Наборы фрез: описание, назначение, режимы реза

 ХОББИ, $65

Включает 13 фрез, которые являются самым важным элементом любого станка (см. рис.1).

Назначение: Набор предназначен для тех, кто приобрел или самостоятельно собрал станок, и не предполагает, с чего начать.

Рисунок 1

«Хобби» подобран профессионалами, уже прошедшими этап начинающего фрезеровщика и знающими,  что именно необходимо каждому начинающему мастеру, чтобы достичь успехов в этой интересной творческой работе. Набор, кроме перечня фрез, включает подробное описание фрез, их назначение, скорость подачи, указываются обороты шпинделя и перечень данных, которые следует ввести в программу. Также в описании приводится ряд других важных моментов для продуктивной работы и рекомендации по предотвращению поломок фрез и увеличению срока их эксплуатации. Данный комплект включает китайские качественные недорогие фрезы, которых даже в случае поломки в процессе обучения не будет жаль, ведь они имеют очень низкую стоимость. Обращаем ваше внимание на то, что набор включает качественные фрезы по китайским стандартам (не подделка!). Все фрезы удовлетворяют  стандартам качества. Если вы считаете, что уже перешли с этапа «начинающий», вам стоит обратить внимание на набор, представленный далее: в него включены аналогичные фрезы, но имеющие в 2 раза более высокое качество, отвечающие мировым стандартам качества заточки и твердых сплавов. Руководство по эксплуатации полностью русифицировано, отсутствуют технически заумные фразы и термины, все расписано подробно на уровне обычного пользователя.

Перечень фрез, входящих в набор, приведен в следующей таблице.

Посредством данных фрез выполняются следующие работы:

— гравировка тонких надписей, узоров, клише

— обработка 3D рельефов, барельефов, форм

— вырезание по контуру, выравнивание поверхности

— работа с пластмассами, деревянными поверхностями, фанерой, ДВП, МДФ, шпоном и мягкими цветными металлами

 ПРОФИ, $135

Набор из 13 фрез для продвинутых мастеров, понимающих толк в работе с помощью фирменного инструмента (см. рис. 2).

Рисунок 2

Назначение: Набор включает позиции, аналогичные набору «ХОББИ», при этом фрезы в комплекте  — от лучших производителей. Набор предназначен не только для мастеров начального уровня, только что купивших или собравших первый станок, но и для людей, которые знают толк в работе с инструментом самого высокого качества. Набор укомплектован с помощью профессиональных мастеров, уже прошедших путь начинающего фрезеровщика, которые точно знают, что необходимо начинающему мастеру для постижения творческой работы. Комплект, кроме перечня фрез, включает описание каждой из фрез, ее назначение, скорость подачи, шпиндельные обороты, данные для ввода в программу и прочие важные моменты, которые следует учесть для продуктивной работы и предотвращения быстрого износа и поломки фрез. Комплект включает только фрезы с наилучшим качеством твердого сплава и заточки с помощью сверхточных ЧПУ-станков европейских производителей. Руководство по эксплуатации написано на русском языке, нет технически неясных фраз и терминов.

Посредством данных фрез можно выполнять следующие работы:

— граверные работы по созданию тонких надписей, узоров, клише

— создание 3D-рельефов, барельефов и форм

— вырезание по контуру, выравнивание поверхностей

— работы с пластмассой, деревом, фанерой, ДВП, МДФ, шпоном, цветными металлами,  сталью.

Перечень фрез, входящих в набор, приведен в следующей таблице.

 МОДЕЛИСТ, $45

Набор включает 9 фрез,  предназначенных для работы увлеченных творчеством людей.

Комплект фрез для любителей заниматься творчеством, к примеру, моделированием самолетов, кораблей, созданием сувениров, различных  подарков и пр. То есть «Моделист» — это набор для людей, получающих душевное удовольствие от подобной работы. Комплект разработан профессионалами,  занимающимися моделированием и точно знающими, что вам потребуется для подобных кропотливых работ. В наборе содержится не только перечень фрез, но и подробное описание фрез, назначение каждой из них, скорости подачи, данные для программы, обороты шпинделя и прочие важные моменты, необходимые для продуктивной работы и предотвращения скорых поломок фрез. Данный комплект включает комбинацию недорогих качественных фрез китайского производства и специальных фрез высочайшего качества, поскольку не все необходимые фрезы для подобных работ производятся в Китае; зачастую уровень их качества невысок, что не дает возможности применять фрезы столь низкого класса при создании мелких точных элементов моделей. В наборе содержатся все необходимые важные фрезы от ведущих европейских производителей. При этом фрезы, для которых допустимо более низкое качество металла для создания модельной продукции (в целях снижения стоимости набора) в набор включены китайского производства. В данном наборе отсутствуют китайские фрезы низкого качества – только выпущенные в заводских условиях. Инструкция разработана на русском языке, отсутствует технически сложная информация.

