Концевая фреза — инструмент в виде стержня с лезвиями, сформированными на боковой поверхности или на боковой и торцевой поверхностях. Основным отличительным признаком концевых фрез является наличие хвостовика, которым они закрепляются в патроне станка. Хвостовики бывают цилиндрическими, коническими или резьбовыми.
В последние десятилетия существенно расширился перечень оборудования, оснащаемого концевыми фрезами. Кроме традиционных сверлильно-пазовальных и фрезерно-копировальных станков с верхним расположением шпинделя наиболее широко, особенно в производстве мебели, применяются фрезерные станки и обрабатывающие центры с ЧПУ. Они снабжены магазинами различного концевого инструмента и позволяют за одну установку заготовки выполнить ее полную обработку: выбрать гнезда и пазы любой конфигурации, выполнить прямую и фасонную обработку кромок, нарезать шипы, сформировать профиль филенки и т.д.
КОРОТКО О КЛАССИФИКАЦИИ
О способах крепления инструмента в станках с ЧПУ и соответствующей оснастке шла речь в прошлом номере нашего журнала. Теперь коротко попытаемся охарактеризовать многообразие современного концевого инструмента.
Первое, что следует отметить, касается направления вращения концевых фрез: они бывают правыми (вращение по часовой стрелке, если смотреть на фрезу со стороны хвостовика) и левыми (против часовой стрелки). При этом правые и левые фрезы имеют по два исполнения. Правое исполнение правой фрезы предполагает такое расположение стружечных канавок, при котором стружка направляется вверх (к хвостовику фрезы). Левое исполнение правой фрезы имеет расположение стружечных канавок, при котором стружка направляется вниз (к торцу фрезы). У левых фрез, наоборот, при левом исполнении стружка направляется вверх, при правом- вниз.
Выбор исполнения фрезы определяется исходя из свойств обрабатываемого материала и технологии его обработки. Например, при поперечной обработке массивной древесины при выходе фрезы за пределы заготовки происходит подрыв волокон: волокна скалываются на краях заготовки. Таким образом, при поперечной обработке массивной древесины лезвие фрезы всегда должно врезаться в заготовку. В этом случае обеспечивается не отрывание (отщепление) волокна от заготовки, а перерезание волокон. Направление потока стружки важно и при обработке облицованных плит: в случае, когда обрабатывается плита, облицованная с двух сторон, поток стружки чаще всего должен быть направлен вниз.
Концевые фрезы, как и насадные, могут быть цельными, составными и сборными, затылованными и незатылованными, цилиндрическими и профильными. Концевые цилиндрические фрезы применяются для обработки кромок деталей (в том числе для выборки глухих и сквозных пазов). Цельные цилиндрические фрезы изготавливают из инструментальной стали марки Х8ВФ или из быстрорежущих сталей. Однако в последнее время широкое распространение получили монолитные концевые фрезы, вышлифованные из твердо- сплавного стержня. Такие фрезы с винтовой стружечной канавкой хорошо зарекомендовали себя при обработке глубоких пазов и при черновой обработке кромок (так называемые «рассеченные» фрезы), обеспечивая большой съем материала при достаточно высоких скоростях подачи. Для лучшего теплоотвода из зоны резания на задней поверхности фрезы по всей длине рабочей части вышлифовываются вспомогательные канавки.
Составные цилиндрические концевые фрезы бывают двух типов:
— с хвостовиком из конструкционной стали и монолитной режущей частью из быстрорежущей стали или твердого сплава;
— с корпусом, выполненным из конструкционной стали, и напаянными на него пластинами твердого сплава или сверхтвердого материала (кубический нитрид бора или алмаз).
Длина таких пластин обычно равна длине рабочей части концевой фрезы (фрезы с прямолинейной режущей кромкой).
Возможно распределение припуска по ширине между несколькими пластинами, что позволяет уменьшить мгновенную нагрузку на рабочую часть фрезы, увеличивая ее ресурс. Кроме того, это дает возможность предотвратить сколы облицовочного слоя детали, создавая различные углы скоса режущих кромок.
Сборные цилиндрические конце- вые фрезы, как правило, оснащают стандартными поворотными неперетачиваемыми пластинами твердого сплава.
Профильные концевые фрезы также как и цилиндрические отличаются многообразием конструкции. Однако, большая часть их представляет собой составные незатылованные фрезы с напаянными пластинами твердого сплава, которые используются либо самостоятельно, либо в комплекте (например, для фрезерования деталей фасадов или дверных полотен рамочной конструкции). Сборные профильные фрезы представляют собой корпус с цилиндрическим хвостовиком, в который устанавливают резцедержатели (устройства для крепления сменных ножей). Но гораздо чаще встречается другая конструкция, когда насадную сборную фрезу устанавливают на специальную оправку. Такие оправки для станков с ЧПУ и автоматической сменой инструмента выполняются либо агрегатированными с коническим хвостовиком SK или HSK, либо с возможностью установки в стандартный патрон (например, цанговый). Более подробно о подобной инструментальной оснастке мы рассказали в предыдущем номере журнала.
