Простое приспособление для заточки фрез по дереву

Заточка фрез

Особенность заточки фрез состоит в относительно большой протяженности и криволинейности режущих кромок их зубьев. При заточке требуется обеспечить движение поверхности круга точно по кромке. Особую сложность в этом отношении представляет заточка фасонных фрез, имеющих затылованный угол. Чтобы сохранить фасонный профиль фрезы и упростить заточку, затылованные зубья затачиваются только по передней поверхности (где передняя, а где задняя поверхности см. ниже). Острозаточенные зубья, имеющие прямолинейную или стандартизированную криволинейную форму, затачивают по задней поверхности. Прорезные и отрезные фрезы затачиваются по передней и задней поверхностям зубьев. Про их заточку читайте в статье Заточка дисковых пил.

Заточку осуществляют на специализированных и универсальных станках для заточки фрез, реже вручную.

Материал фрез

Из инструментальных сталей используются марки У7А, У8А, У9А, ХГ, ХВ5, 9ХС, ХВГ и пр.

Быстрорежущая инструментальная сталь, идущая на изготовление фрез, подразделяется на сталь нормальной производительности (Р6М5, Р9, Р12, Р18 и пр.) и повышенной. К последней категории относятся стали, легированные кобальтом, ванадием, вольфрамом и молибденом (Р6М3, Р18Ф2К5, Р9Ф2К10, Р9Ф2К5 и др.).

Твердые сплавы, из которых делают зубья фрез, производятся в виде пластин стандартных размеров и форм, крепящихся к корпусу фрезы высокотемпературной пайкой (например, серебряным припоем ПСр-40) или с помощью резьбовых соединений (сборные фрезы). Они состоят из карбидов вольфрама, титана и тантала, связанных кобальтом. Фрезы, изготовленные из вольфрамо-кобальтовых сплавов (ВК2, ВК3, ВК6, ВК6М, ВК8 и пр.), используются для обработки чугуна, цветных металлов, неметаллических материалов. Титаново-вольфрамо-кобальтовые сплавы (Т5К10, Т15К6, Т14К8, Т30К4 и др.) менее прочны, чем сплавы типа ВК, но они имеют более высокую износостойкость при обработке деталей из различных видов стали. Трехкарбидные сплавы, состоящие из карбидов вольфрама, тантала, титана и кобальта (ТТ7К12 и пр.), в основном также применяются для обработки сталей.

Геометрия зубьев фрезы

У затылованных зубьев, которыми оснащаются фасонные фрезы, задняя поверхность выполняется по архимедовой спирали. Поскольку обработка фасонной поверхности очень трудна технологически, заточка фрез с затылованными зубьями осуществляется по передней поверхности.

Независимо от того, сколько зубьев имеется на фрезе, каждый из них можно рассматривать как отдельный резец, характеризующийся стандартными для всякого резца параметрами – передним (γ) и задним (α) углами, размером затачиваемой площадки (f), углом наклона зубьев (λ).

Площадка f представляет собой часть задней поверхности зуба, подвергающаяся шлифовки при затачивании по задней поверхности. По этой поверхности происходит основной износ зубьев, ее размер влияет на величину силы трения между фрезой и обрабатываемой деталью, поэтому она должна поддерживаться в определенном диапазоне.

Главный передний угол γ – угол между касательной к передней поверхности и осевой плоскостью. Он измеряется в плоскости, которая проходит через данную точку перпендикулярно к главной режущей кромке.

Главный задний угол α – угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке главной режущей кромки и касательной к окружности вращения данной точки. В функцию угла α входит уменьшение трения между фрезой и обрабатываемой деталью.

Вспомогательный задний угол α₁ характеризует увеличенный просвет между обрабатываемым поверхностью и телом зуба. Необходимость заточки фрез по вспомогательному углу возникает при определенной величине износа фрезы и увеличении площадки f. Ее цель – снижение трения между зубом и обрабатываемым материалом. Не все фрезы имеют этот угол.

В зависимости от формы и направления режущей кромки, зубья могут быть прямыми или винтовыми. Наклон зубьев фрезы характеризуется углом λ между развернутой винтовой кромкой и осью фрезы.

Значения углов зависят от типа фрезы, марки сплава или стали, из которых она изготовлена, и вида материала, для обработки которого предназначена.

При обработке вязких материалов главный передний угол выбирается в пределах 10-20° и более. У твердосплавных фрез для обработки сталей он близок к нулю или даже отрицателен. Задний угол также может варьироваться в широких пределах.

Заточка концевых фрез по дереву

В процессе заточки брусок смачивается чистой или мыльной водой. После заточки он моется и сушится.

По мере стачивания передней поверхности, кромка заострится, а диаметр фрезы уменьшится незначительно.

Если на фрезе есть направляющий подшипник, его сначала надо снять (если это возможно) и только потом затачивать. Попытка сэкономить минуту закончится загубленным подшипником и испорченной фрезой. Ещё нужно очистить фрезу от остатков древесной смолы, используя растворитель.

Как при заточке любого другого инструмента, нужно использовать бруски разной зернистости, в зависимости от толщины снимаемого слоя материала и необходимой чистоты поверхности. Перед заточной нужно убедиться в том, что брусок имеет правильную форму.

Затачивая каждый резец, для сохранения симметрии, нужно стараться делать одинаковое количество затачивающих движений и с одинаковым нажимом.

Если материал резцов фрезы достаточно мягкий, вместо бруска можно воспользоваться абразивной бумагой приклеенной на ровную поверхность (рейку из твердого дерева или полоску стали).

Концевые фрезы по дереву можно заточить и на точильном станке с небольшой скоростью вращения круга, используя соответствующий абразивный круг.

Круги для заточки

При использовании абразивных кругов (особенно алмазных) желательно осуществлять их охлаждение СОЖ.

С повышением температуры микротвердость абразивных материалов снижается. Повышение температуры до 1000°С уменьшает микротвердость почти в 2-2,5 раза по сравнению с микротвердостью при комнатной температуре. Повышение температуры до 1300°С вызывает снижение твердости абразивных материалов почти в 4-6 раз.