Перечень фрез, включенных в набор «Моделист»,  представлен в следующей таблице.

Посредством данных фрез выполняются следующие работы:

— гравировка тонких надписей, клише и узоров

— производство сверловки, окантовки, фаски, подрезки

— вырезание по контуру, выравнивание поверхностей

— работа с пластмассами, деревом, фанерой, ДВП, шпоном, акрилом, МДФ, оргстеклом, пенопластом

 МЕТАЛИСТ, $190

В набор входят 13 основных твердосплавных фрез, предназначенных для профессиональной обработки металлов.

Набор создан для любителей работать с металлическими материалами. Комплект подобран специалистами, которые знакомы с данной работой и любят металл. Набор вам потребуется, если вы приняли решение связать свой следующий проект с обработкой металла. При этом важно сразу, начиная с первого дня, использовать только специальный качественный инструмент для работ по металлу, в противном случае вас может постигнуть разочарование.  Набор включает не только перечень фрез, но и подробное их описание, а также назначение каждой фрезы, скорость подачи для каждого металла, обороты шпинделя, данные для ввода в программу, а также прочие важные моменты, которые следует учесть для получения отличных результатов при работе с металлом определенных марок и предотвращения поломки фрез. Данный набор включает только высококачественные фрезы из твердого сплава, имеющие высокое качество заточки на сверхточных станках с ЧПУ от европейских производителей. Рекомендации приведены на русском языке, нет технически неясных терминов.

Перечень фрез, включенных в данных набор, приведен в следующей таблице.

Посредством данных фрез можно:

— гравировать узоры и тонкие надписи, клише

— обрабатывать 3D-рельефы, формы, барельефы

— выполнять вырезание по контуру и выравнивание поверхности

— обрабатывать цветные металлы, стали, алюминий, дюраль, чугун, обычную сталь, нержавейку, каленую сталь до 65HRC, а также другие металлы мягче алюминия. 

Твердосплавные конусные фрезы, граверы по металлу, пластику и дереву (кроме стекла и камня)

Спиральная фреза-гравер «TM TOPINCITY», $27

Изображение спиральной фрезы-гравера приведено на рисунке 3.Рисунок 3

Характеристики: 

Производитель — Швейцария, твердый сплав SANDVIK Экстра-класса, оснащен ЧПУ-центровкой (см. рис. 4).

Рисунок 4

Оснащен ультратонким углом как гравер, нормировано-заточенным кончиком, диаметрами и углами, максимальной твердостью для твердосплавного инструмента, титановым покрытием, идеальной центровкой/балансировкой  для работ без детонаций при повышенных оборотах шпинделя. Среди достоинств — максимально возможный срок эксплуатации  для карбид-вольфрамовых фрез. Используется при создании объектов вращения и при глубоких фрезеровках вертикальных склонов заготовок; просто незаменима в ювелирном деле при работе с глубокими изделиями и формами из любого твердого вида воска (синего, зеленого, бордового и пр).

Для работ по металлам необходимо изучить следующую таблицу от производителя. 

 Микро инструмент, $30

Характеристики: 

Производитель — США, твердый сплав карбид вольфрама, ЧПУ-центровка, HRC65 (см. рис. 5).

Рисунок 5

Назначение: Микроинструмент, предназначенный для тончайших работ с восковыми моделями. Максимально тонкий кончик дает возможность проработки мельчайших надписей и узоров. Однако использование подобного инструмента требует предельной внимательности оператора и большого опыта работы с подобными фрезами и воском, поскольку неправильные обороты фрезы могут привести к оплавлению воска, в результате чего фреза залипает в воске. Также для установки данного инструмента важно наличие высококлассного шпинделя от надежного производителя. Стоит обратить внимание на шпиндельные подшипники, поскольку любой микролюфт, возникающий в результате изношенных подшипников шпинделя, приведет к повреждению кончика фрезы. В ходе обработки рельефов во избежание рисков необходимо сохранять остаток чернового слоя толщиной не более кончика микрофрезы.

