Чем отличается фреза от сверла

Чем отличается фреза от сверла

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ № 12 (57) 2008

ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ – СВЕРЛЕНИЕ ИЛИ ФРЕЗЕРОВАНИЕ ?

На современном этапе развития конструкции станков с ЧПУ, режущего инструмента, применения новых износостойких покрытий и методов обработки открываются новые возможности, позволяющие наиболее полно и эффективно использовать металлорежущий инструмент при изготовлении различных изделий.

Зачастую при обработке деталей на станках фрезерной группы требуется изготовление отверстий различного диаметра, основным способом получения которых является сверление. Данный вид обработки требует широкой номенклатуры режущего и вспомогательного инструмента, так как каждое сверло рассчитано на изготовление отверстий определенного диаметра.

Альтернативой сверлению при обработке неглубоких отверстий является метод фрезерования с винтовой интерполяцией (рис.1), где формирование отверстия происходит за счет совмещения осевого перемещения инструмента со спиральным движением его оси.

Данный способ является более универсальным и позволяет производить обработку отверстий различного диаметра, ступенчатых отверстий и, зачастую, в зависимости от требований чертежа, может заменить операцию растачивания. Все вышеперечисленное в свою очередь ведет к уменьшению номенклатуры используемого инструмента и сокращению общего времени обработки детали.

Примером использования метода винтовой интерполяции может служить серия фрез фирмы DIJET (Япония), специально разработанная для обработки алюминия (рис. 2), позволяющая при наличии данной функции в системе управления станка производить фрезерование отверстий глубиной до 3-х диаметров в диапазоне от 5 до 32 мм.

Оригинальная геометрия и форма заточки режущей части фрезы обеспечивают высокую прочность режущих кромок и эффективный отвод стружки из зоны резания. Специально разработанный твердый сплав JC20015 DLS в сочетании с новым алмазным износостойким покрытием значительно увеличивает производительность и стойкость инструмента, а так же снижает возможность образования нароста на режущих кромках в процессе работы фрезы. На рис. 4 показана фреза фирмы DIJET c новым износостойким покрытием и усовершенствованной геометрией режущей части в сравнении с классической фрезой (рис.3) для обработки алюминия.

В качестве технологического примера рассмотрим обработку детали, изготовленной из алюминиевого сплава, имеющей на одной плоскости три отверстия глубиной 30мм с диаметрами 10, 12,5 и 15 мм.

Полученные данные представим в виде таблицы (табл.1).

Проанализировав полученные результаты, можно сделать вывод, что для обработки отверстий способом сверления необходимоиметь три сверла соответствующего диаметра, три комплекта вспомогательного инструмента и наличие трех свободных гнезд в инструментальном магазине станка. Обработка отверстий при данном способе ведется каждым инструментом в отдельности с последующей сменой инструмента в конце каждого цикла.

Обработка отверстий способом фрезерования с винтовой интерполяцией проводится одной фрезой, не требует смены инструмента и, в ряде случаев, является наиболее целесообразной и рентабельной. Сокращается номенклатура используемого режущего и вспомогательного инструмента, уменьшается общее время обработки детали (сокращение времени на 8,2 сек, что составляет 44% по сравнению со сверлением). В результате снижаются затраты на приобретение дорогостоящего инструмента и изготовление детали в целом.

Комплексной характеристикой инструмента, применяемого при обработке на станках с ЧПУ, является его размерная стойкость, обеспечивающая полный цикл обработки одной или нескольких деталей в пределах установленного поля допуска.

Сравнительные испытания фрез, проведенные в производственных условиях, показали, что шероховатость (рис.5) и геометрия (рис. 6) получаемой поверхности при достаточно жесткой системе СПИД остаются неизменными на протяжении длительного времени.

При назначении режимов резания для обработки деталей методом винтовой интерполяции необходимо учитывать не только материал и состояние заготовок, тип оборудования и жесткость системы СПИД, но и придерживаться рекомендуемых значений диаметра инструмента (рис. 7) и шага винтовой интерполяции.

Шаг винтовой интерполяции определяется исходя из диаметра траектории движения инструмента. Рекомендуемые значения глубины интерполяции представлены в табл. 2.

