Многообразие фрез по дереву

Существуют различные виды механической деревообработки, среди которых особое место занимает фрезерование.

Фреза по дереву – это многолезвийный инструмент широкой номенклатуры, позволяющий добиться высокого качества работ при декорировании и кромочной обработке изделий из дерева, а также врезке в них петель и различной фурнитуры.

Не забудь поделиться с друзьями!

Классификация

В соответствии с общепринятой классификацией для обработки дерева применяют фрезы форм, отраженных в таблице.

Существуют разнообразные подвиды, отличающиеся по конструкции, форме лезвий, применению.

Так, с помощью шарового (шарообразного или сферического с круглой головкой) инструмента можно выполнять художественную резьбу по дереву. Есть изделия специального назначения, применяемые для резки ламината, деталей мебели, ручек, поручней.

Комбинированный вид представляет собой комбинацию пазовой фрезы и шиповой, применяется для сращивания досок.

Погружные инструменты применяют для фрезеровки пазов. Для получения аккуратных пазов выпускают модели с удлиненным хвостовиком.

Основные характеристики

Любой вид фрез можно охарактеризовать несколькими параметрами. Основные из них:

• геометрия (общая форма);
• форма режущих кромок (лезвий);
• конструкция;
• материал, из которого изготавливаются лезвия;
• диаметр внешний, посадочный, хвостовика.

Независимо от параметров, все виды должны обладать высокой прочностью, поэтому их делают из твердых, прочных материалов с последующей термической обработкой. Применяется напыление, увеличивающее износостойкость изделий.

Конструктивное исполнение

Хвостовик и режущие зубцы или лезвия – основные части фрезы по дереву. Их делают из цельного куска металла (такие инструменты называют монолитными) или из отдельных частей с последующим скреплением (сборные, составные).

Монолитные фрезы изготавливаются из инструментальной стали (твердость не ниже HRC 58…62) заодно с режущей частью, которую затем затачивают. Они имеют небольшой эксплуатационный ресурс, что связано с невозможностью замены режущих пластин по мере их износа. Основное их преимущество – низкая стоимость.

Сборные фрезы представляют собой стальную болванку с напаянными лезвиями, которые изготавливаются из инструментальной стали или твердосплавных металлов. Большое значение при их изготовлении уделяют рецептуре и качеству припоя, которым припаивают лезвия. Это должна быть тугоплавкая марка, содержащая медь и серебро. К таким припоям относятся, например, ПСр 37,5 и ПСр 40.

Обратите внимание! Фрезы с напаянными лезвиями не перетачиваются.

Фрезы со сменными лезвиями (фрезерные головки) – это разновидность сборных. В них лезвия устанавливаются таким образом (механическое крепление), чтобы их можно было менять по мере износа.

Встречаются также фрезерные головки, в которых объединены в единое целое несколько разновидностей режущих лезвий, их называют наборными. При этом можно изменить порядок набора режущих частей и расстояние между ними. Инструмент при такой замене не должен во время работы терять свою продольную устойчивость.

Наборы используют для получения фасонных изделий из дерева и других работ с древесиной.

Для того чтобы упростить выполнение работ, связанных с точным фрезерованием при помощи ручного деревообрабатывающего инструмента, кромочную фрезу по дереву часто оснащают небольшим подшипником. Он монтируется у одного из краев режущей кромки (вверху или внизу) и при работе обеспечивает правильное направление движения, упираясь в край деревянной детали.

Типы лезвий

По типу лезвий фрезы по дереву делятся на твердосплавные (маркируются аббревиатурой HSS) или быстрорежущие (обозначаются буквами НМ). При этом инструментом с быстрорежущими кромками обрабатывают мягкую древесину, а с твердосплавными лезвиями – твердые породы дерева.

Твердосплавные лезвия обладают высоким температурным коэффициентом и улучшенными рабочими характеристиками.