Торцевые и радиусные, модель «TM TOPINCITY», $15

Характеристики: 

Назначение: Фреза-гравер (см. рис. 6) для воска; используется при тонких гравировках по воску, пластику и мягким металлам. 

Рисунок 6

Сплав фрезы высокого качества, однако для гравировки по металлу следует применять шире угол, чтобы избежать обламывания кончика гравера.

Модель «TM TOPINCITY», $11

Характеристики: 

Является одной из наиболее популярных фрез (см. рис. 7), когда необходимо наличие маленького угла и фрезерующего торца. Фреза является основной для создания надписей.

Рисунок 7

Примечание: граверы по цене 6$; китайский сплав K15; второй жизнью южно-корейского инструмента является отрезание отработанной части 10 мм, потом остаток 30 мм затачивают в Тайване полуавтоматическим способом. На данный  вариант ручной заточки нет гарантии высокого качества заточки, а также гарантии идеальной центровки. Твердость реза используемого сплава в 6$ не хуже HRC55.

 Модель «TM TOPINCITY», $13

Характеристики: Предназначена для фрезерования  ребром, когда 20-градусная фреза не способна выдержать нагрузок, а 30-градусная слишком велика.

Примечание: граверы по цене  6$; китайский сплав K15; второй жизнью южно-корейского инструмента является отрезание отработанной части 10 мм, потом остаток 30 мм затачивают в Тайване полуавтоматическим способом. На данный  вариант ручной заточки нет гарантии высокого качества заточки, а также гарантии идеальной центровки. Твердость реза используемого сплава в 6$ не хуже HRC55. 

Модель «TM TOPINCITY», $11

Характеристики: 

 Данная фреза (см. рис. 8) применяется в том случае, когда следует выделить контуры рельефа при минимальной фрезеровке торцом.

Рисунок 8

Используется  для подрезки углов, при ювелирной гравировке тонких надписей, создании узоров на любых материалах.

 $6

Характеристики: 

Назначение:  Фреза (см. рис. 9) применяется в случае, когда не выдерживают 20-ти и 30-ти градусные нагрузки – тогда используется 40 градусов.

Рисунок 9

45 — стандартное значение угла, которое традиционно применяется в различных проектах. Также можно добавлять углы к узорам и буквам вместо некрасивых острых ребер. Используется для подрезки углов, гравировки в ювелирном деле тонких узоров и надписей по различным материалам.

$6

Характеристики:

Назначение: Фреза 60 градусов (см. рис. 10) — вариант, который применяется, когда невозможно использовать  90 градусов фрезу ввиду близко находящихся узорных линий.

Рисунок 10

О 90-градусной фрезе можно сказать, что это общепринятый стандарт, предназначенный для конусных гравировок, в случае, если ведется работа по центральной линии с применением подрезки углов. Следует быть внимательным — отечественные фрезы по дереву не имеют острие 0,2 мм и правильно фрезерующий торец, что соответственно не даст высокого качества и правильной подрезки углов.

$6 (для стали)

Характеристики:

Гравер для гравировальных работ по стали. В отличие от  стандартных твердосплавных граверов, имеет другие углы заточки торца и режущей грани. Подобные граверы можно применять в случаях слишком твердого материала, например, при работе со сплавами алюминия (разные марки дюралей), магнием, бронзой, твердыми латунными сплавами, различными сталями (кроме каленых и нержавеющих). Граверы для нержавеющих сталей (никеля), GFK, кевлара, каленой стали и граверы по обычной стали различаются: первые имеют наиболее дорогой сплав K55SF, дающий возможность выполнять работы даже по каленой стали, имеющей твердость до 68HRC.

Примечание: в подобных гравировках нужно выполнять обильное смачивание с помощью масел или CОЖ, применять наиболее широкий угол, вылет фрезы из цанги должен быть минимально возможным; станки использовать только жесткие для обработки металлов.

Не следует пытаться выполнять работу с применением хлипких любительских станков. В случае, если необходимы еще более мощные граверы по металлу, следует использовать двухсторонние конусные фрезы, оснащенные четырьмя ножами (см. раздел, посвященный фрезам специального назначения) или граверы KCT, «Пирамидка SANDVIK».

