарельчатой форм для шлифования задних углов зубьев, для передних можно использовать плоские.

В качестве абразива выступают:

  • электрокорунд (хорошо подходит для инструментальной стали);
  • эльбор (быстрорежущая сталь обычная и повышенной производительности);
  • алмаз и зеленый карбид кремния (для твердосплавных резцов).

При обработке твердых сплавов на кругу прогрев поверхности происходит неравномерно, образуются микротрещины, приводящие к деформации зубьев. Для доводки можно использовать чугунный оселок, в качестве абразива взять карбид бора, его же можно использовать и для оперативного устранения неровностей без снятия фрезы.

Промышленные станки дороги, для домашней мастерской можно изготовить его самостоятельно, совместив электрическое точило и механизм подачи затачиваемой фрезы. Универсальный аппарат таким образом сделать не получится, но для выполнения нескольких операций с приемлемым качеством он вполне подойдет.

С помощью кругов для заточки

Имея опыт, можно заточить фрезы несложной формы на обычном точиле, но следует понимать, что большое количество криволинейных поверхностей и необходимость соблюдения угловых параметров, могут свести на нет все усилия. Работать необходимо на небольших оборотах, иначе есть риск перегреть режущие кромки – фреза на выброс.

Подручными средствами

Требуется только наличие абразивных материалов разной зернистости. Бруски в процессе работы необходимо смочить мыльной водой, по окончании промыть и высушить. Заточка фрез по дереву своими руками возможна, но требует долгой практики – основная трудность заключается в равномерной обработке всех зубьев, для этого необходимо контролировать нажим и количество движений. Все издержки перекрываются словом «бесплатно», да и стоимость затачиваемых изделий невелика в случае неудачной попытки. Качество такой работы как правило не очень высокое, но в рамках домашней мастерской приемлемо.

Фреза по дереву: основные правила заточки

Зубчики изделия могут быть абсолютно разными. Наклон этих элементов может быть разным и характеризуется основной частью кромки. Параметры определения подходящих зубцов зависят от инструмента, а также от особенностей выбранного вами изделия.

Процесс заточки фрезы может обходиться и без специального дорогостоящего оборудования, так как можно использовать алмазные бруски малой толщины. При этом нужно пользоваться обычной водой или жидкостью с мыльным раствором. Когда процесс заточки подойдет к концу, стоит вымыть и высушить инструмент.

Сначала фрезу необходимо демонтировать. Главное, чтобы вы не забыли очистить ее от смол и древесины. С данными задачами способен справиться обычный растворитель.

Чтобы эффективно решить данные проблемы, вы должны делать выбор в пользу качественных материалов. Если вы этого не сделаете, то и работа не принесет желаемого результата.

Оборудование и методы заточки фрез

В рамках даже небольшого производства не обойтись без использования фрез самого разного назначения. Номенклатура выпускаемых изделий на сегодняшний момент насчитывает тысячи наименований, различных по форме, типоразмеру, сфере применения. При активном использовании происходит износ и потеря необходимой режущей способности, использование тупой фрезы влияет на качество пропилов и ускоряет ее разрушение в разы, что недопустимо. Заточка фрез позволит увеличить срок эксплуатации и снизить финансовые затраты, но только в случае качественно произведенных работ на специальном оборудовании опытным точильщиком.

Чем точить фрезы?

Можно производить заточку вручную или с помощью точильного станка для фрез.

Рис. 1. Заточка фрез с помощью точильного станка

Станок обеспечивает синхронизацию разных видов движения и фиксацию фрезы. Например, чтобы заострить концевую фрезу, необходимо совместить поступательные и вращательные движения, соблюдая при этом единообразную силу прижима инструмента к точильному кругу. Большое значение имеет скорость вращения, зернистость абразива, его материал.

  • Абразивные круги из электрокорунда подходят для затачивания фрез по металлу и дереву (материал изготовления — быстрорежущая или инструментальная сталь класса «Стандарт»).
  • Эльборовыми (CBN) кругами точат фрезы из быстрорежущей стали повышенной производительности.
  • Алмазные (PCD) и карбидокремниевые круги применяются для заострения зубцов твердосплавных фрез.