Применение воды для охлаждения может привести к появлению ржавчины на деталях и узлах станка. Для устранения коррозии к воде добавляют мыло и определенные электролиты (углекислый натрий, кальцинированная сода, тринатрийфосфат, нитрит натрия, силикат натрия и т.д.), которые образуют защитные пленки. При обычном шлифовании чаще всего пользуются мыльным и содовыми растворами, а при чистовом шлифовании – низкоконцентрированными эмульсиями.

Для увеличения производительности шлифования абразивными кругами и уменьшения удельного износа, следует выбирать наибольшую зернистость, которая обеспечивает требуемый класс чистоты поверхности затачиваемого инструмента.

Для выбора зернистости абразива, в соответствии со стадией заточки, можно воспользоваться таблицей в статье про бруски для заточки.

Окружная скорость круга при заточке твердосплавных зубьев должна быть около 10-18 м/с. Это означает, что при использовании круга диаметром 125 мм скорость вращения двигателя должна быть около 1500-2700 об/мин. Заточка более хрупких сплавов производится при меньшей скорости из данного диапазона. При заточке твердосплавных инструментов применение жестких режимов приводит к образованию повышенных напряжений и трещин, а иногда и к выкрашиванию режущих кромок, при этом повышается износ круга.

Форма круга для заточки заднего угла зубьев на цилиндрической поверхности – чашечная (ЧЦ или ЧК) или тарельчатая (1Т, 2Т, 3Т), переднего угла – тарельчатая или плоская.

Станок для заточки фрез

Сущность заточки концевой фрезы состоит в том, что при ее продольном перемещении относительно круга, одновременно происходит синхронизированный поворот ее вокруг своей оси. Благодаря этому затачиваемая кромка все время находится в контакте с кругом на одной и той же высоте (обеспечивается один и тот же угол заточки). Синхронизация поступательного и вращательного движений достигается при помощи иглы-копира, упирающейся во впадину на передней поверхности зуба. Прижимая затачиваемый зуб к игле и плавно смещая фрезу в осевом направлении, оператор одним движением производит заточку зуба на всю его длину.

Заточка боковых зубьев. В упрощенном виде заточка винтовых зубьев, выглядит таким образом. Фреза устанавливается в цангу.

Игла-копир устанавливается в позицию, при которой она находится в самом высоком положении, а ее кончик касается наружного края канавки концевой фрезы.

Фреза устанавливается в исходное (выдвинутое) положение, при котором игла располагается возле хвостовика, упираясь в канавку зуба.

Шлифовальный круг с помощью ручки бокового смещения передвигается в положение, при котором его наружная кромка совпадает с иглой.

Включается двигатель, и ручкой прямой подачи круг медленно подводится к фрезе, пока не начнется искрение. После чего с помощью шкалы подачи устанавливается толщина снимаемого металла (обычно 25-50 мкм).

Заточка зуба на всю его длину производится втягиванием шпинделя с фрезой до тех пор, пока последняя не сойдет с иглы. При этом нужно следить за тем, чтобы фреза постоянно находилась в контакте с иглой. Этим обеспечивается проворот фрезы, необходимый для того, чтобы затачиваемая кромка находилась в контакте с кругом при одном и том же взаимном положении.

Для обеспечения чистоты обработки проход фрезы повторяется еще один раз без изменения толщины снимаемого металла. На этом обработка одного зуба заканчивается, и аналогичная операция повторяется для всех остальных зубьев. Чтобы заточка всех зубьев получилась одинаковой, не следует изменять толщину снимаемого металла, установленную вначале с помощью ручки прямой подачи.

Изменяя положение иглы таким образом, чтобы ее кончик упирался в разные точки на канавке зуба (на край или середину, например), можно изменять величины угла α и α₁.

Заточка торцевых зубьев. Для заточки торцевых зубьев, концевую фрезу нужно установить в положение, при котором затачиваемый зуб расположился бы строго горизонтально. Система заточки Е-90 оснащена градуированным кольцом, которое позволяет легко и просто устанавливать торцевые зубья горизонтально. Если используется станок для заточки фрез, не оснащенный подобным механизмом, устанавливать горизонтальность зубьев можно с помощью угольника.

Заточка зуба, выставленного горизонтально, производится перемещением кромки заточного круга вдоль кромки зуба. Величина угла заточки регулируется смещением круга по вертикали либо наклоном шпинделя с фрезой (если это возможно).

Контроль качества заточки

Допустимые отклонения переднего и заднего угла заточки всех фрез составляет ±1°. Углы могут замеряться специальным угломером 2УРИ или маятниковым угломером.

У стандартных фрез регламентируется радиальное биение двух смежных (σсм) и двух противоположных (σпр) зубьев, а также торцовое биение. Допустимые значения радиального и торцового биений зубьев фрез приведены в таблице ниже (для фрез, не имеющих торцовых зубьев, указано допустимое биение опорных торцов).

Проверку качества заточки или доводки производят внешним осмотром с помощью лупы. Режущие кромки фрез должны быть без зазубрин и выбоин.

Наличие трещин на пластинках твердого сплава определяют, пользуясь лупой, смачивая пластины керосином. В этом случае при наличии трещин выступает керосин.

Видео:

Заточка фрез по дереву: работа вручную, с использованием точильных кругов и заточного станка

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Сейчас производители выпускают множество видов и размеров фрез, предназначенных для обработки разных материалов, в том числе и для древесины. Заточить своими руками затупившееся приспособление можно на универсальном либо специальном станке, а также вручную.

Фрезы время от времени необходимо точить.

Особенности фрез

Для производства резаков применяются разные материалы. Для дерева пригодны инструментальные стали: быстрорежущие, легированные и углеродистые. Для обработки металла, пластика, керамики, камневидных материалов применяют твердые сплавы, алмазы, эльбор, минералокерамику.

Сталь для фрез по древесине

1. Для резки дерева применяются такие марки инструментальных сталей: У-9-А, У-8-А, У-7-А, ХВ-5, 9-ХС, ХГ, ХВГ.
2. Быстрорежущая сталь может быть нормальной производительности. Это марки Р-18, Р-6-М-5, Р-9, Р-12 и т.д. Метал повышенной производительности легирован ванадием, кобальтом, молибденом и вольфрамом. Это марки Р-6-М-3, Р-18-Ф-2-К-5, Р-9-Ф-2-К-10, Р-9-Ф-2-К-5 и пр.

