Заточка фрез по металлу: концевых, червячных. Как производится заточка концевых фрез? Заточка отрезных фрез по металлу

2016-11-04

Заточка фрез — сложная работа , требующая специальной подготовки и оборудования. Геометрия режущих кромок имеет криволинейную структуру — в этом и состоит главная особенность процесса. Точильный круг должен следовать точно вдоль контура острых зубьев фрезы, чтобы сохранить ее фасонный профиль.

• Затылованные зубцы затачивают по передней поверхности.
• Остро торчащие зубчики обрабатывают по задней стенке.
• Прорезные и отрезные фрезы точат по лицевой и тыльной сторонам.

Чем точить фрезы?

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

Рис. 1 .

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 .

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

Режимы автоматизированной заточки

Нельзя точить твердосплавные инструменты на «жестких» режимах работы станка — возможно выкрашивание кромки зубцов.

Средний показатель окружной скорости точильного круга для обработки твердых сплавов не должна превышать 10 - 18 м/сек. Это означает, что для круга d 125 мм 2700 об/мин — предельны показатель вращения двигателя. Для более мягких материалов достаточно не пересекать порог в 1500 об/мин.

Технология заточки фрезы на станке

Фрезу закрепляют в исходном положении, затем включают станок и медленно подводят инструмент к точильному кругу (пока не заискрит). Наступает момент установки толщины снимаемого слоя металла, обычно не выше 50 мкм и не менее 25 мкм.

Заточка производится на каждом зубце отдельно. Игла станка должна постоянно соприкасаться с поверхностью фрезы, начинают заточку, расположив иглу в хвостовой борозде зубца. Заем включают станок и, постепенно втягивая шпиндель с фрезой, производят процедуру.

Мастерство профессионала заключается в том, чтобы соблюсти единообразный ход заточки на всех режущих кромках. Одинаковые движения нужно будет повторить несколько раз для каждого зубца.

Для разных видов фрез необходимо совершать различные движения

Как заточить фрезу вручную?

Фасонную концевую фрезу для вязких материалов (древесины) можно заточить вручную, не прибегая к помощи дорогостоящего оборудования. Вам понадобится:

• рабочий стол и планка из стали или твердой древесины;
• алмазный брусок;
• абразивный круг;
• растворитель;
• вода с мылом или щелочью;
• наждачная бумага.

Рис. 3 .

Алмазный брус закрепляют на краю стола, смачивают мыльным раствором. Фрезу нужно освободить от подшипника (если он есть), очистить от остатков древесной смолы. Размер переднего угла заточки варьируется в диапазоне:

• 10 - 20 ⁰ для фрез по дереву;
• - 5 - 0⁰ для инструмента по металлам (в основном для сталей).

Диапазон угла заточки задней поверхности широк и не ограничивается рамками показателей.

Заточка производится ровными движениями по алмазному бруску.

Нужно стараться совершать одинаковое количество движений фрезы по бруску с одинаковой силой нажима. По мере заострения режущих кромок зернистость абразива уменьшается, финальный этап обработки можно осуществить наждачной бумагой.

Результат заточки оценивают визуально с помощью увеличительного стекла или керосина. Зубцы не должны содержать даже мелких зазубрин и трещин. Чтобы обнаружить микротрещины, поверхность режущей кромки смачивают керосином — в области трещины керосин проступит сильнее. Зазубрины и микросколы определяют на глаз или через лупу.

Если вам удается надлежащего качества, и вы умеете бережно использовать инструмент, то необходимость заточки наступает гораздо позже, чем в случаях с низкопробной продукцией. Большой выбор качественных фрез (около 20 видов) всегда доступен в магазине «Ринком». Инструментарий самого широкого профиля удобно выбирать и заказывать по интернету, сегодня это не опасно и современно.

Все фото из статьи

Сейчас производители выпускают множество видов и размеров фрез, предназначенных для обработки разных материалов, в том числе и для древесины. Заточить своими руками затупившееся приспособление можно на универсальном либо специальном станке, а также вручную.

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.

Методы затачивания «деревянных» концевых фрез

Концевые фасонные инструменты для древесины можно точить вручную с помощью тонкого алмазного бруска. Цена выполнения данной операции специалистом тоже невелика.

Работа вручную

1. Брусок следует уложить на край верстака. Если фреза имеет глубокую выемку, его надо зафиксировать. Резак следует водить по уже закрепленному наждаку.
2. В ходе работы брусок надо охлаждать мыльной либо чистой водой.
3. Передняя часть фрезы постепенно стачивается, ее кромка заостряется, а диаметр немного уменьшается.