В заключении хотелось бы отметить, что способ получения отверстий фрезерованием с винтовой интерполяцией создает серьезную конкуренцию сверлению при обработке корпусных деталей. Возможность получения отверстий различного назначения с разными характеристиками делает его более универсальным в применении. Уменьшение номенклатуры режущего и вспомогательного инструмента, сокращение общего времени обработки значительно увеличивает производительность технологического процесса и снижает себестоимость изготовления деталей.

© СТ Групп 2004 — 2020 — Все права защищены

Полное или частичное копирование материалов, только с указанием ссылки источника, https://s-t-group.com

Тел./факс: +7 (495) 363-36-28, E-mail: info@s-t-group.com

Сверло-фреза. Два в одном!

При выполнении сложных работ по механической обработке деталей часто приходится комбинировать несколько переходов, например, фрезерования со сверлением. Некоторые производители бытового механизированного инструмента (например, DeWalt, Sandvik и др.) решают эту проблему простым добавлением количества бит в стандартный инструментальный набор. Однако есть возможность вести обработку и комбинированным способом- инструментом «сверло-фреза», экономя время и не ухудшая качество конечного результата.

Технологические возможности сверла-фрезы

Инструмент внешне напоминает обычную концевую фрезу. Вместе с тем представляется возможным с одной установки выполнять следующие переходы:

  1. Изготовление V-образных канавок.
  2. Сверление.
  3. Фрезерование.
  4. Получение фасок.

Такая возможность обеспечивается наличием двух рабочих плоскостей – боковой и торцевой, профиль которых определяется тем, с каким материалом производится работа (существуют комбинированные свёрла-фрезы по металлу и по дереву). Правда, металл не должен быть термически обработан, а древесина – не быть слишком твёрдой.

Как известно, существенное различие между сверлом и фрезой – геометрия точек контакта инструмента с заготовкой. При фрезеровании всегда наблюдается S-образный зазор на торце, в то время, как при сверлении он возможен лишь на образующей рабочей части. Соответственно прочность и упругость различных зон инструмента – также разная.

Фрезеровальное сверло оптимальным образом сочетает спиральную геометрию боковых режущих кромок с изменяемым шагом спирали по длине инструмента. Это увеличивает производительность и позволяет выполнять операции по съёму материала за один проход.

Разновидности

В зависимости от условий обработки комбинированное фрезерное сверло может быть изготовлено в следующих вариантах:

  • С двухпёрым лезвием. Этот инструмент предназначен для снятия фаски, фрезерования, сверления цветных металлов. Для сверления угол наклона пера должен превышать 60°. Это правило является общим для всех сверлильных фрез, но оптимальными углами наклона должны быть 60°, 82°, 90°, 100° и 120°. Инструмент повышенной эксплуатационной стойкости подвергается титано-боридному напылению или титано-нитридно-алюминиевому покрытию.
  • С четырёхпёрым лезвием (для фрезерования). Предусматривает две идущие к центру канавки, и две канавки, которые обрезаются. Такая сверлильно-концевая фреза предназначена для тех же операций, что и предыдущая, но имеет увеличенный диаметр, который позволяет нарастить число канавок. В результате инструмент приобретает повышенную прочность и позволяет обрабатывать более твёрдые материалы. Дополнительные канавки создают больше точек контакта при обработке, что приводит к улучшению качества поверхности. Поверхностная упрочняющая обработка – та же, что и в предыдущем варианте.

  • Двухпёрое сверло-фреза. Инструмент подходит для таких операций как фрезерование, сверление и снятие фаски, но только для материалов с хорошей обрабатываемостью резанием. Оптимальные углы наклона — 90°, 120° и 140°, поверхностное покрытие – титан-алюминий-нитридное.
  • Сверлильно-концевая фреза со спиральным наконечником. Обеспечивает наилучшую производительность при снятии фасок, фрезеровании и чистовом растачивании. Конструкция спирального наконечника обеспечивает полное удаление стружки и высокую чистоту поверхности. Одновременно снижаются вибрации и сохраняется соосность получаемой детали. Углы наклона — 60°, 90° и 120°, поверхностное покрытие – нитридами титана и алюминия.
Читайте также  Как выбрать ножовку по дереву

В качестве материала для изготовления сверла-фрезы принимают инструментальные быстрорежущие стали типа Р6М5К9 по ГОСТ 19265-84, которые отличаются высокой прочностью и хорошим теплоотводом. При необходимости механической обработки описанным инструментом сталей повышенной твёрдости следует ориентироваться на автоматные стали марок от А12 и выше, содержащие свинец, около 0,3% серы и не более 0,15% фосфора. Марки таких сталей можно выбрать по ГОСТ 1414-75.