ТВЕРДЫЙ СПЛАВ ИЛИ АЛМАЗ?
Стремление повысить стойкость режущего инструмента и широкое применение в производстве мебели композиционных материалов на основе древесины привело к использованию в конструкции инструмента специальных материалов, обладающих высокой и сверхвысокой твердостью.
На смену обычным и быстрорежущим инструментальным сталям пришли металлокерамические сплавы, а затем и алмазы. Постепенное расширение сфер применения инструмента с алмазными режущими кромками обязано появлению синтетических поликристаллических алмазов. Поликристаллический алмаз состоит из микроскопических частиц алмаза и связующего вещества. Под воздействием высокого давления и температуры частицы спекаются, и получается чрезвычайно твердый материал с уникальными свойствами. Между зернами алмаза образуется непосредственная связь, остается лишь немного островков связки, в отличие от поликристаллического кубического нитрида бора, в котором частицы непосредственно друг с другом не связаны. Поликристаллический алмаз (PCD) классифицируют по раз- меру зерна, средние значения таковы: 2 мкм (мелкозернистый поликристаллический алмаз), 10 мкм (среднезернистый поли- кристаллический алмаз) и 25 мкм (крупнозернистый поли- кристаллический алмаз).
За последние годы цена инструмента PCD уменьшилась примерно в 2 раза, объясняется это отчасти тем, что предложение в последние годы превышает спрос.
В начале 90-х появились новые производители инструмента из поликристаллического алмаза, и цены начали падать. Снижение цен также объясняется усовершенствованием технологии производства инструмента из поликристаллического алмаза: значительно усовершенствовалось оборудование для электроискровой обработки, а также снизились цены на алмазные круги, используемые для шлифования кромок инструмента из поликристаллического алмаза. Тем не менее, цены на алмазный инструмент в среднем на порядок выше цен на инструменты, оснащенные твердым сплавом. Есть ли экономическая целесообразность замены твердосплавного инструмента на алмазный? На этот вопрос можно ответить положительно, но при этом следует иметь в виду ряд довольно жестких ограничений, которые обеспечивают эффективность такой замены.
К подбору любого инструмента, а особенно инструмента из поликристаллического алмаза необходимо подходить очень тщательно и желательно проконсультироваться со специалистами.
Первое, что следует иметь в виду - это масштабы производства и характеристики применяемого оборудования.
Однако, сначала о преимуществах и недостатках алмазного инструмента.
Уникальная твердость алмазов, применяемых в конструкции режущего инструмента, сочетается с низким коэффициентом трения и высокой (по срав- нению с твердыми сплавами) теплопроводностью. Это позволяет получить инструмент, стойкость которого в различных условиях превышает стойкость твердосплавных инструментов в десятки раз. Особенно ярко это преимущество проявляется при обработке современных композиционных материалов, применяемых в мебельной промышленности. Кроме того, алмазный инструмент позволяет существенно (в 3-4 раза) увеличить скорости резания.
Еще один плюс: после заточки твердосплавного инструмента качество реза, как правило, падает, после заточки алмаза - остается идеальным.
Отсюда нетрудно сделать вывод, что наибольший экономический эффект от применения алмазного инструмента можно получить в случае массового производства изделий, к которым предъявляются жесткие требования, касающиеся точности и стабильности размеров и формы. В этом случае сказывается не только способность алмазного инструмента в течение гораздо более длительного времени сохранять качество и точность обработки деталей, но и существенное сокращение времени на простои оборудования, вызванные необходимостью замены инструментов и последующей его наладки.
Но здесь сразу следует вспомнить о ряде недостатков алмазного инструмента.
Твердость поликристаллического алмаза высока, но вместе с тем его хрупкость существенно выше по сравнению с хрупкостью твердого сплава и тем более быстрорежущей стали. Выкрашивание режущей кромки – один из основных видов износа инструмента из поликристаллического алмаза. Например, при обработке неоднородных материалов, в которых возможны минеральные или металлические включения, возникает опасность разрушения режущей кромки. Эти включения невозможно обнаружить перед обработкой, поэтому, если качество исходного материала вызывает сомнения, целесообразность использования алмазного инструмента для обработки подобных материалов резко снижается. Часто выкрашивание является результатом возникновения вибраций при обработке. Для эффективной работы режущим инструментом из поликристаллического алмаза необходимо иметь высокую жесткость системы станок-приспособление-инструмент-деталь. Кроме того, при обработке деталей необходимо придерживаться рекомендуемой скорости резания, которая примерно в 3 раза выше скорости резания для инструмента из твердого сплава. Работа алмазного инструмента на более низких скоростях резания, которые хороши для инструмента из быстрорежущей стали и твердого сплава, существенно снижает его преимущес тва. Так, из-за ухудшения вывода отходов из зоны резания, повышенного трения, связанного с конструктивными особенностями алмазного инструмента, рассчитанного на другие режимы резания, снижается его стойкость и теряются многие присущие ему преимущества.