Обратите внимание!
Когда приспособление имеет съемный направляющий подшипник, его перед заточкой следует снять.
В попытке сэкономить время вы можете испортить его и всю фрезу.

Сменяя позицию иглы-копира так, чтоб конец ее касался различных точек канавки зубца (например, центра, края), можно менять значения задних углов а и а1.

Теперь о затачивании торцевых резцов.

1. Для этой цели следует фасонную фрезу поставить в такую позицию, при которой точимый зубец будет находиться в точно горизонтальном положении.
2. Точильная система станка Е-90 имеет кольцо с градуировкой. Оно дает возможность очень просто располагать торцевые резцы строго горизонтально.

1. Когда применяется заточный станок, в комплектации которого нет такого приспособления, для выставления зубчиков можно использовать угольник.
2. Когда резец принял нужное положение, можно начинать работу. Осуществляется она с помощью смещения кромки точильного диска вдоль грани зубца.
   
3. Значение угла точения можно изменять, смещая по вертикали круг или наклоняя шпиндель с резаком.

Вывод

Заточка является достаточно сложной операцией. Относится к процессу следует предельно внимательно. Ведь от этого зависит дальнейшая эффективность работы с деревянными заготовками. Видео в этой статье продолжит знакомить вас с нюансами заточки.

Фреза может работать производительно лишь при условии правильной эксплуатации. Если работа проводится при правильно назначенных режимах фрезерования, фреза может обработать большое количество заготовок, прежде чем она сколько-нибудь заметно затупится. Однако, если продолжать работать заметно затупившейся фрезой, усилие резания резко увеличится, что вызовет увеличение трения, быстрое дальнейшее затупление и даже поломку зубьев фрезы.
Заточка нормально затупившейся фрезы требует сравнительно немного времени и незначительно уменьшает размеры зуба. Заточка очень тупой фрезы является продолжительной, трудоемкой операцией, приходится снимать довольно большой слой металла, поэтому фрезу не надо доводить до сильного затупления.
Особенно надо следить за состоянием режущих кромок и своевременной заточкой дорогостоящих фрез из быстрорежущей стали и оснащенных пластинами твердого сплава.

Заточка цилиндрических фрез с остроконечными зубьями

Цилиндрические фрезы с остроконечными зубьями затачивают по задней поверхности зуба чашечным кругом (рис. 332), при этом необходимо соблюдать заданный задний угол &3945;.

При заточке фрезу надевают на оправку, устанавливаемую в центрах заточного станка. Ось чашечного круга устанавливают под углом 1 - 2° к оси фрезы, с тем чтобы круг касался затачиваемой фрезы только одной стороной (рис. 332, в).
Если оси чашечного круга и затачиваемой фрезы расположены в одной горизонтальной плоскости (рис. 332, а), то заднего угла α у зуба фрезы не получится. Для образования заднего угла чашечный круг располагают ниже оси затачиваемой фрезы на величину H (рис. 332, б), которая определяется из прямоугольного треугольника со стороной и углом α:

Угол α следует выбирать по табл. 35.
Положение зуба фрезы при заточке фиксируется специальным упором (рис. 332) в виде обычной планки из пружинной стали. Упор, поддерживающий затачиваемый зуб, должен быть установлен очень близко от режущей кромки. Он служит также направлением при заточке фрез с винтовыми зубьями.
При заточке задней поверхности цилиндрических фрез дисковыми кругами на зубе получается вогнутая фаска, что ослабляет лезвие зуба и ускоряет их износ. Чашечные круги при заточке дают плоскую фаску (ленточку), чем обеспечивается большая стойкость фрез; по этой причине заточка фрез дисковыми кругами не рекомендуется.

Заточка торцовых фрез

Заточка главной режущей кромки зуба торцовых фрез производится по задней поверхности подобно заточке цилиндрических фрез с остроконечными зубьями (рис. 333, а).

При заточке вспомогательной режущей кромки зуба (рис. 333, б) сначала фрезу устанавливают так, чтобы ее вспомогательная режущая кромка занимала горизонтальное положение. Затем ось фрезы поворачивают в горизонтальной плоскости на величину вспомогательного угла в плане φ 1 и одновременно наклоняют в вертикальной плоскости на торцовый задний угол α 1 . Заточка передней поверхности на вспомогательной режущей кромке производится боковой поверхностью тарельчатого круга. Фрезу устанавливают так, чтобы вспомогательная режущая кромка была обращена кверху, а ось фрезы наклоняют в вертикальной плоскости на величину переднего угла вспомогательной режущей кромки.