$7

Характеристики: 

Производство: США, состав  — карбид вольфрама, сабмикрогранула, центровка ЧПУ (см. рис. 11).

Рисунок 11

Назначение: Ведущий гравер-фреза, имеющий спиральную заточку. Оснащен идеальной балансировкой и центровкой для работ при повышенных оборотах с отсутствием биения (до 300 тыс. об/мин). Наличие двух спиральных ножей дает возможность подрезания стружки с выбросом вверх, при этом очищается от мусора гравируемый паз. Такая функция благоприятно влияет на продление срока эксплуатации гравера. Пазы полированные.

Рекомендован при работе с воском, пластиком, акрилом, древесиной, со всеми цветными металлами и сталью согласно формулам расчета по оборотам и шпинделя по таблице твердости металлов, приведенной выше, как для фрез диаметром 0,2 мм.

Примечание. В настоящее время модель KCT приобретает особую популярность в развитых странах, вытесняя граверы, оснащенные одним ножом. Данная модель является главным идеально сбалансированным инструментом для гравировальных работ по сувенирам, подаркам и прочих миниатюрным надписям.

«Пирамидка/сплав K15», Тайвань, $6
Модель TM TOPINCITY, «Пирамидка SANDVIK+титан», Швейцария, $15

Характеристики: 

Назначение: Гравер (см. рис. 12) применяют в случае, когда требуется выполнять работы по гравировке тонких линий на твердых материалах – на сплавах нержавеющих сталей, чугуне, стали, бронзе, дюрали, прочих твердых и хрупких металлах, а также пластике, компаундах и композитах.

Рисунок 12

Не применяют данный гравер при гравировке тягучих металлов, тягучих пластмасс ввиду того, что гранями гравера будет «размазываться» мягкий материал по краю гравирующей линии, однако твердые либо хрупкие материалы будут иметь ровные края, без излишних наплывов. Чем более твердый обрабатываемый материал, тем шире нужно выбирать угол. При работе с наиболее твердыми материалами и для длительного срока службы следует использовать пирамидку из сплава SANDVIK экстра-класса, имеющую титановое покрытие и ЧПУ-центровку. Включает 4 ножа, 60 градусов.  Sandvik служит при работе в критических нагрузках.

Примечание. Для более долгой службы пирамидки врезание в материал необходимо выполнять максимально под углом 20 градусов, а по возможности необходимо выставлять как можно меньшие углы врезания для входа пирамидки в материал боком. Если пирамидку опускать вертикально в материал, то износ кончика пирамидки возрастет.

Для того, чтобы избежать отламывания кончика, необходимо выполнять определенные рекомендации, приведенные в следующей таблице.

$6 (закругленные)

Характеристики:

Назначение: Данные граверы (см. рис 13) содержат не плоскость,  а скругление на торце.

Рисунок 13

Подобные граверы служат для обработки микрорельефов с одновременной подрезкой края. Основным применением таких граверов является подготовка миниатюрных трехмерных литейных форм, работа с воском, модельным пластиком и мягкими металлами.

Граверы с хвостовиком,  6 мм, $8

Характеристики: 

Назначение: Данные граверы (рис. 14) применяются при необходимости проработки широких расстояний между векторами или высоких боковых рельефных подрезок, при получении необходимых наклонов и пр.

Рисунок 14

Также подобные граверу будут удобны в случае применения боковой грани длинной заточки. Используются при работе с деревом, пластиками и мягкими металлами.

Примечание: в параметрах указывается величина полного угла. Если в программу вводится только одна сторона, следует делить полный угол напополам.

 $25

Характеристики:

Назначение: Фреза-гравер (см. рис.15) оснащена одним конусным ножом, имеющим на конце сферическую заточку.

Рисунок 15

Подобная фреза применяется при обработке  трехмерных рельефов с одновременной подрезкой рельефных краев. Также данной фрезой обрабатывают мягкие и твердые породы древесины, пластик, оргстекло, алюминий, акрил, медь.

Примечание: указанный в параметрах полный угол следует делить на 2 в случае внесения в программу только одной стороны.

$13 (алмаз без вращения)

Характеристики:

 Гравер алмазный (см. рис.16) «одиночная точка». Служит для гравировальных работ – выполнения тончайших линий на любых материалах, как на мягких металлах и пластиках, так и на очень твердых сталях, каленых сталях, металлокерамике, каленом стекле и пр.