Набор фрезерных сверл 3/4/5/6/6,5/8 мм. для дерева и металла

  • Цена: $3,65
  • Перейти в магазин

В сегодняшнем обзоре речь пойдет об еще одном наборе сверл (а если быть более точным, то о сверлах-фрезах) из Китая, купленном мною на просторах eBay. К сожалению, в том магазине, где я делал заказ, этого товара больше нет, так что ссылка сверху ведет на другой, первый попавшийся.

Итак, мой продавец оказался адекватным и оперативным. За небольшую доплату посылка была отправлена с полноценным треком, так что если кому-нибудь интересно, то узнать подробные сведения о ее следовании по маршруту Китай-Беларусь можно здесь.

Товар был отправлен в небольшом бумажном конверте, внутри которого и находились заказанные мною сверла. Какая бы то ни было оригинальная упаковка отсутствует, все сверла сложены в небольшой полиэтиленовый пакетик, который был «запечатан» при помощи обычного офисного степлера.

В комплекте поставки 6 сверл разного диаметра 3, 4, 5, 6, 6,5 и 8 миллиметров. Внешне выглядят они довольно таки симпатично. Режущая часть покрыта желтым напылением, которое по словам продавца является ни чем иным, как нитридом титана и призвано продлить срок службы инструмента. К сожалению, проверить так это или нет в домашних условиях не так уж и просто, так что придется поверить продавцу на слово. Но это не первые мои сверла с таким покрытием и хочу сказать, что соляная кислота его не берет, в процессе работы оно не стирается, так что заявление о том, что сверла «титановые» похоже на правду.

Хвостовики у сверл цилиндрические, так что они сгодятся для 99% видов зажимных патронов. На хвостовике каждого сверла имеется маркировка, указывающая на диаметр сверла и материал из которого оно изготовлено. Тут это HSS сталь.

HSS (High Speed Steel) — это общее определение группы быстрорежущих сталей. HSS сталь применяется для изготовления большого количества различного режущего инструмента. Обычно, это сверла, фрезы, метчики и плашки, реже — ножи и пильные полотна. HSS стали являются высокоуглеродистыми и некоторые из них содержат большую долю вольфрама. Как правило, инструменты из HSS-стали имеют твердость 62-64 HRC. Основным преимуществом перед твердосплавными инструментами является прочность и более низкая стоимость инструментов. Поэтому HSS хорошо себя показывает при прерывистом резании. Ограничением применения HSS являются низкие скорости резания по сравнению с твердыми сплавами.

Как видно на фото, сверла имеют не совсем обычный вид. В них соединены два типа режущего инструмента — обычное сверло и фреза. Если с острием сверла все понятно (оно нужно для проделывания отверстия), то основная часть — фреза, использующаяся для фрезерования полученного отверстия.

Рекомендованная частота вращения этого инструмента — 1000 — 2000 об/мин, а используется он для фрезерования контуров любой формы в тонкостенных материалах (дерево, пластик и т.д.) и листовых металлах (до 2 мм). Так же он может быть использован в качестве обыкновенного сверла для проделывания отверстий.

В принципе, больше ничего интересного во внешнем виде сверл нет, а значит можно переходить к их практическим испытаниям. Для начала решил опробовать их в качестве самых обычных сверл и посмотреть как они справятся с проделыванием обычных отверстий. Как и ожидалось проблем не возникло:

Отверстия получаются ровные, аккуратные. Древесина и пластик сверлятся без усилий. Внутренняя поверхность отверстия получается ровной, гладкой, без заусенец. Если провести несколько раз сверлом туда-обратно, то его фрезерная часть уберет все лишнее.

После проделывания парочки отверстий, а так же их фрезерования, внешний вид сверл никак не изменился. Единственное — все сверло покрылось опилками.

Следующий этап — проверка работоспособности сверл на металле. Был взят дюралюминиевый уголок, толщина стенки — 2 мм.

Для начала просто просверлил в нем отверстие.

Проделывалось оно при помощи аккумуляторного шуруповерта. Не сказал бы, что все прошло так же быстро, как и в случае с деревом, но особых проблем и тут не было. Сверлится металл без особых проблем. Далее — фрезеровка отверстия.