Заточка концевых фрез

главной режущей кромке концевых фрез (рис. 334) производится подобно цилиндрическим фрезам торцовой поверхностью чашечного круга при установке концевой фрезы в центрах.

Заточка задней поверхности на вспомогательной режущей кромке производится подобно торцовым фрезам чашечным кругом. Фрезу закрепляют коническим хвостовиком в гнезде патрона.

Заточка дисковых фрез

Заточка задней поверхности на цилиндрической кромке дисковых фрез производится подобно цилиндрическим фрезам чашечным кругом.
Заточка задней поверхности торцовых зубьев производится подобно заточке зубьев вспомогательной режущей кромки торцовых фрез. Заточка передней поверхности торцовых зубьев производится подобно торцовым фрезам. Затачиваемые зубья направлены кверху, а ось фрезы занимает положение:
а) вертикальное - когда фреза имеет простые зубья,
б) наклонное - когда фреза имеет разнонаправленные зубья, причем угол наклона оси фрезы в вертикальной плоскости равняется углу ω наклона цилиндрической режущей кромки.

Заточка фрез с затылованными зубьями

Зубья затылованных фрез затачивают по передней поверхности. На рис. 335, а дана схема установки для заточки зуба с передним углом γ, равным нулю (радиальная передняя поверхность), а на рис. 335, б - с передним углом γ больше нуля. Величина Н 1 сдвига шлифовального круга от центра фрезы определяется по формуле:

Величина снимаемого при заточке слоя для всех зубьев должна быть одинаковой во избежание биения фрезы. Если у одного зуба снять меньший слой, чем у остальных, он окажется длиннее, будет снимать стружку большего сечения и скорее затупится. Заточку фрез по передней поверхности производят тарельчатым кругом.
При заточке надо следить за тем, чтобы передняя поверхность была радиальной, как показано на рис. 336, а (зуб 3 ). Если передняя поверхность имеет поднутрение (зуб 1 ) или, наоборот, отрицательный передний угол (зуб 2 ), профиль зуба будет искажен и прорежет в заготовке неправильный контур. Положение зуба фрезы при заточке фиксируется упором, который должен прилегать к задней поверхности затачиваемого зуба.

Чтобы после заточки режущие кромки имели минимальное биение, рекомендуется производить заточку по копиру, имеющему то же число зубьев, что и затачиваемая фреза (рис. 336, б).

Заточка сборных фрез (фрезерных головок)

Нож сборной фрезы имеет большее число элементов заточки. Кроме задних углов, необходимо заточить: главные углы угловой кромки в плане φ и переходной кромки φ 0 , вспомогательный угол в плане φ 1 и участок переходной кромки f 0 . Для обеспечения заточки каждого угла в плане фреза занимает позицию соответственно этому углу (рис. 337). Заточка может производиться на специальных заточных или универсально-заточных станках.

При заточке на специальных станках фреза 1 вставляется при помощи своего хвостовика или надетой оправки в головку 2 в горизонтальном положении (рис.338). Головка 2 может поворачиваться относительно вертикальной оси. Фреза может поворачиваться вокруг ее оси при помощи маховичка 3 и фиксируется в нужном, положении при помощи упора. После заточки одного зуба делается переход к следующему путем поворота фрезы вокруг ее оси.

На рис. 339 показаны позиции при заточке фрезы на специальном заточном станке. Вначале сравниваются торцы пластин или ножей (I), затем пластины выравниваются по цилиндрическим кромкам (II). Для образования задних углов головка со шлифовальным кругом наклоняется и фиксируется в этом положении (III); для получения углов в плане головка с фрезой поворачивается около вертикальной оси (IV, V, VI). Трудоемкость такой заточки высока и составляет от 3 до 12 часов в зависимости от степени затупления (величины съема), числа зубьев и диаметра фрезы.