Обратите внимание!
Если фреза имеет припаянные зубчики, это не всегда значит, что сделаны они из твердого сплава.
Это может быть и быстрорежущая сталь.

Геометрия зубчиков

По конструкции резцы фрез делятся на острозаточенные (остроконечные) и затылованные.

1. У острозаточенных зубцов участок задней поверхности (шириной n), смежный с режущей частью, является плоскостью . Точатся такие резцы по задней поверхности. Однако, если надо, можно точить их и по передней грани.
2. У затылованных резцов фасонных фрез задняя поверхность имеет вид спирали Архимеда . Обработка ее технически очень сложна. Поэтому затачиваются такие зубцы исключительно по передней грани.

Каждый зуб представляет собой отдельный резец.

Он имеет стандартные параметры: задний (a) и передний (y) углы, площадь затачиваемой поверхности (n), угол уклона (l).

1. Площадка n – это участок задней поверхности резца, который шлифуется при точении. В данном месте зубцы более всего изнашиваются, их размер влияет на силу трения меж фрезой и заготовкой. Из-за этого данную поверхность следует поддерживать в нормируемом диапазоне.
2. Угол передней кромки (y) измеряется между касательной к передней грани и радиусом фрезы.
3. Основной угол задний (a) измеряется между касательной к задней грани в нормируемой точке основной пилящей кромки и касательной к вращательной окружности этой точки. Данный угол при уменьшении понижает трение меж заготовкой и фрезой.
4. Дополнительный угол задний (a1) имеют не все фрезы. Он описывает расширенный просвет меж разрезаемой поверхностью и телом резца. Инструкция говорит о необходимости в заточке этого промежутка при определенном износе фрезы и расширении площадки n. Цель операции – уменьшение трения меж зубцом и заготовкой.

1. Исходя из направления и конфигурации режущей кромки различают зубцы винтовые либо прямые. Их уклон описывает угол (l) меж осью инструмента и развернутой винтовой кромкой.

Величина угла зависима от вида фрезы, марки ее материала и типа обрабатываемой заготовки. При резке древесины основной передний угол заточки выбирается в диапазоне 10-20 градусов, иногда больше. Задний угол также колеблется в широком коридоре значений.

Методы затачивания «деревянных» концевых фрез

Концевые фасонные инструменты для древесины можно точить вручную с помощью тонкого алмазного бруска. Цена выполнения данной операции специалистом тоже невелика.

Работа вручную

Так выглядит алмазный брусок.

1. Брусок следует уложить на край верстака. Если фреза имеет глубокую выемку, его надо зафиксировать. Резак следует водить по уже закрепленному наждаку.
2. В ходе работы брусок надо охлаждать мыльной либо чистой водой.
3. Передняя часть фрезы постепенно стачивается, ее кромка заостряется, а диаметр немного уменьшается.

Обратите внимание!
Когда приспособление имеет съемный направляющий подшипник, его перед заточкой следует снять.
В попытке сэкономить время вы можете испортить его и всю фрезу.

1. Бруски нужно применять разной величины зернистости, исходя из толщины стачиваемого слоя металла и требуемой чистоты поверхности.
2. Убедитесь перед работой, что взяли наждак правильной формы.
3. Подтачивая каждый зуб, старайтесь сохранять симметрию режущей кромки. Для этого делайте одинаковое число движений и с одним нажимом.

Перед тем, как заточить фрезу по дереву, следует учесть, что сделать это можно и на механическом наждаке. Он должен иметь небольшую скорость вращения и круг соответствующей зернистости и формы.

Точильные круги

Точильный диск из белого электрокорунда.

Исходя из материала фрезы, ее затачивание может осуществляться кругами, сделанными из:

• обычного либо белого электрокорунда;
• эльбора (CBN);
• карбида кремния зеленого;
• стали с алмазной крошкой (PCD).

Электрокорундовые изделия качественно затачивают фрезы по древесине, сделанные из инструментальной либо быстрорежущей стали обычной производительности. Диски эльборовые применяют для резаков из быстрорежущего металла повышенной производительности.

При применении абразивных дисков рекомендуется использовать охлаждение по технологии СОЖ. При затачивании следует принимать во внимание термическую стойкость резака и точильного круга. Выбрав диск с неправильным значением этого параметра, вы рискуете сжечь инструмент либо наждак. Ниже приведена таблица таких величин.

Материал	Предел термостойкости в градусах
Алмаз промышленный	700-900
Электрокорунд	1300
Кремния карбид	1200-1300
Бора карбид	500-600
Минералокерамика	1200
Эльбор	1300-1500
Инструментальная углеродистая сталь У-12	200
Сталь быстрорежущая Р-18	600
Сплав твердый ВК-8	900

С увеличением температуры при заточке до +1000 градусов твердость абразивных кругов на микроуровне падает в 2-2.5 раза. До +1300 градусов – в 4-6 раз.

Использование воды в качестве охладителя ведет к возникновению очагов коррозии на элементах точильного станка. Чтоб этого не происходило, в жидкости растворяют мыло и электролиты (натрий углекислый, соду, тринатрий фосфата, нитрит и силикат натрия). Они создают защитные пленки.

При основном шлифовании применяют содовый и мыльный раствор. При чистовой обработке – эмульсии низкой концентрации.

Охладитель для точильного станка.

Обратите внимание!
Чтобы повысить производительность заточки и понизить удельное изнашивание, необходимо подбирать наибольшую разрешенную для данного вида резаков зернистость абразивного диска.
Она обеспечит нужную категорию чистоты поверхности инструмента.

Скорость (окружная) диска при затачивании резцов из инструментальной стали должна составлять 10-14 м/с. Если перевести в более привычные величины, то при использовании наждака, имеющего диаметр 125 миллиметров, вращательная скорость привода должна равняться примерно 1300-2200 об/мин.

