Експлуатація та заточка фрез

Операції з заточування фрез підтримують техніко-фізичні характеристики деталей, подовжуючи тим самим їх робочий ресурс. Існує безліч підходів до виконання подібних заходів, вибір серед яких визначається характером експлуатації і конструкцією елемента. Інтенсивність зносу фрези багато в чому залежить від її конструкції, виходячи з якої майстер підбирає і режими техобслуговування. Наприклад, підбір методу переточування швидкорізальних деталей орієнтується на зношування передній поверхні. З іншого боку, заточка фрез по задній поверхні більше підходить для фасонних елементів. Тому важливо враховувати якомога більше експлуатаційних факторів, які дозволять зробити вірний вибір техніки обробки.

Різновиди фрез

Такі елементи широко використовуються в обробці деталей на копіювальних, какао-шипорезних, фрезерних та інших верстатах. Як правило, це деревообробне обладнання, хоча зустрічаються і деталі для роботи з металевими заготовками. Розрізняються фрези по розмірах, формі і призначенню. В цілому виділяється дві категорії елементів – кінцеві та насадні. Перші відрізняються наявністю хвостовика, який фіксується в спеціальній ніші шпинделя. Вироби другої групи мають центральне отвір, який дозволяє їх насаджувати на робочий шпиндель і надійно фіксувати. Відповідно, така заточка фрез відрізняється більш високим рівнем якості, не кажучи про зручність в обігу з деталями для оператора. Насадні елементи можуть бути складовими, цільними і збірними.


Особливістю цієї групи є можливість формування різального інструменту з декількох фрезерних частин. Також варто зазначити категорію кінцевих фрез, які можуть бути збірними і цілісними. Поділяються на елементи і за якістю виконання затилованої обробки. Так, заточка фрез з затилованнимі поверхнями проводиться по передній грані з метою збереження базових кутових показників.

Технічне обслуговування фрез

Незважаючи на застосування у виготовленні фрез високоміцних сплавів, тривалий час експлуатації призводить до стирання, а також деформації граней. З часом зношені елементи утилізуються, але до закінчення робочого ресурсу майстер може відновити характеристики деталі за допомогою заходів технічного обслуговування. Важливо враховувати, що заточка фрез дозволяє не тільки наділяти їх колишньої геометрією, забезпечує якісну роботу. Ця процедура також підвищує стійкість елемента, знижуючи витрату інструменту. Але це не означає, що будь-яка фреза може бути відновлена таким чином. Технологи не рекомендують доводити інструмент до стану повного зносу. Виробники фрез зазначають у маркуванні техніко-експлуатаційні значення, які є граничними для конкретного елемента, і після їх подолання ріжучі кромки не піддаються реставрації.

Технічне забезпечення процесу заточування

Для виконання заточування застосовуються спеціальні фрезерні верстати, оснащені шпинделями з частотою обертання в середньому до 24000 про./хв. Перед початком роботи на них майстер виробляє балансування фрез. Вона може здійснюватися двома способами – динамічним і статичним. У першому випадку процедура виконується на спеціальному верстаті, який забезпечує не тільки урівноваження сили, але і моменту, діючого на фрезу в процесі обертання. Така техніка особливо актуальна для випадків, коли виконується заточка фрези по металу.
Верстати для балансування по статичній методиці передбачає тільки урівноваження сили, що впливає на фрезу. Елемент закріплюється в оправі, після чого проводиться його балансування через пристрій, що складається з двох горизонтальних ножів-напрямних. Безпосередньо заточка виконується на спеціальному високоточному обладнанні. Верстати випускаються в різних конфігураціях, які передбачають як ручне, так і автоматичне керування. Загальним для всіх агрегатів цього типу є наявність лінійних підшипників на напрямних робочої поверхні. Це конструкційне рішення дозволяє досягати високої точності переміщення елемента, як правило, з похибкою 0005 мм

Вимоги до обладнання

Щоб забезпечити якісну заточування фрез, слід не просто використовувати відповідне для цієї задачі обладнання, але і правильно його підготувати. В першу чергу шпинделі обладнання повинні мати достатню вібростійкість, безперешкодно обертатися і розташовувати мінімальними показниками биття. Далі подаючий механізм повинен стабільно працювати у всіх передбачених конструкцією напрямках без затримок і з мінімальними зазорами. Велике значення мають налаштування кута підйому – в цьому параметрі також повинна бути висока точність. Наприклад, заточка черв'ячної фрези, яка виконується на автоматичних верстатах, передбачає встановлення і певного кута підйому, і кроку гвинтової канавки. Якщо ж використовуються заточні круги, то важливо забезпечити надійну посадку змінних шайб і шпинделів, за рахунок яких проводиться точна посадка робочого елемента.

Обробка кінцевих фрез

Виконання обробки кінцевих елементів найчастіше проводиться вручну на універсально-заточувальному обладнанні. Зазвичай за такою технікою виконується оновлення робочих характеристик інструменту з гвинтовим зубом. У чому кінцевих фрез заточка нагадує аналогічне оновлення циліндричних фрез допомогою чашкового круга. Це відноситься до операцій, які передбачають встановлення кінцевої фрези в центр посадкового місця. Також подібна заточка виконується на напівавтоматичних моделях. В даному випадку можуть обслуговуватися кінцеві фрези діаметром від 14 до 50 мм. При цьому обробка підходить і для задньої і передньої поверхні.