Важно учитывать, что сильный разогрев снижает твердость абразивов и приводит к частичной потере режущих свойств. Ниже приводим таблицу термической устойчивости основных материалов, применяемых для производства абразивных кругов

Рис. 2. Таблица термической устойчивости основных материалов

Чтобы охладить точильный инструмент в процессе работы одной воды будет недостаточно — заржавеет станок. Мастера советуют добавлять в воду мыло и кальцинированную соду, нитрит, силикат натрия и т.д. — электролиты создают на поверхности точильного круга защитную пленку.

Существует больше 20 конфигураций точильных кругов для заострения фрезерного инструмента. Задние плоскости резцов шлифуют кругами тарельчатой или чашечной формы, передние — плоской или тарельчатой.

Рис. 2.1 Основные формы шлифовального инструмента из СТМ в мащиностроении

Особенности фрез

Для производства резаков применяются разные материалы. Для дерева пригодны инструментальные стали: быстрорежущие, легированные и углеродистые. Для обработки металла, пластика, керамики, камневидных материалов применяют твердые сплавы, алмазы, эльбор, минералокерамику.

Сталь для фрез по древесине

  1. Для резки дерева применяются такие марки инструментальных сталей: У-9-А, У-8-А, У-7-А, ХВ-5, 9-ХС, ХГ, ХВГ.
  2. Быстрорежущая сталь может быть нормальной производительности. Это марки Р-18, Р-6-М-5, Р-9, Р-12 и т.д. Метал повышенной производительности легирован ванадием, кобальтом, молибденом и вольфрамом. Это марки Р-6-М-3, Р-18-Ф-2-К-5, Р-9-Ф-2-К-10, Р-9-Ф-2-К-5 и пр.

Обратите внимание! Если фреза имеет припаянные зубчики, это не всегда значит, что сделаны они из твердого сплава. Это может быть и быстрорежущая сталь

Геометрия зубчиков

По конструкции резцы фрез делятся на острозаточенные (остроконечные) и затылованные.

  1. У острозаточенных зубцов участок задней поверхности (шириной n), смежный с режущей частью, является плоскостью . Точатся такие резцы по задней поверхности. Однако, если надо, можно точить их и по передней грани.
  2. У затылованных резцов фасонных фрез задняя поверхность имеет вид спирали Архимеда . Обработка ее технически очень сложна. Поэтому затачиваются такие зубцы исключительно по передней грани.

Каждый зуб представляет собой отдельный резец.

Он имеет стандартные параметры: задний (a) и передний (y) углы, площадь затачиваемой поверхности (n), угол уклона (l).

  1. Площадка n — это участок задней поверхности резца, который шлифуется при точении. В данном месте зубцы более всего изнашиваются, их размер влияет на силу трения меж фрезой и заготовкой. Из-за этого данную поверхность следует поддерживать в нормируемом диапазоне.
  2. Угол передней кромки (y) измеряется между касательной к передней грани и радиусом фрезы.
  3. Основной угол задний (a) измеряется между касательной к задней грани в нормируемой точке основной пилящей кромки и касательной к вращательной окружности этой точки. Данный угол при уменьшении понижает трение меж заготовкой и фрезой.
  4. Дополнительный угол задний (a1) имеют не все фрезы. Он описывает расширенный просвет меж разрезаемой поверхностью и телом резца. Инструкция говорит о необходимости в заточке этого промежутка при определенном износе фрезы и расширении площадки n. Цель операции – уменьшение трения меж зубцом и заготовкой.
  1. Исходя из направления и конфигурации режущей кромки различают зубцы винтовые либо прямые. Их уклон описывает угол (l) меж осью инструмента и развернутой винтовой кромкой.

Величина угла зависима от вида фрезы, марки ее материала и типа обрабатываемой заготовки. При резке древесины основной передний угол заточки выбирается в диапазоне 10-20 градусов, иногда больше. Задний угол также колеблется в широком коридоре значений.