Конфигурация диска для точения угла заднего резцов на цилиндрической плоскости должна быть чашечной (маркировка ЧК либо ЧЦ) или тарельчатой (маркировка 1-Т, 2-Т, 3-Т), а угла переднего – плоская либо тарельчатая.

Использование заточного станка

На фото устройство точильного станка Е-90.

Принимая во внимание самую сложную конструкцию – спиралевидные зубцы, специальное точильное оборудование должно сообщать как поступательное, так и вращательное движение обрабатываемому резаку. Таков заточной станок для фрез по дереву Е-90 «Darex». Он и послужит нашим примером для описания процесса.

Сущность операции затачивания концевых резаков заключается в том, что при их продольном движении относительно диска одновременно осуществляется поворот фрезы вокруг ее оси. Вследствие этого обрабатываемая поверхность постоянно контактирует с кругом на одинаковой высоте.

Тем самым обеспечивается и одинаковый угол точения. Вращательные и поступательные перемещения синхронизируются с помощью особого элемента – игольчатого копира. Он упирается в пазуху на передней стороне зубца.

Придавливая зубец к игле и плавно перемещая по оси фрезу, мастер за одно движение осуществляет заточку резца по всей его длине.

В схематичном виде обработка боковых, в том числе – винтовых зубьев, осуществляется нижеследующим образом.

Процесс затачивания резака.

1. Фреза крепится в цанге.
2. Игольчатый копир позиционируется так, чтобы располагался в наиболее высоком положении. Его кончик должен упираться во внешний край канавки резака.
3. Фреза далее ставится в изначальную (выдвинутую) позицию. При этом игла копира размещается подле хвостовика и касается канавки зубца.
4. Точильный диск при помощи рукояти бокового перемещения сдвигается в позицию, в которой внешняя его кромка совмещается с копиром.
5. Далее следует включить мотор станка и при помощи рукояти прямой подачи медленно смещать диск к фрезе, до тех пор, пока она не начнет искрить.
6. Далее на шкале подачи следует выставить толщину стачиваемого металла. Как правило, это 25-50 микрон.
7. Затачивать резец по всей длине его нужно, втягивая шпиндель с установленной фрезой до того момента, пока она не соскочит с копира.
8. В ходе работы необходимо проследить, чтоб резак находился все время в контакте с копиром-иглой. Так будет обеспечено проворачивание фрезы, нужное для нахождения обрабатываемой грани в контакте с диском при одинаковом взаиморасположении.
9. Чтоб была обеспечена чистота точения, прохождение фрезы следует повторить, не изменяя на шкале толщину снимаемой стали.
10. После этого можно считать точение одного зубца законченным. Можно переходить к следующему.

Чтоб затачивание всех резцов было симметричным, не изменяйте на протяжении работы установленную при помощи рукояти прямой подачи толщину стачиваемой стали. (См. также статью Шлифмашинка по дереву: особенности.)

Сменяя позицию иглы-копира так, чтоб конец ее касался различных точек канавки зубца (например, центра, края), можно менять значения задних углов а и а1.

Теперь о затачивании торцевых резцов.

Заточка торцевых кромок фрезы: а – однорезцовые, б – двурезцовые кромки.

1. Для этой цели следует фасонную фрезу поставить в такую позицию, при которой точимый зубец будет находиться в точно горизонтальном положении.
2. Точильная система станка Е-90 имеет кольцо с градуировкой. Оно дает возможность очень просто располагать торцевые резцы строго горизонтально.

Если у станка нет кольца с градуировкой, приходится использовать подручные средства.

1. Когда применяется заточный станок, в комплектации которого нет такого приспособления, для выставления зубчиков можно использовать угольник.
2. Когда резец принял нужное положение, можно начинать работу. Осуществляется она с помощью смещения кромки точильного диска вдоль грани зубца.
   
3. Значение угла точения можно изменять, смещая по вертикали круг или наклоняя шпиндель с резаком.

Вывод

Заточка фрезеровочных резаков по дереву является достаточно сложной операцией. Относится к процессу следует предельно внимательно. Ведь от этого зависит дальнейшая эффективность работы с деревянными заготовками. Видео в этой статье продолжит знакомить вас с нюансами заточки.

Заточка фрез

Особенность заточки фрез состоит в относительно большой протяженности и криволинейности режущих кромок их зубьев. При заточке требуется обеспечить движение поверхности круга точно по кромке. Особую сложность в этом отношении представляет заточка фасонных фрез, имеющих затылованный угол. Чтобы сохранить фасонный профиль фрезы и упростить заточку, затылованные зубья затачиваются только по передней поверхности (где передняя, а где задняя поверхности см. ниже). Острозаточенные зубья, имеющие прямолинейную или стандартизированную криволинейную форму, затачивают по задней поверхности. Прорезные и отрезные фрезы затачиваются по передней и задней поверхностям зубьев. Про их заточку читайте в статье Заточка дисковых пил.

Заточку осуществляют на специализированных и универсальных станках для заточки фрез, реже вручную.

Материал фрез

Из инструментальных сталей используются марки У7А, У8А, У9А, ХГ, ХВ5, 9ХС, ХВГ и пр.

Быстрорежущая инструментальная сталь, идущая на изготовление фрез, подразделяется на сталь нормальной производительности (Р6М5, Р9, Р12, Р18 и пр.) и повышенной. К последней категории относятся стали, легированные кобальтом, ванадием, вольфрамом и молибденом (Р6М3, Р18Ф2К5, Р9Ф2К10, Р9Ф2К5 и др.).

Твердые сплавы, из которых делают зубья фрез, производятся в виде пластин стандартных размеров и форм, крепящихся к корпусу фрезы высокотемпературной пайкой (например, серебряным припоем ПСр-40) или с помощью резьбовых соединений (сборные фрезы). Они состоят из карбидов вольфрама, титана и тантала, связанных кобальтом. Фрезы, изготовленные из вольфрамо-кобальтовых сплавов (ВК2, ВК3, ВК6, ВК6М, ВК8 и пр.), используются для обработки чугуна, цветных металлов, неметаллических материалов. Титаново-вольфрамо-кобальтовые сплавы (Т5К10, Т15К6, Т14К8, Т30К4 и др.) менее прочны, чем сплавы типа ВК, но они имеют более высокую износостойкость при обработке деталей из различных видов стали. Трехкарбидные сплавы, состоящие из карбидов вольфрама, тантала, титана и кобальта (ТТ7К12 и пр.), в основном также применяются для обработки сталей.