Рисунок 16

Для данного гравера не требуется вращения, таким образом при гравировке следует остановить вращение шпинделя. С помощью данного гравера можно писать наитончайшие буквы, выполнять микронадписи на любом материале, проводить различные линии по вектору. Можно проводить такие линии по стеклу, и затем надламывать стекло, как и при использовании обычного ручного стеклореза. Модели DR дают возможность гравировать более толстые линии большей глубины с усиленными нагрузками. Может использоваться при обработке материала на небольшой глубине с имитацией фрезеровки в нужных местах.

Рекомендации: Необходимо обеспечить четко горизонтальное положение заготовки для заглубления алмаза на одну глубину. При необходимости гравировки более твердых материалов выбирают шире угол во избежание излома кончика алмаза при усиленных боковых нагрузках. При необходимости фрезеровки на глубину необходимо использовать модели DR, поскольку они оснащены укороченным хвостовиком из нержавейки, имеют более твердый алмаз и способны выдержать максимальные боковые нагрузки. Наиболее тонкие линии гравировки получают посредством алмаза с углом 60 градусов, однако необходимо аккуратно осуществлять подачу боковой нагрузки, дабы не был обломлен кончик алмаза. Ширина гравируемой линии зависит от глубины, на которую гравер погружается в материал. Таким образом, для получения ширины линии 0,02 мм с помощью алмаза D-Point 60 следует опустить алмаз на 0,02 мм ниже поверхности, подлежащей гравировке, и аналогично для других алмазов. Можно также использовать резину и другие пружинящие подкладочные материалы для стабилизации давления на кончике алмаза. Алмазы более крупных размеров 0,5 и 1 карат (синтетические) имеют широкую гравировочную линию, однако служат гораздо дольше.

$65 (алмаз с вращением)

Характеристики:

Назначение:  Гравер алмазный «четыре грани» (см. рис.17) служит для гравировки любых материалов: как мягких металлов, так и самых твердых сталей, каленых сталей, металлокерамических материалов, каленого стекла и пр.

Рисунок 17

Вращение данного гравера должен происходить со скоростью 3-6 тысяч об/мин. Его работа осуществляется аналогично фрезе «пирамидка», однако фрезеруется  более толстая линия, нежели при использовании пирамидки или алмаза «одиночная точка». Можно делать надписи на любых материалах, а также рисовать различные линии по вектору либо проводить еще более широкие линии в ходе нескольких параллельных проходов.

В настоящее время алмаз является наиболее твердым материалом, но в работе с алмазным инструментом необходимо придерживаться определенных правил: нельзя ронять алмаз, так как он может расколоться; нельзя ударять его о заготовку, вбивать в заготовку; необходимо обеспечить ровное горизонтальное положение заготовки, подвергаемой гравировке, чтобы алмаз заглублялся в заготовку на одинаковую глубину.

$6 компрессионная резка

Характеристики: 

Назначение: Фреза специальная компрессионная (см. рис. 18). Предназначена для резки тонколистовых материалов.

Рисунок 18

Направление верхних ножей — вниз, а нижних – вверх, что дает возможность выполнять резание тонкого пластика, цветных металлов, стали, избегая подрыва листа вверх и заусенец нижней и верхней части листа. Металл фрезы имеет определенный состав, позволяющий работать с любыми синтетическими пластиками и полимерами, с любыми цветными металлами,  сплавами и сталью. При необходимости резки липкого алюминия, стали, меди и твердых сплавов рекомендуют подавать СОЖ.

ROLAND: граверы для станков с ЧПУ, длина 114 мм  представлены на рисунке 19.

Рисунок 19

Рассмотрим некоторые теоретические и эмпирические стороны вопроса фрезеровочных работ, а также затронем проблемы высокого качества и  производительности, а также снижения себестоимости при металлообработке фрезерованием посредством торцевых фрез.

Во-первых, следует определить тип обработки, от которого зависит подбор  инструмена, а также режимов резки, потому необходимо осуществить выбор соответствующего. К примеру, в случае чернового фрезерования точность размера, а также качество обрабатываемой поверхности, в отличие от чистого фрезерования, не представляют собой важные признаки. Следует знать, что фрезеровочные процессы не обходятся без цанги.

Далее рассмотрим ряд факторов, которые влияют на эффективность процедуры торцевого фрезерования.