При этом лезвия у всех типов фрез могут располагаться вертикально или под наклоном. Вертикально-ориентированные лезвия рубят материал. Наклонные ножи срезают слой материала, что позволяет избежать сколов древесины по краям деталей. Встречается также и спиральное расположение режущих кромок. Использование инструмента с наклонными или спирально-ориентированными лезвиями значительно повышает качество обработки поверхности.

Геометрические параметры

Основным параметром, влияющим на совместимость фрез с конкретной моделью деревообрабатывающего станка (фрезер, станок с ЧПУ и др.), служит размер хвостовика. Вызвано это тем, что для их установки в станок используются специальные цанговые зажимы (цанги), надежно охватывающие и зажимающие хвостовик. На практике используются цанги, у которых диаметр посадочного места измеряется в дюймах (1/2″ и 1/4″) или миллиметрах (6,12 или 18 мм).

Обратите внимание! Нельзя вставлять в дюймовую цангу фрезу с миллиметровым хвостовиком и наоборот. Это может поломать инструмент.

Посадочные размеры фрез зависят также от способа установки. Насадные фрезы, устанавливаемые на шпиндель стационарного фрезерного станка, имеют диаметр посадочной части 32 мм. У концевых (пальчиковых) фрез, которые предназначены для установки в патрон ручной дрели или цангу фрезера, диаметр хвостовика может быть разным – от 6 до 12 мм.

Оборудование для работы с фрезами по дереву

Фреза – это основная деталь практически любого деревообрабатывающего инструмента. Ее можно установить:

• в обычную дрель;
• фрезерный станок (фрезер);
• промышленное оборудование.

Электроинструментом можно проводить грубую и более тонкую обработку дерева с высокой скоростью.

Дрель

Применение фрез дает возможность домашним умельцам значительно расширить функциональные возможности обычной дрели, предназначенной только для сверления. При этом дрель превращается в универсальный инструмент, при помощи которого можно будет обрабатывать детали, изготовленные из различных пород дерева.

Используя фрезы по дереву, предназначенные для работы с дрелью, можно получать отверстия большого диаметра без применения специальных насадок на дрель типа балеринка или коронка (корончатая насадка).

Для работы с дрелью используют только пальчиковые фрезы, режущие кромки которых имеют самую разнообразную форму. Кроме того галтельные, кромочные (четвертные) и конусные фрезы часто оснащают опорным подшипником, с помощью которого ограничивают глубину врезания лезвий в древесину.

Режущие лезвия могут быть заостренными или затылованными. У заостренных зубьев передняя и задняя поверхности плоские, причем затачивают по задней поверхности.

При этом во время перезаточки режущая часть может изменить свои геометрические размеры. Избежать этого можно, используя инструмент с затылованными лезвиями. У них плоской выполнена только передняя поверхность, по которой и осуществляется заточка. Перезатачивать такие фрезы можно много раз, не опасаясь, что изменится геометрия режущих кромок.

Фрезер

Ручной фрезер – это инструмент, который предназначен для обработки различных пиломатериалов и изделий из них. Он отличается от дрели наличием регулируемой опорной платформы и способностью работать на высоких оборотах (до 30 тыс. об/мин). С помощью фрезера можно с высоким качеством:

• сращивать разные заготовки, соединяя их способом «шип/паз» (кромочные работы), снимать фаску с бруса;
• врезать фурнитуру, замки, петли;
• формировать объемные формы на плоских поверхностях (декорирование);
• вырезать деревянные заготовки, имеющие сложную конфигурацию.

Для выполнения этих работ используют кромочные, пазовые, копировальные и концевые фрезы по дереву.

Пазовые фрезы используют, когда нужно получить углубления определенной формы, например, в форме буквы Т (Т-образные), полукруглые или типа «ласточкин хвост».