Геометрия зубьев фрезы

У затылованных зубьев, которыми оснащаются фасонные фрезы, задняя поверхность выполняется по архимедовой спирали. Поскольку обработка фасонной поверхности очень трудна технологически, заточка фрез с затылованными зубьями осуществляется по передней поверхности.

Независимо от того, сколько зубьев имеется на фрезе, каждый из них можно рассматривать как отдельный резец, характеризующийся стандартными для всякого резца параметрами – передним (γ) и задним (α) углами, размером затачиваемой площадки (f), углом наклона зубьев (λ).

Площадка f представляет собой часть задней поверхности зуба, подвергающаяся шлифовки при затачивании по задней поверхности. По этой поверхности происходит основной износ зубьев, ее размер влияет на величину силы трения между фрезой и обрабатываемой деталью, поэтому она должна поддерживаться в определенном диапазоне.

Главный передний угол γ – угол между касательной к передней поверхности и осевой плоскостью. Он измеряется в плоскости, которая проходит через данную точку перпендикулярно к главной режущей кромке.

Главный задний угол α – угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке главной режущей кромки и касательной к окружности вращения данной точки. В функцию угла α входит уменьшение трения между фрезой и обрабатываемой деталью.

Вспомогательный задний угол α₁ характеризует увеличенный просвет между обрабатываемым поверхностью и телом зуба. Необходимость заточки фрез по вспомогательному углу возникает при определенной величине износа фрезы и увеличении площадки f. Ее цель – снижение трения между зубом и обрабатываемым материалом. Не все фрезы имеют этот угол.

В зависимости от формы и направления режущей кромки, зубья могут быть прямыми или винтовыми. Наклон зубьев фрезы характеризуется углом λ между развернутой винтовой кромкой и осью фрезы.

Значения углов зависят от типа фрезы, марки сплава или стали, из которых она изготовлена, и вида материала, для обработки которого предназначена.

При обработке вязких материалов главный передний угол выбирается в пределах 10-20° и более. У твердосплавных фрез для обработки сталей он близок к нулю или даже отрицателен. Задний угол также может варьироваться в широких пределах.

Заточка концевых фрез по дереву

В процессе заточки брусок смачивается чистой или мыльной водой. После заточки он моется и сушится.

По мере стачивания передней поверхности, кромка заострится, а диаметр фрезы уменьшится незначительно.

Если на фрезе есть направляющий подшипник, его сначала надо снять (если это возможно) и только потом затачивать. Попытка сэкономить минуту закончится загубленным подшипником и испорченной фрезой. Ещё нужно очистить фрезу от остатков древесной смолы, используя растворитель.

Как при заточке любого другого инструмента, нужно использовать бруски разной зернистости, в зависимости от толщины снимаемого слоя материала и необходимой чистоты поверхности. Перед заточной нужно убедиться в том, что брусок имеет правильную форму.

Затачивая каждый резец, для сохранения симметрии, нужно стараться делать одинаковое количество затачивающих движений и с одинаковым нажимом.

Если материал резцов фрезы достаточно мягкий, вместо бруска можно воспользоваться абразивной бумагой приклеенной на ровную поверхность (рейку из твердого дерева или полоску стали).

Концевые фрезы по дереву можно заточить и на точильном станке с небольшой скоростью вращения круга, используя соответствующий абразивный круг.

Круги для заточки

При использовании абразивных кругов (особенно алмазных) желательно осуществлять их охлаждение СОЖ.

С повышением температуры микротвердость абразивных материалов снижается. Повышение температуры до 1000°С уменьшает микротвердость почти в 2-2,5 раза по сравнению с микротвердостью при комнатной температуре. Повышение температуры до 1300°С вызывает снижение твердости абразивных материалов почти в 4-6 раз.

Применение воды для охлаждения может привести к появлению ржавчины на деталях и узлах станка. Для устранения коррозии к воде добавляют мыло и определенные электролиты (углекислый натрий, кальцинированная сода, тринатрийфосфат, нитрит натрия, силикат натрия и т.д.), которые образуют защитные пленки. При обычном шлифовании чаще всего пользуются мыльным и содовыми растворами, а при чистовом шлифовании – низкоконцентрированными эмульсиями.

Для увеличения производительности шлифования абразивными кругами и уменьшения удельного износа, следует выбирать наибольшую зернистость, которая обеспечивает требуемый класс чистоты поверхности затачиваемого инструмента.

Для выбора зернистости абразива, в соответствии со стадией заточки, можно воспользоваться таблицей в статье про бруски для заточки.

Окружная скорость круга при заточке твердосплавных зубьев должна быть около 10-18 м/с. Это означает, что при использовании круга диаметром 125 мм скорость вращения двигателя должна быть около 1500-2700 об/мин. Заточка более хрупких сплавов производится при меньшей скорости из данного диапазона. При заточке твердосплавных инструментов применение жестких режимов приводит к образованию повышенных напряжений и трещин, а иногда и к выкрашиванию режущих кромок, при этом повышается износ круга.

Форма круга для заточки заднего угла зубьев на цилиндрической поверхности – чашечная (ЧЦ или ЧК) или тарельчатая (1Т, 2Т, 3Т), переднего угла – тарельчатая или плоская.

Станок для заточки фрез

Сущность заточки концевой фрезы состоит в том, что при ее продольном перемещении относительно круга, одновременно происходит синхронизированный поворот ее вокруг своей оси. Благодаря этому затачиваемая кромка все время находится в контакте с кругом на одной и той же высоте (обеспечивается один и тот же угол заточки). Синхронизация поступательного и вращательного движений достигается при помощи иглы-копира, упирающейся во впадину на передней поверхности зуба. Прижимая затачиваемый зуб к игле и плавно смещая фрезу в осевом направлении, оператор одним движением производит заточку зуба на всю его длину.