Для обработки профильных деталей также используется алмазный инструмент, но при этом, как правило, он изготавливается на заказ и стоимость его значительно выше, чем для стандартного исполнения. Существенной причиной, сдерживающей резкий рост применения алмазного инструмента в деревообрабатывающей промышленности, является отсутствие развитого сервисного обслуживания (ремонта и заточки) этого инструмента в промышленных центрах России, кроме Москвы и Санкт-Петербурга.
Мы привели лишь самые общие соображения, которыми следует руководствоваться при выборе инструмента. Для подбора инструмента из поликристаллического алмаза лучший вариант - обратиться за советом в инструментальную компанию, в таком случае вы получите лучший результат с наименьшими материальными затратами. В ряде случаев использование твердосплавного инструмента(особенно профильного) и даже сменных ножей из быстрорежущей стали (например, при обработке массива древесины) будет более целесообразным. Более того, фактическая себестоимость может быть определена только после опытной эксплуатации инструмента, так как она сильно зависит от многих причин: состояния оборудования, квалификации персонала, качества сервиса инструмента, качества обрабатываемого сырья и материалов, состояния трудовой и технологической дисциплины, наличия качественной аспирации на предприятии.
К КОМУ ОБРАТИТЬСЯ?
Компания «Тул Лэнд» работает на рынке дереворежущего инструмента 9 лет. За это время накоплен богатый опыт в этой области и сформировалась команда единомышленников, которую объединяет профессионализм и прекрасное знание рынка. Специалисты компании способны не только предложить заказчикам широкий выбор инструмента, организовать его сервис, но и оказать квалифицированную помощь при его выборе.
В частности, в каталоге компании представлены различные типы концевого инструмента. В их числе цилиндрические монолитные спиральные твердосплавные фрезы для предварительной и чистовой обработки кромок, форматной обработки древесных плит, фрезерования пазов, обработки деталей сложной геометрической формы, составные фрезы с напаянными пластинами твердого сплава и сборные инструменты с неперетачиваемыми поворотными пластинами. Кроме этого здесь для высокопроизводительного оборудования вам могут предложить спиральные алмазные фрезы с распределенной режущей кромкой и другие типы алмазного инструмента.
Широко представлены и профильные фрезы. По большей части это сборные концевые и насадные фрезы, которые могут быть использованы для оснащения обрабатывающих центров с ЧПУ. Компания располагает всем необходимым оборудованием и квалифицированными специалистами для того, чтобы в кратчайшие сроки изготовить по чертежам заказчика сменные ножи для сборных фрез.
А самое главное, здесь вы найдете профессиональную поддержку, так необходимую для оптимального выбора инструмента и организации его эффективной эксплуатации.
За последние два года компания «Тул Лэнд» не только успешно преодолевает кризис, но и совершила качественный рывок в развитии:
— проведена большая работа по сокращению издержек;
— оптимизирована система ценообразования по всей линейке продуктов;
— усовершенствована логистика закупки товаров и службы доставки заказов потребителям;
— начато производство инструментов под общим брендом «TL».■
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОФИЛЬНЫХ ФРЕЗ ЗА 3 ДНЯ!
Вторая половина года по традиции сопровождается резким повышением спроса на столярно-строительные и погонажные изделия. Соответственно увеличивается нагрузка на оборудование и обрабатывающий инструмент. В связи с этим, компания «Тул Лэнд» устанавливает новые сроки на изготовление ножей для сборных профильных фрез.
Это обусловлено увеличением mпроизводственных мощностей компании и переходом на 3-х сменный график работ.
Применение современных технологий, а также материалов лучших европейских производителей в производстве профильных ножей для сборных фрез гарантирует высокое качество инструмента при вполне приемлемом уровне цен. Ножи изготавливаются из быстрорежущей стали марки HSS18 и твердых сплавов марок Т04F, T10MG. Они предназначены для обработки заготовок из хвойных и твердолиственных пород древесины, а также из МДФ, ДСП, ОСП и ТМД.
Преимущества нашей продукции:
— Срок выполнения заказа от проектирования до готового ножа — 3 дня!
— Наши профильные твердосплавные ножи обладают повышенной стойкостью. Например, они позволяют обработать более 7000 погонных метров МДФ до переточки.
— Все ножи имеют увеличенный ресурс (до 20 заточек с полным восстановлением профиля)
— Удобно, точно и быстро устанавливаются в корпус фрезы.
Получить подробную информацию Вы можете по телефону или на сайте:
(495)739-03-30 доб.320, 226 или http://www.toolland.ru