Заточка торцевих фрез

Фрези, виконані з швидкорізальної сталі, а також деякі елементи, забезпечені твердосплавними пластинками, заточують в зібраному вигляді. Основна задня поверхню торцевої фрези заточується шліфувальним чашечним колом. Перед виконанням цієї операції на площині допоміжної задньої сторони елемент спочатку встановлюється таким чином, щоб його ріжуча кромка встала в горизонтальну позицію. Після цього вісь фрези повертається по горизонталі і разом з цим нахиляється у вертикальній площині. На відміну від схеми, за якою виконується кінцевих фрез заточка, в даному випадку зміна положення заготовки проводиться кілька разів. Робота з передньою поверхнею зуба може здійснюватися торцевою частиною шліфувального тарілчастого кола або ж дисковим колом з периферійної боку.

Робота з дисковими фрезами

По задній основної поверхні обробка дискових елементів здійснюється чашечним колом. Допоміжна задня поверхня виконується за аналогією з торцевими фрезами, тобто шляхом звернення по горизонталі ріжучих кромок. При цьому відзначаються особливості обробки торцевих зубів такого інструменту. В даному випадку заточування дискових фрез виконується по передній поверхні таким чином, щоб оброблювані зубці прямували догори. Сама ж фреза в цей момент повинна займати вертикальну позицію. Кут нахилу осі елемента по вертикалі повинен відповідати положенню основного ріжучої кромки.

Особливості заточки фрез по дереву

Кінцеві фасонні деталі заточуються без спеціальних пристосувань, як правило, з допомогою тонкого алмазного бруска. Даний елемент або лягає на край робочого столу, або, якщо фреза має глибоку виїмку, фіксується додатковим інструментом. Введення фрези проводиться по закріпленому бруска. В ході обробки брусок періодично змочується водою. Коли процедура завершується, майстер ретельно очищає і сушить виріб. По мірі сточування передніх поверхонь кромка стає гостріше, але зате зменшиться діаметр інструменту. Якщо фреза має направляючий підшипник, його в першу чергу необхідно зняти, а потім продовжити операцію. Справа в тому, що заточування фрези по дереву разом з загубленим підшипником може призвести до псування елемента. Також необхідно очистити інструмент від залишків деревних смол за допомогою спеціального розчинника.

Особливості заточки фрез по металу

Такі елементи менш поширені і в той же час вимагають менше зусиль в процесі підготовки. Обробка проводиться за допомогою шліфувальних кругів відповідної зернистості. Матеріали при цьому можуть бути різними, зокрема, поширене використання алмазних кіл, а також деталей, виконаних із звичайного або білого електрокорунду. Якщо планується заточка кінцевих фрез по металу, вироблених з інструментальної сталі, то рекомендується вибирати саме електрокорундовие диски. Для виробів з більш високими характеристиками бажано використовувати ельборовие кола. Найбільш продуктивні та ефективні деталі для заточування виконуються з карбіду кремнію. Їх використовують для обслуговування різців, виготовлених з твердих сплавів. Перед роботою абразив охолоджується, так як високі температурні навантаження в процесі операції можуть негативно позначитися на структурі кола.

Обробка затилованних фрез

Затилованние елементи використовують в тих випадках, коли потрібно підвищити стійкість ріжучої деталі і скоротити шорсткість поверхні. Зубці затилованої фрези обробляються по передній поверхні таким чином, що після переточування в радіальному перерізі профіль функціональної кромки зберігає свої початкові параметри до повноцінної експлуатації деталі. Заточка таких фрез виконується з дотриманням строго встановленого переднього кута. У разі обробки острозаточенних елементів необхідно дотримувати постійний кут загострення.

Доведення фрез

По суті, це операція, призначена для корекції результату, отриманого в процесі основної заточування. Як правило, доведення виконується з метою забезпечення оптимальних показників шорсткості або в тих випадках, коли потрібно налаштувати кут заточування фрези з робочими гранями. Досить поширені техніки абразивного і алмазного доведення. У першому випадку передбачається використання дрібнозернистих кіл з карбіду кремнію, а в другому – алмазних дисків на бакелітовій зв'язці. Обидві техніки дозволяють справлятися, крім іншого, з твердосплавним інструментом.

Контроль якості заточування

В процесі перевірки майстер оцінює геометричні показники ріжучих поверхонь на предмет відповідності технічним вимогам. Зокрема, визначається биття фрези, а також ступінь шорсткості доведених або заточених площин. У контролі параметрів прямо на робочому місці можуть використовуватись допоміжні прилади. Наприклад, якщо виконувалася заточка кінцевої фрези з деревинного матеріалу, то фахівець може виміряти кути по робочих гранях. Для цього використовується кутомір, у якого шкала представлена у формі дуги. Спеціальні вимірювальні інструменти застосовуються і для оцінки інших параметрів, знову ж таки, більшість з них орієнтована на перевірку геометричних даних фрези.

Висновок

Потреба в механічної обробки різального інструменту зберігається навіть у вік високих технологій. Єдина зміна в цьому відношенні сталося з системами управління фрезеровочним обладнанням. З'явилися автоматичні пристрої, що дозволяють оптимізувати процес поводження з заготовками. Однак заточування свердел, фрез, біт і інших оброблювальних металевих елементів, як і раніше, виконується з допомогою абразивів. Звичайно, є й альтернативні технології, що дозволяють відновлювати геометрію деталей, але про широке їх поширення поки говорити не доводиться. Це стосується лазерних технологій, гідродинамічних верстатів, а також установок, які надають термічний вплив. На даному етапі їх розвитку з економічних міркувань багато компаній все ж віддають перевагу традиційним методам заточування.