Сегодня разговор пойдёт о дереворежущих насадных фрезах и о заточке насадных фрез и ножевых головок. Насадные фрезы условно можно поделить на следующие группы:
- фрезы со сменными твёрдосплавными пластинами;
- фрезы с напайными ножами (из твёрдого сплава или быстрореза);
- цельнозатылованные фрезы;
Наиболее распространёнными на сегодняшний день являются фрезы со сменными твёрдосплавными пластинами. Это обусловлено тем, что эти дереворежущие фрезы не требуют заточки и обеспечивают высокую стойкость между сменой режущих элементов. Однако, особенностью применения этих фрез является то, что для обеспечения высокого качества обработки, сырьё, из которого изготавливается конечный продукт, должно быть хорошего качества. Под хорошим качеством понимается отсутствие в древесине так называемых инородных тел и мёртвых сучков. Прошлый раз, когда мы говорили о ножевых головках, мы уже упоминали отличие в обработке мягких пород древесины быстрорежущей сталью от обработки твёрдым сплавом - быстрорез в отличие от твёрдого сплава "не боится" сучков.
Есть ещё два очень важных обстоятельства в пользу фрез с резцами из высоколегированной или быстрорежущей* стали:
- зависимость стойкости резца от соотношения: материал резца - обрабатываемый материал;
- заточка резцов из твёрдого сплава значительно сложнее заточки резцов из быстрореза или высоколегированной стали;
Обрабатываемая поверхность получается качественной в том случае, если радиус скругления угла заострения Alfa резца по задней поверхности составляет не более 0,2мм. Таким образом, стойкость инструмента определяется тем, как быстро угол заострения Fi резца по задней поверхности "скруглится" до величины 0,2мм.
Стойкость резца максимальна при следующих комбинациях материала резца и обрабатываемого материала:
- Мягкая порода, древесина сухая - быстрорез, стеллит**;
- Мягкая порода, древесина сухая или сырая - высоколегированная сталь;
- Твёрдая порода, древесина сухая - твёрдый сплав***;
- Твёрдая порода, древесина сырая - быстрорез, стеллит.
Таким образом, если речь идёт об обработке мягких пород древесины (древесина обрабатывается, как правило, в сухом виде), то наиболее оптимально использовать быстрорежущую сталь.
Именно по этой причине в деревообработке широко используются фрезы с напайными резцами из быстрорежущей стали или ,так называемые, монолитные цельнозатылованные фрезы из высоколегированной стали.
Монолитной цельнозатылованной называется фреза, целиком изготовленная из "куска" легированной стали. Понятно, что такая фреза стоит недёшево, поскольку в её состав входит много вольфрама. Однако, такие фрезы имеют большой ресурс и высокие эксплутационные характеристики.
Наиболее распространены цельнозатылованные фрезы и фрезы с напайными резцами при поточном производстве стандартных изделий на четырёхсторонних станках. К таким изделиям относится, например, евро-вагонка и половая доска. Наибольшего эффекта такие фрезы достигают на тяжёлых станках со скоростью обработки до 250 метров в минуту.
По форме зуба монолитные фрезы можно разделить на два класса:
- острозаточенные;
- затылованные.
Острозаточенной называется фреза, угол заострения которой образован плоскостями.
Затылованной называется фреза, задняя поверхность которой выполнена по спирали Архимеда.
Изготовление цельнозатылованных фрез - сложный технологический процесс. Сложность их изготовления обусловлена рядом причин:
- материал, из которого изготавливается фреза, плохо поддаётся обработке;
- фреза должна быть выполнена с соблюдением всех геометрических параметров очень точно (при том, что зуб фрезы должен быть выполнен по спирали Архимеда);
- цельнозатылованные фрезы не балансируются, так как изготавливаются с точностью до 1 микрона (это вполне понятно, ведь их основное применение - тяжёлые станки со скоростью обработки до 250 метров в минуту);
Фрезы затыловывают для того чтобы:
- Обеспечить оптимальную величину заднего угла;
- Обеспечить постоянство заднего угла при переточке;
- Обеспечить неизменный и идентичный профиль обрабатываемой детали в течение всего периода эксплуатации инструмента.
Понятно, что цельнозатылованная фреза, изготовленная по всем правилам инструментального производства, неоспоримо "держит верх" по сравнению с ножевыми головками.
Заточка дереворежущих фрез и ножевых головок
Фрезы перетачивают по передней поверхности. Ножевые головки - по задней.
Таким образом, для заточки дереворежущих фрез и ножевых головок необходимы либо принципиально разные заточные станки, либо универсальный заточной станок со специальной оснасткой. На практике, как правило, покупают два разных заточных станка, так как на специальном заточном станке точить инструмент удобнее, да и стоимость оснастки сравнима со стоимостью самого станка.
Вариант "В" пригоден как для заточки профильных ножевых головок, так и для заточки ножевых головок с прямыми ножами. Правда, существует ещё один способ специально для заточки ножевых головок с прямыми ножами. В этом случае ось ножевой головки перпендикулярна оси шлифовального круга. Это станки-автоматы и их используют на крупных производствах, на которых требуется большой объём заточных работ, либо в специализированных сервисных центрах по обслуживанию режущего инструмента. Такая схема заточки позволяет избежать возникновения на задней поверхности ножа радиуса от шлифовального круга.
Понятно, что заточка дереворежущего инструмента требует вложений в заточное оборудование, и сам процесс заточки инструмента- это достаточно квалифицированная работа, выполнить которую может только специалист. По этой причине в тех случаях, где допустимо использование фрез со сменными твёрдосплавными пластинами, они находят самое широкое применение. Ярким примером использования фрез со сменными твёрдосплавными пластинами является промышленное производство дверей и мебельных фасадов, промышленное производство евроокон.
Таким образом, сменные твёрдосплавные резцы используются в сложном дереворежущем инструменте, переточка которого занимает слишком много времени.
* Быстрорежущей называется сталь с высоким содержанием вольфрама и молибдена. Эта сталь обозначается HS - Hochlegierter Schnellarbeitsstahl.
** Стеллитом называется сталь, в состав которой кроме вольфрама входит кобальт и хром. Эти добавки значительно повышают твёрдость стали. Эта сталь обозначается ST - Stellit.
*** Твёрдым сплавом называется материал, получаемый в результате спекания нескольких порошков, смешанных между собой в определённой пропорции, под очень высоким давлением и температурой. Сложность производства твёрдого сплава состоит в обеспечении условий высокой температуры и давления, а также в том, что в процессе спекания объём порошка уменьшается на треть, а изделие должно быть спечено сразу в размер. Технология производства твёрдого сплава считается одним из лучших мировых достижений современной науки и техники. Твёрдый сплав обозначается HW или НМ - Hartmetall.