Кромочные фрезы используются при изготовлении кромок на деталях из дерева. Как правило, их оснащают упорным подшипником, который предотвращает излишнее погружение инструмента в тело детали. Кроме того, он позволяет регулировать глубину вылета. Если подшипник не предусмотрен, то надо применять параллельный упор или шаблон.

Для декоративной обработки филеночных деталей используются фигирейные фрезы горизонтального типа. Они достаточно тяжелые и имеют большой диаметр. Учитывая большие усилия, которые необходимы при работе с такими фрезами, их оснащают хвостовиком, диаметр которого составляет 12 мм. Их применяют на стационарном оборудовании.

У концевых фрез по дереву для ручного фрезера режущие кромки расположены на торце рабочей поверхности. Кроме того в работе принимает участие и боковая кромка, что позволяет перемещать вращающую фрезу в плоскости опорной площадки. Качество обработки поверхностей определяется количеством режущих лезвий. Как правило, концевые фрезы имеют монолитную конструкцию, но встречаются и составные.

Отдельную группу концевых изделий составляют фрезы Шейпера – шарошки (борфрезы).

Используют их на промежуточных этапах обработки, а также в случаях, когда необходимо осуществить финальную доводку конфигурации детали. Их режущая кромка представляет собой крупные насечки (зубья). Работая с шарошкой, важно правильно выбрать режим. Это позволит избежать поджога дерева, который возможен при повышенном числе оборотов. А оригинальная борфреза «кукуруза» (шарошка с винтовым расположением зубцов) обеспечит снижение нагрузки на вал электромотора фрезера.

Копировальные фрезы – это редко встречающийся вид инструмента для ручного фрезера. Они отличаются не только количеством режущих кромок, но и размещением опорных подшипников, которые могут располагаться с любой стороны. В некоторых моделях предусмотрено два подшипника (сверху и снизу). Во время работы подшипник двигается по шаблону, благодаря чему обрабатываемая заготовка приобретает заданную форму.

Промышленные деревообрабатывающие станки

Массовое производство высококачественных изделий из дерева невозможно без использования высокопроизводительного деревообрабатывающего оборудования.

Для деревообрабатывающих станков промышленностью выпускаются многочисленные виды режущего инструмента, в том числе:

• спиральные и строгальные фрезы, которые используются в строгальных станках;
• дисковые фрезы по дереву (с двух- или трехсторонними пазами) помогают получить неглубокие пазы и канавки;
• профильные фрезы применяются в процессах декоративной обработки деталей из дерева.

Современное деревообрабатывающее предприятие немыслимо без фрезерно-гравировальных станков с числовым программным управлением (ЧПУ), оснащенных инструментальным порталом, имеющим 3 степени свободы.

Эти станки способны в автоматическом режиме обрабатывать заготовки, придерживаясь заданного пространственного маршрута. При этом высокое качество обработки обеспечивается не только техническими параметрами станка (мощность шпинделя, высокоточная механика и пр.) и возможностью выбора математической модели в качестве шаблона, но и характеристиками режущего инструмента.

Номенклатура фрез по дереву для станков с ЧПУ для 3d-фрезерования отличается большим разнообразием. Связано это с тем, что процесс 3d-обработки считается одним из самых сложных и выбрать режущий инструмент, который обеспечит высокое качество обработки с минимальными затратами времени, совсем не просто. Так, исходя из типа заготовки, могут понадобиться фрезы, изготовленные из быстрорежущей или твердой стали. При этом материал режущей кромки не должен быть хрупким.

Для деталей со сложным рельефом, имеющим большое количество мелких деталей, используют цилиндрические или конусные сферические фрезы с диаметром 3…6 мм (для черновой обработки) и 1…3 мм (для финишных операций). Применяют чашечные сверла, позволяющие сверлить древесные плиты, композитные материалы.

Для получения глубокого 3d-рельефа используют конические двухзаходные фрезы из твердосплавных материалов. Это позволяет исключить операции чернового фрезерования. Для обработки особо твердых пород дерева используют сферические или V-образные граверы.