В принципе, при помощи данных сверл круглое отверстием можно превратить во все, что угодно (или нужно). Начиная от овального и заканчивая звездочкой или какой-нибудь другой фигуркой. Пару секунд и красивое ровное отверстие превращается вот в это:

Причем с фрезеровкой отверстия даже в дюралюминиевом уголке проблем не возникло, а ведь он даже не был зажат в тиски, то есть его приходилось придерживать одной рукой, а инструмент держать другой. Поэтому сердечко получилось кривым 🙁

Что касается обработки древесины, пластика и других мягких материалов — тут все проходит быстро, без серьезных усилий.

После завершения теста сверло мало чем отличалось от того, что можно было увидеть сразу после получения посылки (сорри за убежавший не туда фокус):

Итак, подводя итог всему, что тут было написано, могу сказать, что данные фрезерные сверла оказались рабочим инструментом, который хорошо справляется со своими функциями. Основная область их применения — изменение формы отверстия. С их помощью в деревянных перекрытиях можно проделать отверстие под розетку или выключатель, можно сделать отверстие овальным или квадратным, а можно использовать в качестве обычных сверл.

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Характеристики фрезерного сверла, советы по выбору

Сверло-фреза: назначение, применение, устройство. Основные характеристики. Разновидности инструмента. Преимущества и недостатки. Особенности подбора инструмента.

Сверло-фреза – разновидность режущего инструмента, который применяется при изготовлении отверстий, включая фигурные, в разных по назначению материалах. Сочетает в себе функции сверла и фрезы. Сверлильной частью выполняют отверстие, а его расширение до необходимой формы и величины выполняют фрезой, которая является боковой гранью инструмента. Производители разных стран выпускают такие сверла-фрезы универсального типа или для выполнения операций на конкретном материале – деревянных заготовках или металле. Это указывается в паспортных данных, которые производитель наносит на упаковку изделия. Из-за наличия двух рабочих поверхностей инструмент называют фрезерным сверлом.

С помощью сверл-фрез получают отверстия не только в металлических и деревянных заготовках, но и в фанере, гипсокартоне, ДВП, ДСП, МДФ, пластике. Для вращения инструмента используют перфоратор, дрель или станки сверлильные и фрезерные.

Устройство, виды и характеристики

Конструктивно фрезерное сверло состоит их хвостовика, фрезерной части и сверлильной. Изделия с двумя рабочими поверхностями принято классифицировать по таким признакам:

  • материалу (высоколегированная инструментальная быстрорежущая сталь, твердые сплавы);
  • конструкции хвостовой части (цилиндрическая, шестигранная);
  • длине хвостовика (короткий, удлиненный, длинный);
  • обрабатываемому материалу (для металла, дерева, универсальные);
  • способу изготовления (цельные, составные);
  • диаметру (от 3 до 12 мм);
  • общей длине;
  • длине рабочих частей;
  • твердости (61÷68 HRC).

Для увеличения срока службы и снижения силы трения при эксплуатации на поверхность изделия наносят специальное покрытие, чаще всего из нитрида титана. В торговую сеть они поступают не только в единичном экземпляре, но и наборами, которые различаются по длине и диаметру.

Сверло-фреза, работающее по металлу, является универсальным режущим инструментом. Им выполняют операции по изготовлению фигурных отверстий в любом тонкостенном материале. К преимуществам изделия, во-первых, относят тот факт, что с помощью одного инструмента возможно выполнение двух операций, что сокращает время на изготовление отверстия необходимой конфигурации. Этот факт повышает производительность труда, что на производстве является решающим фактором. Во-вторых, для вращения фрезерного сверла можно задействовать любой инструмент, в котором имеется соответствующее зажимное устройство. Это важно для домашних умельцев и в небольших мастерских. Они могут задействовать перфоратор, дрель или станки сверлильные или фрезерные настольного типа. В-третьих, изделие подлежит переточке, т. е. угол заточки сверла можно восстановить в случае его затупления.

К недостаткам изделия относят лишь один фактор: не всегда способом сверления и фрезеровки удается получить необходимую степень шероховатости поверхности, если это является важным показателем. Приходится отверстие дорабатывать другим способами.