Заточка боковых зубьев. В упрощенном виде заточка винтовых зубьев, выглядит таким образом. Фреза устанавливается в цангу.

Игла-копир устанавливается в позицию, при которой она находится в самом высоком положении, а ее кончик касается наружного края канавки концевой фрезы.

Фреза устанавливается в исходное (выдвинутое) положение, при котором игла располагается возле хвостовика, упираясь в канавку зуба.

Шлифовальный круг с помощью ручки бокового смещения передвигается в положение, при котором его наружная кромка совпадает с иглой.

Включается двигатель, и ручкой прямой подачи круг медленно подводится к фрезе, пока не начнется искрение. После чего с помощью шкалы подачи устанавливается толщина снимаемого металла (обычно 25-50 мкм).

Заточка зуба на всю его длину производится втягиванием шпинделя с фрезой до тех пор, пока последняя не сойдет с иглы. При этом нужно следить за тем, чтобы фреза постоянно находилась в контакте с иглой. Этим обеспечивается проворот фрезы, необходимый для того, чтобы затачиваемая кромка находилась в контакте с кругом при одном и том же взаимном положении.

Для обеспечения чистоты обработки проход фрезы повторяется еще один раз без изменения толщины снимаемого металла. На этом обработка одного зуба заканчивается, и аналогичная операция повторяется для всех остальных зубьев. Чтобы заточка всех зубьев получилась одинаковой, не следует изменять толщину снимаемого металла, установленную вначале с помощью ручки прямой подачи.

Изменяя положение иглы таким образом, чтобы ее кончик упирался в разные точки на канавке зуба (на край или середину, например), можно изменять величины угла α и α₁.

Заточка торцевых зубьев. Для заточки торцевых зубьев, концевую фрезу нужно установить в положение, при котором затачиваемый зуб расположился бы строго горизонтально. Система заточки Е-90 оснащена градуированным кольцом, которое позволяет легко и просто устанавливать торцевые зубья горизонтально. Если используется станок для заточки фрез, не оснащенный подобным механизмом, устанавливать горизонтальность зубьев можно с помощью угольника.

Заточка зуба, выставленного горизонтально, производится перемещением кромки заточного круга вдоль кромки зуба. Величина угла заточки регулируется смещением круга по вертикали либо наклоном шпинделя с фрезой (если это возможно).

Контроль качества заточки

Допустимые отклонения переднего и заднего угла заточки всех фрез составляет ±1°. Углы могут замеряться специальным угломером 2УРИ или маятниковым угломером.

У стандартных фрез регламентируется радиальное биение двух смежных (σсм) и двух противоположных (σпр) зубьев, а также торцовое биение. Допустимые значения радиального и торцового биений зубьев фрез приведены в таблице ниже (для фрез, не имеющих торцовых зубьев, указано допустимое биение опорных торцов).

Проверку качества заточки или доводки производят внешним осмотром с помощью лупы. Режущие кромки фрез должны быть без зазубрин и выбоин.

Наличие трещин на пластинках твердого сплава определяют, пользуясь лупой, смачивая пластины керосином. В этом случае при наличии трещин выступает керосин.

Видео:

Оборудование и методы заточки фрез

В рамках даже небольшого производства не обойтись без использования фрез самого разного назначения. Номенклатура выпускаемых изделий на сегодняшний момент насчитывает тысячи наименований, различных по форме, типоразмеру, сфере применения. При активном использовании происходит износ и потеря необходимой режущей способности, использование тупой фрезы влияет на качество пропилов и ускоряет ее разрушение в разы, что недопустимо. Заточка фрез позволит увеличить срок эксплуатации и снизить финансовые затраты, но только в случае качественно произведенных работ на специальном оборудовании опытным точильщиком.

Особенности заточки различных типов фрез

Для металлообработки используются фрезы, изготовленные из инструментальной или быстрорежущей стали. Зубья могут быть выполнены из твердосплавных материалов и закреплены с помощью пайки. Обработка таких материалов сложна, поэтому заточка фрез по металлу, особенно со сложной формой резцов, производится на специализированном оборудовании. Для эффективной работы станок должен осуществлять вращение и поступательное движение затачиваемого изделия относительно абразивного круга, позволять изменять угол их соприкосновения.

Заточка фрез по дереву (актуально для концевых) может быть осуществлена вручную бруском или на обычном точиле на малых оборотах. Основная задача при этом обеспечить равномерность обработки поверхности и сохранить первоначальный угол. Сначала может не получиться, но с опытом можно добиться хороших результатов.

Заточка спиральных фрез относится к наиболее сложным операциям, производится чашечным шлифовальным кругом на заточном станке. Осуществляется по задней поверхности зубьев, для обеспечения стабильного угла используется упор, в противном случае изменится геометрия пропилов и будет сильное биение. Круг выставляется под небольшим углом, глубина слоя для снятия порядка 20-40 мкм, для чистоты проход осуществляется 2 раза. Заточка концевых фрез по металлу проводится аналогичным образом, но добавляется операция с торцевыми зубьями, каждый из которых выставляется строго горизонтально, круг перемещается вдоль под заданным углом, при этом важно сохранить единообразие операций для всех резцов. Заточка червячных фрез по металлу производится в зависимости от формы зубьев: для острозаточенных по задней части, для затылованных по передней.

Сроки эксплуатации режущего инструмента и качество обрабатываемых поверхностей напрямую зависят от своевременности выполнения заточки. При работе затупленным инструментом происходит не только увеличение времени на выполнение операций, но и нарушение температурного режима, приводящее в свою очередь к деформации обрабатываемого материала и самой фрезы. Процесс идет по нарастающей и может наступить момент, когда восстановление станет невозможным, а покупка новых приведет к финансовым затратам и возможному простою. Затраты на дополнительное заточное оборудование при активном использовании большого количества фрез быстро окупятся.

Технология заточки

Существует ряд параметров, которые влияют на углы заточки фрез, в первую очередь это форма зуба: острозаточенный или затылованный. Характеристики каждого из резцов:

• передний угол, образуется касательной к передней поверхности и плоскостью оси;
• задний угол, образуется касательной к задней поверхности и касательной к окружности вращения опорной точки;
• размер площадки, которая подвергается обработке при затачивании по задней поверхности;
• угол наклона зубьев относительно центральной оси.