Выбираем корпус торцевой фрезы

Корпусы торцевой фрезы от зарубежных производителей имеют довольно высокую стоимость, к примеру, такой корпус с диаметром 100мм стоит порядка 15 тыс. рублей. Следовательно, выбор корпуса должен осуществляться довольно серьезно.

Шаг пластин является одним из наиболее важных параметров, учитываемых при выборе торцевой фрезы. К примеру, у торцевой фрезы с диаметром 100мм, имеющей крупный шаг, может быть пять пластин, при среднем шаге — семь пластин, а при мелком — десять пластин. Разные производители дают возможность выбрать разное число пластин для одного или другого шага. При этом важную роль играют также и конструктивные особенности фрезы.

Оборудование, имеющее небольшую жесткость силы резания, может чрезмерно вибрировать в ходе чернового фрезерования. Подобные вибрации могут понизить стойкость инструмента, а также нанести вред шпинделю.

В случае, когда снижается стойкость инструмента, возникают характерные признаки — выкравшивания. Подобные выкрашивания зачастую ломают пластину, а также непосредственно корпус фрезы. В случае применения фрезы, имеющей крупный шаг пластин, снижают мощность станка, а также силу резания.

Рекомендуется применять подобные фрезы для черновой отделки на станках  со шпинделями с конусами 30,40. Зачастую при обработке материалов со сливной стружкой используют фрезы, имеющие крупный шаг пластин. Тогда места для стружки имеется намного больше, и вероятность, что произойдет  повторное ее перерезание, сводится к нулю.

Чистовое фрезерование представляет совершенно другой процесс. Гораздо меньше, нежели при черновой фрезеровке, глубина резания (порядка 0,25-0,5мм), а также подача на зуб (порядка 0,05-0,15мм/зуб).

При этом нет необходимости в высокой мощности станка, как в случае чернового фрезерования, а потому можно использовать торцевые фрезы, имеющие мелкий шаг пластин. Чем число пластин больше, тем больше  минутная подача стола при обработке, но на зуб фрезы скорость подачи небольшая. Неглубокая резка также исключает возникновение проблем с размещением стружки.

Станочная мощность напрямую зависит от скорости и качества шпинделя.

Выбор пластин

В зависимости от типа обработки, выбирают соответствующие пластины.

В определенных случаях необходимо выбирать шлифованные, имеющие большую точность и остроту режущей кромки, в других — нешлифованные пластины.

В случае чернового фрезерования рекомендуется применять нешлифованные пластины, поскольку их режущая кромка имеет защитную фаску. Подобная фаска обеспечивает особую прочность кромке в случае обработки с большой глубиной резания и подачей. К тому же, они имеют меньшую стоимость, нежели шлифованные пластины.

Нешлифованные пластины, как правило, не могут обеспечить столь высокого качества и точности  поверхности, как шлифованные, что объясняется невысокой точностью непосредственно самих пластин. Пластины имеют разный вылет по отношению к корпусу фрезы. При чистовом фрезеровании рекомендуется использовать шлифованные пластины, имеющие высокую размерную точность и хорошее качество поверхности.

Шлифованные пластины имеют геометрию передней поверхности высокой остроты, что требуется для обеспечения процедуры резки при малой глубине фрезерования. В случае недостаточно острой кромки, металл пластически деформируется, при этом снижается качество обрабатываемой поверхности и  износостойкость самого инструмента.

В целях обеспечения отличного качества поверхности, в ходе работ по фрезерованию лучше применять зачистные пластины (по технологии Wiper). В корпусе фрезы, наряду с обычными пластинами, монтируется одна зачистная, которая выступает из корпуса в осевом направлении, что существенно повышает качество обрабатываемой поверхности. При изготовлении инструмента, применяемого при точении, отрезке и обработке канавок, технологию Wiper также применяют.

Износостойкие покрытия, СОЖ

В вопросах использования СОЖ в процессе фрезерования мнения экспертов расходятся. С учетом величины зоны резания, обеспечение обильного подвода СОЖ с фрезой крупного диаметра весьма трудоемко. Температурные колебания могут привести к образованию термических трещин, а также излому пластины, что приведет к вероятной порче корпуса фрезы.

Сегодня разработаны инструментальные покрытия, позволяющие фрезеровать без СОЖ с наименьшим риском появления термических трещин. Ряд покрытий, к примеру, TiAIN, твердеют при увеличении температуры.