Необходимо отметить, что износ шлифовального круга при заточке механизмом станка не компенсируется. Поэтому от заточки одного элемента первого зуба до заточки одноименного элемента последнего зуба накапливается известный износ шлифовального круга. Для устранения биения элементов зубьев, возникающего в процессе износа шлифовального круга, необходимо вводить дополнительный чистовой проход, что увеличивает трудоемкость операции.
На универсально-заточном станке фрезу затачивают в центрах (см. рис. 337). Вследствие того, что посадочные отверстия, т. е. установочные базы фрезы, не используются при этой установке, погрешность в соосности заточки резцов фрезы увеличивается.
Так как сборные фрезы являются основным инструментом при скоростных методах резания, трудоемкость заточки фрез могла явиться серьезным тормозом при внедрении скоростного фрезерования. Поэтому в процессе освоения скоростного фрезерования был перестроен процесс заточки с целью снижения его трудоемкости. Для этого был разработан, испытан и внедрен способ заточки сборных фрез с демонтированными резцами и пластинами и последующей их установки при помощи шаблона.
Перед заточкой вставные ножи вынимают из корпуса и обычно затачивают комплектом. На рис. 340 показано специальное поворотное приспособление для этой цели, резко снижающее трудоемкость заточки. Приспособление устанавливается в центры универсально-заточного станка. После заточки одного элемента приспособление с закрепленным комплектом зубьев поворачивают на заданный угол и приступают к заточке другого элемента.

После окончания заточки резцы устанавливают в корпусе головки, применяя разного рода шаблоны (рис. 341, а - д). Проверку собранной фрезерной головки на биение следует производить индикаторным шаблоном (рис. 341, е).

Доводка твердосплавных фрез

При заточке шлифовальным кругом пластина твердого сплава нагревается неравномерно, в результате чего на ее поверхности могут появиться мельчайшие трещины. Трещины в процессе резания увеличиваются и могут быть причиной выкрашивания зуба во время работы.
Одной из целей доводки является снятие дефектного слоя с трещинами. Второй задачей доводки является повышение чистоты поверхности режущей кромки, что необходимо для уменьшения трения и износа зуба, а также (повышения чистоты обработанной поверхности. Третьей задачей доводки является устранение завалов поверхности зубьев фрезы и придание им более правильной геометрии.
Доводка режущих поверхностей производится на специальных доводочных станках с чугунными дисками или вручную со слабым нажимом чугунного оселка. Наилучшие результаты доводки получаются при скорости доводочного диска в пределах 1,0-1,5 м/сек . Для доводки применяют пасту из карбида бора с зернистостью 170 - 230.
При ручной доводке необходимо соблюдать правильное положение оселка по отношению к режущей кромке и правильное движение оселка. Сначала доводят передние и задние поверхности, затем образуют доводочные (окаймляющие) фаски: для этого плоскость оселка ставят под углом 45° к передней поверхности, и оселком со слабым нажимом делают несколько проходов по режущей кромке. На образование окаймляющей фаски затрачивают 2-3 сек. на каждый нож.
Карбид бора является сильным абразивным средством. При помощи чугунного оселка с пастой карбида бора можно выводить лунки износа на зубьях, не снимая фрезу со станка, что очень важно при скоростном фрезеровании мелких заготовок с короткими периодами резания.

Как заточить фрезу по металлу 11.09.2017 21:16

Промышленность выпускает огромное количество фрез по металлу и их заточка для тех кто с ними работает часто представляет из себя проблему. Конструктивные особенности инструмента и большое количество зубьев вызывает сложности при заточке.

Как же правильно заточить фрезу по металлу?

Как правило заточка фрезы по металлу производится на специальном оборудовании. Неправильная заточка приводит к обламыванию зубьев и выходу фрезы из строя. Правильная заточка фрез позволяет намного дольше использовать инструмент в работе и сократить износ. Также для этого необходимо внимательно следить за режущей поверхностью зубьев фрезы.

Для заточки фрез по металлу используются специальные станки и специальная оснастка. Поэтому это дело лучше доверить профессионалам.

Особенность заточки фрез состоит в относительно большой протяженности и криволинейности режущих кромок их зубьев. При заточке требуется обеспечить движение поверхности круга точно по кромке.

Какие бывают фрезы

• Цилиндрические фрезы применяются для обработки заготовок с использованием станков оснащенных горизонтальным шпинделем.
• Торцевые фрезы - для фрезерной обработки заготовок на станках с вертикальным шпинделем.
• Концевые фрезы - для проходки уступов, выемок, контуров (криволинейных). Используются на установках при вертикально-фрезерной обработке.
• Дисковые фрезы - для проходки пазов, канавок на горизонтальных станках.
• Шпоночные фрезы - для проходки канавок на станках с вертикальным шпинделем.
• Угловые фрезы - для фрезеровки плоскостей (наклонных), канавок, скосов.
• Фасонные фрезы - при обработке фасонных поверхностей.

В металлообрабатывающей отрасли применение фрез в качестве режущего инструмента имеет большое распространение. Практически все детали различных двигателей, как электрических, так и внутреннего сгорания, изготавливаются с применением фрезерования. Множество деталей для бытовой техники, станков и приспособлений также обрабатываются с применением фрез.