Углы заточки фрез по металлу зависят от материала и марки изделия, указаны в специальных справочниках и ГОСТах. При обработке заготовок из высоколегированной стали они практически нулевые или отрицательные. Несоблюдение рекомендованных параметров приведет к быстрому разрушению режущей кромки без возможности восстановления.

В процессе заточки площадь зубьев уменьшается, поэтому крайне важно выполнять все операции однообразно для каждого. Перекосы приведут к изменению формы реза и сильному биению, что критично при работе с вязкими материалами – можно просто сломать фрезу. После заточки необходима проверка: визуальный осмотр на наличие трещин, сколов и деформаций с помощью лупы, для углов приемлемо отклонение в 1 градус, определяется маятниковым угломером.

С помощью станка

Можно восстановить режущие свойства практически любого инструмента. Заточка твердосплавных фрез производится только на станках. Например, для концевой первым этапом будет круговая шлифовка для удаления возможных сколов и дефектов режущих кромок, после этой операции диаметр измениться в зависимости от степени износа поверхностей. Затем для остроконечных боковых зубьев выполняется заточка по задней части. Для этого используется специальное приспособление в форме иглы, которое обеспечивает равномерный угол заточки на всем протяжении зуба при поступательном движении вдоль абразива. Регулируя его положение, можно добиться изменения заднего угла, а это важно для уменьшения трения и увеличения срока службы. Заточка торцевых зубьев начинается с их установки по горизонту, круг подается под необходимым углом. С помощью станка легко подновить инструменты для ручного фрезера.

Эффективность и качество обработки будут намного выше при оборудовании станка системой жидкостного охлаждения – при перегреве режущие кромки покрываются микротрещинами, которые становятся причиной сколов в процессе эксплуатации, что сильно уменьшает срок службы.

Также при увеличении температуры уменьшается твердость абразивных материалов, что увеличивает время обработки заготовок и провоцирует быстрый износ дорогостоящих кругов. Для заточки применяются абразивные круги чашечной и тарельчатой форм для шлифования задних углов зубьев, для передних можно использовать плоские.

В качестве абразива выступают:

• электрокорунд (хорошо подходит для инструментальной стали);
• эльбор (быстрорежущая сталь обычная и повышенной производительности);
• алмаз и зеленый карбид кремния (для твердосплавных резцов).

При обработке твердых сплавов на кругу прогрев поверхности происходит неравномерно, образуются микротрещины, приводящие к деформации зубьев. Для доводки можно использовать чугунный оселок, в качестве абразива взять карбид бора, его же можно использовать и для оперативного устранения неровностей без снятия фрезы.

Промышленные станки дороги, для домашней мастерской можно изготовить его самостоятельно, совместив электрическое точило и механизм подачи затачиваемой фрезы. Универсальный аппарат таким образом сделать не получится, но для выполнения нескольких операций с приемлемым качеством он вполне подойдет.

С помощью кругов для заточки

Имея опыт, можно заточить фрезы несложной формы на обычном точиле, но следует понимать, что большое количество криволинейных поверхностей и необходимость соблюдения угловых параметров, могут свести на нет все усилия. Работать необходимо на небольших оборотах, иначе есть риск перегреть режущие кромки – фреза на выброс.

Подручными средствами

Требуется только наличие абразивных материалов разной зернистости. Бруски в процессе работы необходимо смочить мыльной водой, по окончании промыть и высушить. Заточка фрез по дереву своими руками возможна, но требует долгой практики – основная трудность заключается в равномерной обработке всех зубьев, для этого необходимо контролировать нажим и количество движений. Все издержки перекрываются словом «бесплатно», да и стоимость затачиваемых изделий невелика в случае неудачной попытки. Качество такой работы как правило не очень высокое, но в рамках домашней мастерской приемлемо.

Правила безопасности при заточке

Работа с любым силовым оборудованием требует соблюдения техники безопасности:

• работа только на исправном оборудовании;
• обеспечение надежного заземления во избежание поражения электрическим током;
• обеспечение мер противопожарной безопасности;
• использование индивидуальных средств защиты.

Соблюдение правил гарантирует отсутствие травм и нештатных ситуаций.

Своими руками – Как сделать самому

Как сделать что-то самому, своими руками – сайт домашнего мастера

Заточка своими руками: точим инструмент

ОТЛИЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И РУКОДЕЛИЯ И ВСЕ ДЛЯ САДА, ДОМА И ДАЧИ БУКВАЛЬНО ДАРОМ + ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Как наточить инструмент в мастерской на электроточиле

Режущий инструмент рано или поздно тупится. Если он одноразовый, то выход один – на свалку. Но режущую кромку дорогих приспособлений чаще всего удается восстановить. в этой статье мы расскажем вам о том, как подарить им «вторую молодость».

Различный режущий инструмент требует дифференцированного подхода при заточке. Сегодня мы поговорим о восстановлении стамесок, рубанков, фрез по дереву и сверл по металлу.

Заточка стамесок и рубанков

Привести в рабочее состояние стамеску или нож рубанка не так уж сложно. Процедура их заточки состоит всего из двух этапов. При работе по заточке инструмента понадобится обычный точильный станок. Стамеска или нож рубанка для мягких пород дерева затачиваются под углом в 250°. Для твердых пород – 350°. При заточке следует постоянно удерживать заданный угол, что не так уж просто. Упростить задачу могут специальные приспособления для заточки стамесок, позволяющие работать в диапазоне от 25 до 35°. Во избежание перегрева периодически охлаждайте инструмент в воде.

ВСЕ ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ НАХОДИТСЯ ЗДЕСЬ >>>

Не стоит сразу стачивать кромку железа до появления режущей части. При доведении ее толщины до полумиллиметра угольником проверьте, чтобы ось была перпендикулярна режущей кромке. Конечную заточку лучше всего проводить вручную или на низкоскоростном точиле с водяным охлаждением, доводя инструмент до необходимой остроты режущей кромки.