Так как при фрезеровании без применения СОЖ оператор имеет возможность наблюдать за процедурой образования стружки — видит форму,  цвет, то, исходя из характеристик стружки, делается вывод о правильности определения режима резки, и фрезерование без СОЖ является предпочтительным.

У разных материалов разный состав, структура, плотность, потому они неодинаково реагируют на воздействие тепла. К примеру, обработка углеродистой стали с верно подобранной скоростью образует коричневую стружку. Температура растет, а далее углерод взаимодействует в ходе химической реакции с кислородом из воздуха. В результате стружка приобретает синий оттенок, который мы видим после обработки. Стружка черного цвета говорит о необходимости снижения скорости резания, поскольку температура в области резания чрезмерно высокая. У нержавеющих сталей низкий коэффициент теплопроводности, поэтому тепло слабо идет в стружку. В случае обработки нержавеющей стали при оптимальном режиме, получается стружка легкого коричневатого оттенка.  Если стружка имеет темно-коричневый цвет, следует снизить скорость резания.

Скорость регулируется также с помощью шпинделя.

Для того, чтобы предотвратить возникновение наростов при обработке нержавеющих сталей, необходимо небольшое количество теплоты, которое выделяется при подборе оптимальной скорости резания.

Режущая кромка легко повреждается, к примеру, в процедуре СОЖ наблюдается довольно быстрое охлаждение стружки. Происходит налипание материала детали на режущую кромку, затем он отрывается от кромки и наносит повреждения. Необходимо точно выверять скорость подачи, поскольку большая подача может привести к наростообразованию, а в случае низкой подачи возникает пластическое деформирование заготовки.

Фрезерование без СОЖ требует подбора оптимального режима резки, и основная часть тепла идет в стружку. Однако при обработке материалов, обладающих свойствами легковоспламеняемости, к примеру, магния, лучше использовать СОЖ, при этом следует рядом держать средства противопожарной безопасности —  огнетушитель.

В случае обработки материала без СОЖ следует нанести немного смазки на винты и посадочные поверхности пластин. Наносить необходимо с  осторожностью, поскольку слишком много смазки может привести к  погрешностям монтажа пластин.

Встречное и попутное фрезерование

Основная масса операций торцевого фрезерования, которые выполняются на нежестких станках для фрезерования, проводится методом встречного фрезерования, когда разное направление у скорости резания и подачи стола. Потому рекомендовано применять метод попутного фрезерования, при котором направление скорости резания и подачи стола совпадают.

В случае встречного фрезерования  начало процедуры резания происходит  без нагрузки на режущую кромку, потому совершается пластическое деформирование заготовочного материала, его упрочнение. Результатом является сильный износ пластин. Фрезерование попутное не имеет такого недостатка.

При применении попутного фрезерования необходимо установить ширину фрезерования порядка двух третьих ширины фрезы. Тогда при врезании пластин пластического деформирования материала заготовки не произойдет.

Изменив ширину фрезерования, следует попытаться определить экспериментально, в каком оптимальном соотношении должны находиться диаметр фрезы и ширина фрезерования для определенного станка и фрезы. В ходе измерения данного соотношения шероховатость поверхности обработки изменится.

Уменьшив ширину фрезерования до ½ диаметра фрезы, можно спровоцировать пластическое деформирование заготовочного материала ввиду уменьшения толщины стружки. Тогда рекомендуется увеличить на зуб фрезы подачу. В результате значительно возрастут производительность и стойкость инструмента. В случае чистового фрезерования, значение подачи должно соответствовать необходимому качеству поверхности.

Оценка результата

При оценке производительности торцевого фрезерования для проведения сравнительного анализа вариантов производят вычисление объема материала, который удаляется в единицу времени при приемлемом качестве. Для этого умножают ширину на глубину фрезерования и на минутную подачу стола. Результатом является величина, имеющая размерность мм³/мин.

Имеются различные типы торцевых фрез, потому следует внимательно подходить к их выбору. Лучше обращаться к специалистам в сфере  технологий и инструмента металлообработки, чтобы избежать необоснованной траты времени и денежных средств.

Выбор типа фрезы осуществляется в зависимости от обрабатываемого материала.

1-заходные фрезы

Фрезы данного типа подходят для работ с «мягкими» материалами: с мягкими пластмассами, такими, как оргстекло, акрил, плексиглас, ПВХ и пенопласты; с деревянными материалами – древесиной, волокнистой плитой, ДСП; сэндвичами — алюминием и пластмассой. Здесь выигрышным вариантом являются острые, поскольку проблема быстрого затупления предпочтительнее, нежели опасность поломки или засорения фрезы.