Советы по выбору фрезерных сверл

  • материал и вид покрытия;
  • тип хвостовика;
  • диаметр, указываемый производителем, в мм;
  • длину изделия, а также рабочей части сверла и фрезы;
  • заточку угла сверла в градусах;
  • тип фрезерной части.
Читайте также  Как отшлифовать дерево болгаркой

Лучшими производителями являются немецкие компании Metabo, Ruko, Havera, Matrix и те, которые выпускают продукцию под этим брендом. Производители, работающие по лицензии ведущих фирм, используют материалы, технологию и оборудование такие же. Качество продукции ничем не отличается. Она прошла тест в странах Северной Америки и Европы, пользуется популярностью на предприятиях, выпускающих продукцию разного назначения, в сельском хозяйстве, мастерских и у домашних мастеров доступная как по цене, так и по эксплуатационным характеристикам.

Просим тех, кто работал со сверлами-фрезами, поделиться опытом работы с учетом типа хвостовой части в комментариях к тексту, а также рассказать о нюансах применения дрели, перфоратора или станка для выполнения операции с таким режущим инструментом.

  • Электронный pdf-каталог
  • Для интернет-магазинов

Полный каталог

  • Диски пильные
    • По дереву
    • По ламинату и ДСП
    • По пластику и алюминию
    • По газобетону и грубой древесине
    • Наборы
    • Кольца переходные
  • Алмазные диски
  • Буры
    • Буры сингл
    • Буры кросс
  • Фрезы концевые
    • Фрезы пазовые
    • Фрезы кромочные
  • Щетки
    • Щетки для УШМ
    • Щетки для дрели
    • Щетки для точила
    • Ручные щетки
  • Мягкий абразив — КЛТ
    • КЛТ электрокорунд
    • КЛТ циркониевые
    • Лента шлифовальная
  • Отрезные круги
  • Сверла
    • Сверла по металлу
    • Сверла по дереву
    • Сверла по бетону
    • Сверла по стеклу и кафелю
  • Патроны
    • Патроны с ключом
    • Быстрозажимные патроны
    • Ключи для патронов
    • Адапторы под патрон
  • Ножи для рубанков

Немного о фрезах

Конструктивно существует огромное количество фрез в зависимости от выполняемых задач, применяемого фрезеровального инструмента, обрабатываемого материала и формата обрабатываемых деталей. Самое крупное деление фрез – это по виду установки на фрезеровальный инструмент. По этому типу различают фрезы концевые и насадные.

Насадные фрез ы еще называют дисковыми фрезами, поскольку они действительно представляют собой диски в отверстиями по центру, которые насаживаются на ось горизонтально- и универсально-фрезерных станков.

Пример дисковой фрезы.

Концевые фрезы используют режущие поверхности, располагающиеся на оконечнике фрезы, которая зажимается в шпинделе фрезерного станка наподобие сверл в патронах сверлильных станков. Более того, многие из фрез даже внешним видом напоминают сверла.

Пример концевой фрезы.

Однако есть принципиальное отличие сверл от концевых фрез, как бы они ни были похожи. Дело в том, что сверла предназначены для рабочей нагрузки только в осевом направлении. Любое смещение или отклонение от осевой нагрузки чревато разрушением сверла. Фрезы же в самом общем понимании как раз применяются для пространственных неосевых смещений и обработке материала в различных направлениях. Режущие кромки у таких фрез могут быть как по осевой части, так и по торцу фрезы.

Наличие нескольких режущих поверхностей и способность использования этого для пространственной обработки материала характерно также и для дисковых фрез, что отличает их от отрезных кругов.

Именно эта способность – применение нескольких режущих поверхностей для пространственной, а не осевой или плоской обработки материала и делает фрезы универсальным инструментом, который можно использовать практически для любых целей и задач. А сочетание фрезерного станка с ЧПУ позволяет творить настоящие произведения искусств и даже чудеса.

Примеры работ на фрезерном станке.

Концевые фрезы Атака представлены большим модельным рядом фрез, которые можно применять как в домашних устройствах и ручных фрезерных станках, так и для производственных целей. Фрезы пазовые, кромочные — калевочные, галтельные и т.д., а также наборы, специально подобранные для выполнения наиболее распространенных фрезерных работ. Помимо широкого ассортимента, фрезы Атака отличает точность и аккуратность обработки поверхностей и высокий ресурс работы.