Оснастка для фиксации заготовки

Для проведения процесса фрезеровки необходимо фиксировать заготовку для чего используются:

  • поворотные столы;
  • тиски;
  • зажимы.

Столы поворотные круглые используются для проведения операций фрезерования заготовок имеющих криволинейную поверхность.Данный тип столов имеет широкий диапазон смещений:

  • вращение;
  • изменение угла наклона плоскости стола;
  • возможности обработки изделий в вертикальном положении.

Зажимы или прихваты позволяют фиксировать изделия с помощью специальных элементов, которые в свою очередь крепится к столу с помощью болтов и гаек. Для фиксации небольших по размеру заготовок используются тиски простые и с поворотным механизмом.

Заточка по ленточке

Необходимо воспользоваться одним из соответствующих гнезд стакана. Из стандартного набора цанг выбираем соответствующую по размеру цангу (8 мм, 10 мм, 12 мм).

Станок по заточке фрез

Заводим цангу в патрон и фиксируем зажимной гайкой. Эта процедура делается без каких-либо усилий, зажимная гайка свободно вращается и затягивать ее не надо.

  1. В гнезде стакана выставляем длину затачиваемой ленточки. Как правило — это расстояние регулируется выкручиванием винтов, расположенных в гнезде стакана.

    Путем перемещения нижней части гнезда вверх или вниз, выбираем длину, после чего обратно фиксируем винты.

  2. Устанавливаем фрезу в патрон через верхнее отверстие, при этом заранее установив диаметр фрезы и угол заточки на регулировочном винте. Подготовленный патрон закрепляем в стакане, при этом правильным образом устанавливаем линии фрезы по отношению к затачиваемому элементу. То есть своими канавками фреза должна цепляться за штифт.
  3. Затем включаем станок и регулятором подачи подводим фрезу к точильному кругу до начала звука соприкосновения и производим заточку ленточки фрезы со всех сторон. Съем металла с затачиваемой фрезы можно уменьшать и увеличивать используя установленные на станке регуляторы. Данная регулировка необходима при смене диаметра фрезы и исправлении имеющихся неровностей на обрабатываемой фрезе.

Заточка торцев

Заточка фрезы по торцу

Для заточки фрезы по торцу необходимо воспользоваться вторым гнездом для патрона, расположенного на станке.

Заточка фрезы

При этом нужно проделать описываемые ранее действия по установке диаметра и длины.

  1. В зависимости от жесткости обрабатываемого металла выставляются настройки на гнезде. Чем тверже металл, тем поворот кольца гнезда больше в сторону знака “+”.
  2. Далее включаем станок, вставляем подготовленный патрон с фрезой в гнездо и обрабатываем деталь до прекращения характерного шума. Обрабатывается каждая канавка фрезы.
  3. В дополнительном гнезде станка осуществляется заточка фрезы с торца, для чего проделываются вышеописанные действия.
  4. Последняя операция – обработка задней стенки фрезы, которая производится путем вставления патрона с фрезой в соответствующее гнездо станка.
  5. Таким образом, осуществлена заточка фрезы с соблюдением всех требующихся геометрических особенностей по отдельности и по отношении друг к другу. Соблюдена равномерность заточки по всем сторонам.

Заточка фрез своими руками

Данную процедуру можно выполнить самому и использовать при этом подручные средства.

Такая возможность сэкономит деньги, и в случае многократного использования сохранит драгоценное время.

  1. Сначала очищаем фрезу от нагара, для чего используем специальную жидкость, наподобие тех, что применяются для чистки двигателей автомобилей. Надо залить фрезу и подождать примерно три минуты, после чего очистить фрезу со всех сторон щеткой.
  2. Далее берем алмазный брусок и начинаем точить фрезу по передней кромке (движение канала фрезы по алмазному бруску).
  3. Брусок смачивается обычной водой. После заточки необходимо обтереть фрезу тряпочкой.

Качество ручной заточки значительно отличается от заточки с использованием специального станка, но в ручном варианте экономится время.

Процесс заточки фрез на станке

Заточка режущего инструмента требует особой точности, чтобы геометрические размеры и свойства были восстановлены. Профессионально выполненная операция способствует увеличению стойкости металла и снижению износа зубьев.