Такой тип фрезы применяется, как правило, на производствах рекламной и макетной продукции в целях быстрого раскроя материалов, когда не особенно важно качество торцевой обрабатываемой поверхности. При этом глубина и длина каждой канавки дает возможность получения длинной стружки, препятствующей забиванию фрезы, что существенно увеличивает срок ее эксплуатации.

2-заходные фрезы

Данные фрезы подходят для фрезеровочных работ с жесткими материалами  МДФ, фанерой, пластмассами — оргстеклом, акрилом, ПВХ, плексигласом, пенопластами, с сэндвичами – алюминием / пластмассой.

Спиральная фреза, оснащенная с двумя и более заходами, используется для обработки с получением более мелкой стружки, а также с большим съёмом материала при одном проходе. Число зубьев и глубина канавок обеспечивают измельчение. Применяя фрезы с большим числом заходов, можно получить  большую чистоту обработанной поверхности.

Круглая спиральная двузаходная фреза дает возможность получить менее шероховатую поверхность ввиду меньших  вибраций в ходе резания. Данный инструмент используется при  нанесении U-образной гравировки, к примеру, текста, на поверхность, а также применяется при конечной или предварительной отделке трехмерных объектов, что зависит от величины наиболее мелких элементов рельефа. В случае окончательной обработки данной фрезой твердых сортов древесины получают полированную поверхность, не требующую дополнительной доработки. Спиральные фрезы также применяют для предварительной либо окончательной обработки (в зависимости от геометрии поверхности) 3D-объектов и разнообразных форм.

Сферические (шариковые) фрезы

Данный тип фрез используется для 3D-обработки. С помощью таких фрез выполняется качественная обработка дерева, пластика, стали, цветных  металлов — меди, алюминия, дюрали, латуни и пр. Данные фрезы дают возможность получить поверхность с минимальной шероховатостью благодаря малым вибрациям в ходе резания.

Фрезы в виде «рыбьего хвоста»

Фрезы, имеющие режущую часть в виде «рыбьего хвоста», при сквозной фрезеровке способны предотвратить появление неровностей, заусенцев и сколов на внутренней стороне материала. Канавка большой глубины дает возможность поддерживать высокие подачи в случае высокоскоростной обработки материала. Особая геометрия лезвия минимизирует вибрации, а геометрия фрезы позволяет более эффективно выбрасывать стружку из зоны резания.

Конический гравер

Гравер конический используется для обработки небольших рельефных 3D-элементов, а также в случае гравировки на поверхности материала – дерева, ABS, ПВХ, оргстекла.

Разница между фрезой и гравером следующая: гравер представляет собой простой инструмент, разделенный надвое цилиндр, имеющий последующую заднюю шлифовку. Его форма может быть различной. К наиболее распространенным относятся треугольные. В отличие от  фрез, они не имеют спиралевидного желоба, предназначенного для отвода стружки.

Имеется существенное различие между фрезами китайского и европейского производства — это их ресурс, который измеряется в погонных метрах либо часах функционирования машин. Так как европейские фрезы имеют стоимость, как правило, в три раза превышающую китайские, получается весьма ощутимая экономия. Изучая вариант металлообработки, следует проверить точность производства фрезы. Обычно на европейских  фабриках, занимающихся производством фрез по металлу, имеются собственные представительства также и в Китае.  В случае покупки небрендовых китайских фрез, следует тщательно рассмотреть угол заточки, а также глубину канавки. При этом желательно поинтересоваться, какой сплав пошел на их изготовление.

HSS-фрезы с покрытием

Срок эксплуатации подобных фрез существенно возрастает. К примеру, для нитрида титана (TiN) период службы возрастает в 6 раз. Titan-Nitrid является существенно более жестким, нежели HSS, и жестче, нежели HM. Инструменты HM, имеющие покрытие Titan-Nitrid, служат гораздо дольше, хотя разница в твердости незначительная.

Гораздо более существенно покрытие отражается на числе оборотов и подаче; таким образом увеличивают и укорачивают время обработки. В случае фрезеровки алюминия TiN способен предотвратить запекание во фрезе алюминия. Покрытие играет роль, аналогичную тефлону в сковороде — стружка скользит.