При заточке круглой стамески с внешней кромкой инструмент перемещается по бруску от края до края по всей длине камня описывая «восьмерку». Заусенец с внутренней стороны желобка, обязательно образующийся при заточке, снимается с помощью фасонного точильного камня. Окончательная заточка режущей кромки производится наждачными бумагами различной степени зернистости.

Заточка фрезы по дереву

Для заточки фасонных концевых фрез необязательно наличие специальных приспособлений. Достаточно иметь алмазный брусок, уложенный на край стола или верстака. Затачивают фрезу путем проведения по бруску ее передней поверхности, предварительно очищенной от остатков смолы, грязи и пыли с помощью растворителя.

При наличии направляющего подшипника перед началом заточки его необходимо демонтировать. Попытка сэкономить пару минут обернется если не его деформацией, но, вполне возможно, испорченной фрезой. В процессе заточки брусок слегка смачивается водой, а после окончания работ протирается насухо. По мере стачивания передней поверхности кромка фрезы заострится, и ее диаметр незначительно уменьшится.

При заточке инструмента следует использовать бруски различной зернистости, в зависимости от желаемого конечного результата и чистоты обрабатываемой поверхности. При затачивании резцов для сохранения симметрии совершается многократное количество движений с равным нажимом. В зависимости от материала, из которого изготовлена фреза, вместо бруска может использоваться абразивная бумага, установленная на полоску стали или деревянную рейку.

Если в вашем распоряжении есть точильный станок с низкой скоростью вращения, то установка соответствующего абразивного круга может свести ручной труд на нет.

Заточка сверла по металлу

Со временем сверла тупятся и многие их просто выкидывают, покупая новые. Однако почти всегда сверлу можно дать «второй шанс» и продлить срок его службы. Для этого достаточно обработать затупившуюся поверхность на точильном круге.

Перед началом проведения работ запаситесь емкостью с водой, в которую время от времени во избежание перегрева будет окунаться сверло. Заточка производится последовательно и начинается с обработки задней поверхности, аккуратно, но плотно прижимаемой к поверхности точильного круга до образования правильного конуса.

После этого затачивается его режущая часть и проводится окончательная доводка задней поверхности. Во время заточки необходимо постоянно следить за перемычкой на кончике сверла. Для сверл диаметром от 8 мм и меньше она не должна превышать размер 0,4 мм. Для крупных образцов размер перемычки варьируется от 1-1,5 мм. Имейте в виду, что сверление производит не наконечник, а боковые лепестки сверла!

Электроточила

Конструктивно электроточила крайне просты.

Они состоят из асинхронного двигателя, точильных кругов и кожухов. Переведя разговор в плоскость выбора конкретного производителя и модели, следует отметить, что если вы планируете купить аппарат для личных целей, то марка не имеет решающего значения. Такое оборудование включается в сеть ненадолго и имеет довольно большой ресурс. Цена точила напрямую зависит от его диаметра.

Чем он больше – тем дороже аппарат. Осматривая электроточило перед покупкой, попробуйте пошевелить вал. Если он не только вращается, но и «ходит» -откажитесь от него и выбирайте дальше. Конечно, лучше всего включить точило в сеть, но не в каждом магазине вам пойдут навстречу в этом вопросе.

Электроточила или заточные станки подразделяются на три группы:

1. Высокоскоростные точила, оборудованные сменными держателями для различных видов инструмента.
2. Узкоспециализированные станки, предназначенные под конкретный инструмент (например, сверла).
3. Низкоскоростные станки с водяным охлаждением.

Если высокоскоростные точила раскручиваются до 3000 оборотов в минуту, то такие станочки максимально вращаются на 150 оборотах и могут затачивать любой режущий инструмент. Низкая скорость и водяное охлаждение – идеальные условия для качественной режущей кромки.

Работа с электроточилом

Абразивные круги всегда должны «набегать» на режущую кромку, а полировальные – «убегать». Таким образом, не стоит полировать что-либо вращением круга на себя. Это гарантированно приведет к выбросу детали в сторону оператора и травмам. После выполнения работ на станке с водяным охлаждением всегда следует сливать воду из поддона. Если пренебречь этим советом, то камень напитается водой и потеряет прочность. Заточка инструмента не столь сложна, как может показаться на первый взгляд. Главное, о чем стоит подумать в первую очередь при проведении работ, безопасность и бережное отношение к инструменту!

Если электроточило необходимо для личных целей, то марка не имеет решающего значения. Такое оборудование включается в сеть ненадолго и имеет большой ресурс.

Заточка – движение по кругу

Будучи столярами, мы предпочитаем работать с инструментами, а не доводить их до совершенства, поэтому большинство из нас избегает заточки до тех пор, пока такая необходимость не станет абсолютно неотложной. Инструменты тупятся, не оставляя чистых срезов, и работа превращается в пытку. Но с помощью простой и легко запоминающейся техники вы можете буквально за несколько минут вернуть вашим стамескам и рубанкам нижнюю остроту. Вот как это делается.

Для правильной работы лезвие стамески или рубанка должно иметь идеально плоскую заднюю сторону (спинку). Слегка смочив водой грубую сторону алмазной пластины (325-grit), положите на неё плашмя спинку лезвия и передвигайте из стороны в сторону до тех пор, пока не образуется равномерно матовая сетка из мелких царапин. Повторите эти действия на мелкозернистой стороне пластины (1200-grit), а затем на керамическом камне (6000-grit), чтобы отполировать спинку. Остановитесь, когда получится плоская поверхность, похожая на зеркало. Один раз проделав эту операцию со спинкой, вы вряд ли вернётесь к этому шагу в дальнейшем.

С помощью заточного станка или грубой стороны алмазной пластины сформируйте на лезвии основную фаску под углом 25°. Закрепив лезвие в направляющем приспособлении, сформируйте узкую режущую кромку под углом 30°, начав с мелкозернистой алмазной пластины и отполировав на керамическом камне.

При первых признаках затупления освежите режущую кромку с помощью алмазного и керамического абразивов (1200 и 6000-grit). После нескольких доводок ширина рабочей фаски увеличится. Когда она дойдёт до трети или половины основной фаски, заново сформируйте основную фаску под углом 25° и начинайте новый цикл заточки.