В комплекте станочного оборудования предусмотрено два зажимных патрона, один – для трехперового инструмента, а второй – для четырех и двух. Ошибка установки исключена.

Заточка по ленточке

Выбрать одно из гнезд стакана и цангу, соответствующую размеру.

Процесс выполнения:

  1. Завести в патрон цангу и зажать гайкой, но сильно затягивать последнюю не нужно.
  2. Выставить размер длины ленточки для обработки. Расстояние регулируют выкручиваемые винты. Перемещая низ гнезда, следует установить нужную длину, после которую зафиксировать на винтовые соединения.
  3. Установить инструмент в патрон через верх, задав угол и диаметр. Патрон закрепить в стакане с установкой линии инструмента по отношению элементу заточки. Закрепление производится за штифт канавками.
  4. Оборудование включить и обеспечить подачу обрабатываемого элемента к кругу заточки. Посредством регуляторов можно снижать и увеличивать съем поверхности металла.

Заточка фрезы по торцу

Нужно воспользоваться другим гнездом на станочном приспособлении.

Процесс выполнения работ:

  1. Выставить настройки на гнезде, они зависят от жесткости материала. Если металл твердый, то гнездо больше.
  2. Включить станок, вставить патрон и произвести обработку элемента, до тех пор, пока не прекратится шум.
  3. В другом гнезде обеспечить заточку инструмента с торца.
  4. Обработать заднюю стенку инструмента вставлением патрона в гнездо станочного оборудования.

Круги для заточки

Заточку модульных фрез можно производить кругами из белого или обыкновенного электрокорунда, алмазными и другими. К примеру, с помощью использования электрокорундовых кругов можно качественно выполнить заточку фрез для работы с металлом и деревом, которые изготавливаются из инструментальной или другой стали стандартной производительности. Эльборовыми кругами есть возможность затачивать конструкции из стали высокой производительности. Круги из карбида кремния и алмазные применяются для заточки резцов из твердых металлов.

Перед применением абразивных кругов рекомендуется произвести их охлаждение. Одним из значительных изъянов алмазного круга является относительно низкая устойчивость к высоким температурам. При температуре порядка 900°С алмаз сгорит.

За счет повышения температуры твердость подобного приспособления снижается. Температура 1000°С может понизить твердость практически в 2 раза. При температуре 1300°С подобный показатель снизится примерно в 6 раз.

Рисунок 2. Заточка торцевой фрезы: а – главной режущей кромки, б – вспомогательной режущей кромки, в – схема установки фрезы для заточки зубьев вспомогательной режущей кромки.

Использование воды для снижения температуры в большинстве случаев приводит к появлению ржавчины на заготовках и углах станка. Чтобы устранить коррозию, к воде нужно добавить мыло и некоторые электролиты, которые смогут сформировать пленки для защиты. При шлифовании практически всегда используют раствор с мылом или содой. Если производится чистовое шлифование, то следует использовать низкоконцентрированную эмульсию.

Чтобы увеличить качество шлифования абразивным кругом и уменьшить значительные повреждения, рекомендуется выбрать максимальную зернистость, которая способна обеспечить необходимый класс чистоты основания используемой фрезы.

Окружная скорость круга во время заточки зубцов из твердых металлов должна составлять примерно 15-18 м/с. К примеру, в процессе применения круга диаметром 12,5 см скорость вращения двигателя должна быть приблизительно 1600-2700 об/мин. Если надо произвести заточку более ломких материалов, действия нужно выполнять на меньшей скорости. В процессе использования инструментов из твердых металлов применение жесткого режима приводит к появлению высоких напряжений и трещинок, а в некоторых случаях и к повреждению кромок для резки. Износ круга в таком случае повысится.

Форма круга для заточки заднего угла зубцов на основании цилиндрической формы должна быть чашечной или тарельчатой. Для заточки переднего угла нужно использовать круг тарельчатой или плоской формы.

Существующие формы кругов для шлифования можно увидеть на (рис. 1).

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации