Многообразие фрез по дереву

Геометрические параметры

Совместимость фрезера или станка с конкретным фрезом определяется геометрическим параметрами. В частности, размер хвостика влияет на то, сможет ли установится цанговый зажим. Цанги используются с диаметром в миллиметрах 6,12 или 18. Определяется это сугубо индивидуально, иногда мастера даже слегка подстраивают инструменты, если наблюдается колебание даже в десятой части.

Внимательно следите за тем, чтоб не допустить использования инструментов и фрез, не рассчитанных на работу друг с другом. В частности, не допускается монтировать в дюймовую цангу фрезы с миллиметровым хвостиком и наоборот. Прибор может заработать и вам сначала будет казаться, что все нормально. Но в конечном итоге он поломает инструмент.

Также внимание обратите на способ установки, а точнее на то, насколько он комплектуется с исходным. Предназначаются:

• насадочного типа фрезы для шпинделя стационарного прибора 32 миллиметра;
• пальчиковые с диаметром от 6 миллиметров.

Несоответствие характеристик приведет к поломке инструментария.

Диаметр и размер хвостовика

Хвостик используется для фиксации оборудования. Выполняется:

• конический;
• цилиндрический;
• с лыской для избегания проскальзывания.

Монтируется подшипник, который выступает в роли упора — его легко заменяют в процессе износа. Диаметр может достигать 6 до 12 миллиметров — подбирается индивидуально для конкретной модели.

Материал лезвий

Насадки выполнятся из теодолитных или сборных конструкций. Выделяют фрезы из:

• быстрорежущей стали HSS;
• твердосплавных пластин НМ.

Первые действенные на мягкие породы, вторые — твердые.

Расположение режущих элементов

Конструкции могут располагаться по-разному:

• вертикальные;
• наклонные.

Конечно, меняется диаметр насадки, что позволяет делать разные отверстия, форма заточки, то есть самого инструмента в наклонных, что влияет на возможности поверхностной работы. В продаже сейчас встречаются многочисленные фрезы для ручного прибора, позволяющие проводить целый комплекс работ по дереву.

Конструкции фрез и их влияние на технологию производства фрезерных операций

Рассматриваемые инструменты подразделены на несколько основных категорий, классифицируется по типу и назначению. Они выполняют свои функции не только под осевой нагрузкой, имеют возможность перемещения во время работы, за счёт наличия боковых кромок. Режущие кромки, точнее их количество, напрямую зависит на качество выполняемых действий ручным фрезером.

Используемый инструмент, предназначенный для обработки принято считать ручной фрезер. Существуют средства исполнения корончатого типа, они позволяют выполнять работы обыкновенной дрелью. В таком случае, фрезерная головка, применяемая по дереву, выполняет роль обработки кромок, изготовления простых отверстий.

Оформление и изготовка изделий с пазами необходимой глубины, размеров осуществляется с помощью торцевых фрез. Ножи, используемые для фрезы по дереву подвергаются немалым нагрузкам. Предотвращение излишней обработки сказывается, за счет использования подшипников. Торцевые фрезы для ручного фрезера позволяют создавать соединения деревянных конструкций посредством системы шип/паз.

Чтобы изготовить на дереве необходимое отверстие, понадобится борфреза. В большинстве случаев такой инструмент используется при промежуточной обработки. Шарошки позволяют «раскрыть» отверстие на необходимую глубину, после производятся дальнейшие действия.

Конструкции фрез и их влияние на технологию производства фрезерных операций

Фрезы по дереву для ручного фрезера могут иметь наборное и монолитное исполнения. В первом случае конструкция инструмента представляет собой определённый набор пластин из быстрорежущей стали, которые посредством напайки медными сплавами прикрепляются к хвостовику фрезы (иногда, в более дешёвых наборах, вместо твёрдого сплава используется инструментальная сталь, а материалом хвостовика принимается легированная конструкционная сталь).

Во втором случае фреза является монолитным инструментом, который изготавливается из инструментальной стали. Особую разновидность фрез для ручного фрезера образуют насадные фрезы, которые состоят из съёмной пластины, которая затем насаживается на переходной хвостовик. Такие фрезы наиболее технологичны в эксплуатации, поскольку при затуплении режущего лезвия с одной стороны, съёмную пластину можно перевернуть на противоположную сторону, и продолжать пользоваться инструментом.

При выборе набора рассматриваемого инструмента обращают внимание на следующее:

• Пайка наборных фрез должна быть выполнена таким образом, чтобы инструмент не терял своей продольной устойчивости при длительной обработке, особенно, если заготовкой служат изделия из граба, груши, дуба и других твёрдых пород древесины;
• В качестве припоев при пайке инструмента должны использоваться марки ПСр40 или ПСр37,5, с повышенным содержанием серебра и меди. Припои иных марок обычно включают в себя никель, который ухудшает прочность соединения пластин с хвостовиком;
• Термическую прочность наборной фрезы проще всего проверить по тепловой деформации инструмента во время нагрева каждого зуба до температуры 200…250С: инструмент после такой тепловой обработки не должен допускать биения своей продольной оси на величину более 0,05 мм;
• Наборная фреза не должна быть изготовлена сварным соединением хвостовика с рабочей режущей частью. Во-первых, в месте сварного шва прочность металла всегда снижена на 15…20%, а, во-вторых, при резких ударах (например, при врезании фрезы в твёрдую древесину) на поверхности сварного шва могут обозначиться сколы. Применение такой фрезы недопустимо.

Особо стоит выделить проблему твёрдости фрез для ручного фрезера. Производители наборов такого инструмента могут быть из КНР. Цена такого инструмента заметно ниже, но снижается также и качество металла, из которого выполнена оснастка. Чаще всего это касается монолитных фрез. Оценить марку стали в обычных условиях невозможно, однако проверку можно выполнить и в домашних условиях. Для этого лучше всего использовать тарированный напильник, после контакта с которым на рабочей поверхности фрезы не должно быть видимых отметин. Это примерно соответствует твёрдости 58…62 HRC.

Долговечность фрез определяется интенсивностью их применения. Качественные наборные фрезы с рабочими пластинами из быстрорежущих сталей обладают наилучшей стойкостью, а монолитные, выполненные из рядовой инструментальной стали – наименьшей.

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.

Фрезы комбинированные

Используются для объединения деталей по торцу или кромке. Кроме основного назначения еще шлифуют и расширяют поверхность. Чтобы правильно подобрать этот тип фрезы, следует ознакомиться с подвидами.

Комбинированные универсальные

Создают место соединения двух деталей с пазом и шипом. Экономят время за счет возможности обрабатывать обе объединяемые заготовки без смены насадки.

Для изготовления вагонки

Назначение такое же, как в пазо-шиповом варианте, с той разницей, что создаются фигурные выемки для более надежного соединения.

Комбинированные рамочные

Подшипники, ножи, фиксатор и шайба располагаются на одном основании. Используются в мультикомплексных работах. При работе с этим типом специалист может выставить режущие лезвия в удобном для него порядке.

Фрезы фигирейные

Используются при необходимости сделать фигурные фаски и декоративные кромки. Подшипник дает возможность использовать в работе фигурные и прямоугольные заготовки. Здесь есть три подтипа фрез.

Горизонтальные

Применяются для обработки филенки. В том числе декоративной. Благодаря подшипнику можно работать с прямолинейными и криволинейными кромками.

Горизонтальные двухсторонние

Уменьшают время обработки за счет возможности выполнения за один проход, сразу создавая фигурную часть и шип для паза.

Вертикальные

Самое распространенное применение – создание плинтусов. Хотя этим возможности этих фрез не ограничиваются. Результат работы инструмента – декоративная часть и шиповое соединение.

Изучив виды фрез по дереву для ручного фрезера, можно идти в магазин, чтобы выбрать подходящий вариант, и приступать к работе. А все многообразие вариантов позволит выполнить любую работу, какая только может прийти в голову.

Виды фрез

Концевые фрезы – предназначены для обкатки кромок изделий. Оснащены подшипником в качестве направляющей, что позволяет делать проход фрезой на одинаковую глубину. К концевым также относят спиралевидные фрезы.

Пазовые с плоским торцом – для пробора прямоугольного паза в древесине. Не имея упора, работать такой фрезой крайне затруднительно, поэтому используются они вместе с шаблоном.

Галтельные – позволяют выбирать округлые и V-образные канавки по длине изделия. Регулируя положение фрезы, есть возможность отобрать канавки разной глубины. V- образная фреза позволяет сделать паз, стенки которого располагаются под прямым углом относительно друг друга.

Шиповая с обратным конусом – предназначена для пробора “ласточкиного хвоста”. Используется данный паз для надежного пазогребневого соединения деталей между собой.

Конусная – для обкатки кромок изделия, в декоративных целях либо в силу его конструктивных особенностей. Оснащена подшипником в качестве упора.

Калевочная – так же, как и конусная фреза, оборудована упором и предназначена для обработки кромок изделия, но получаемая кромка имеет скругленную форму, а при максимальном опускании фрезы можно получить еще и прямую линию на кромке.

Дисковые фрезы применяют для пробора паза, причем рабочей частью фрезы является не только ее торец, но и вся ее периферическая поверхность. Применяются для пробора узких глубоких пазов, например, под стекло или оргалит.

Комбинированная фреза применяется для того, чтобы выполнять две и более функций за один проход, к примеру, пазовая и шиповая.

Хотя перечисленные фрезы изготовлены с расчетом на то, что ими будут обрабатывать древесину, но в принципе позволяют работать также с фанерой, гипсокартоном, ориентированно-стружечной плитой, дсп и некоторыми другими материалами.

Типы лезвий фрез

При рассмотрении лезвий фрезы для ручного фрезера по дереву обнаруживаются такие типы и виды:

• ножи из быстрорежущей стали. Маркируются буквами HSS. Необходимо выбирать, когда предстоит работа с мягкой древесиной;
• ножи из твердосплавных металлов. Маркировка – HM. Применяются в основном для работы с твердым материалом. Прочны и устойчивы к повышенным температурам.

Кроме того, есть ряд разновидностей форм лезвий:

• вертикальные;
• наклонные;
• спиральные.

Наклонные обеспечивают более хорошее качество конечного результата за счет срезания кусков дерева, а не срубания, как это делают вертикально расположенные ножи.

Разновидности лезвий фрез

От формы профиля режущей кромки (лезвий) фрезы зависит, какая выборка получится в итоге. Различают несколько основных типов.

Пазовые

Назначение соответствует названию – оснастка для выборки пазов. В свою очередь, есть разновидности пазовых фрез.

Концевая пазовая

«Концевая» означает, что выборка производится не только боковой, но и конечной частью (нижним торцом) или только конечной частью. Пример на изображении ниже:

Такие фрезы могут быть разного диаметра. Есть варианты с расположенным вверху подшипником для выборки паза (фальца или четверти) сбоку заготовки.

Пазовая конструкционная с боковой режущей кромкой

Такую фрезу можно использовать по-разному. Так, как изображено выше, по полному профилю, или для выборки простого прямого паза сбоку заготовки на нужную глубину, выставленную с помощью параллельного упора.

Галтельные пазовые фрезы делают паз с полукруглой выборкой

Это основная фреза для нанесения декоративных орнаментов, поверхностной резьбы по дереву. С её помощью можно наносить рисунки и узоры как по намеченным линиям, так и с помощью циркуля или лекал.

Также рекомендуем почитать интересную статью про художественную резьбу лобзиком.

Кромочные

Предназначены для обработки боковых кромок. Главное их отличие – наличие шарикоподшипника внизу хвостовика. Это делает работу простой и удобной. Подшипник не дает фрезе заглубиться внутрь и испортить заготовку, крутится по поверхности заготовки, отчего инструмент передвигается легко и плавно.

Кромки обрабатывают самыми разными профилями. Поэтому к фрезам этого типа могут относиться пазовые, фигирейные  (профильные), шиповые, фальцевые для отбора четвертей и другие фрезы с подшипниками.

Комбинированные

Комбинированными называются фрезы для соединения «сложный паз/шип». Особенность такого соединения в том, что на соединяемых кромках одна и та же выборка, а не паз и шип, как на вагонке. Посмотреть, как выглядят такие фрезы и соединения, можно на следующем видео:

Также хорошо иллюстрирует возможности такой оснастки это изображение:

Если для соединения паз/шип (по типу вагонки или шпунтованной половой рейки) требуется проход двумя разными профилями (паз и шип), то комбинированная фреза делает совместимое соединение с двух сторон.

Фигирейные

Это крупные фрезы с разным сложным профилем, сочетанием широких полукругов, скругленных пазов и т.д. Результат их работы можно увидеть на филенчатых дверях (ими отбирают филенку) и фигурных плинтусах.

Конечно, погонаж большой протяженности (те же плинтуса), делаются не ручными фрезерами, а мощными фрезеровальными станками. Но небольшие объемы работ – несколько дверей, 10-30 п.м. плинтуса можно сделать и с помощью ручного фрезера мощностью не менее 1,5 кВт. Для прогонки погонажа ручной фрезер иногда закрепляют в столе в перевернутом состоянии (фрезой вверх).

Пример классической фигирейной фрезы именно для ручного фрезера на изображении:

На следующем изображении – более сложная двойная (двустворчатая)  фигирейная фреза.

Другие виды

Особая разновидность фрез – сверла Форстнера. По конструкции это фрезы. Но поскольку они выполняют функцию сверла,  то есть делают круглые отверстия, их называют как фрезами, так и сверлами. Их функциональное отличие от классических спиральных сверел с конусным наконечником в следующем – они образуют ровное, а не конусное дно не сквозного отверстия

Часто это важно. Например, при посадке круглых элементов мебельного крепления, петель и т.д

На изображении – сверло Форстнера:

Сверла Форстнера выпускаются в большом диапазоне диаметров, от 10 мм до 56 мм, иногда и более, как по отдельности, так и в наборах. Режущий элемент состоит из трех основных частей:

1. Подрезные боковые резцы. За счет них края отверстий не рвутся, отверстие сверлится чисто.
2. Нижние резцы строго перпендикулярны оси вращения. Потому дно отверстия получается ровным.
3. Третий элемент, центрующий пик посередине позволяет точно сориентировать сверло по отметке, при заходе в заготовку оно не прыгает и не смещается.

Твердосплавные резцы с карбидом вольфрама или других металлов позволяют применять такую оснастку и для сверления ДСП, МДФ и прочих материалов с твердыми клеящими смолами, что важно при изготовлении корпусной мебели из таких материалов. К отдельному виду относятся фрезы по мягким металлам, пластику и прочим не деревянным материалам

Как правило,  для таких фрез используются ножи из более твердых сплавов

К отдельному виду относятся фрезы по мягким металлам, пластику и прочим не деревянным материалам. Как правило,  для таких фрез используются ножи из более твердых сплавов.

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.

Как выбрать

Определить качество и долговечность фрезы можно только при реальной работе. Сделать это до покупки осмотром либо другими способами невозможно. Если требуется покупать большой комплект разных профилей за значительную сумму, можно проверить качество без продолжительных работ следующим способом:

• покупается одна фреза выбранного производителя;
• обратная сторона режущей кромки пробно затачивается обычным напильником с мелкой насечкой;
• если снимаются опилки, сплав недостаточно прочный. (Легко точится – легко тупится).

Покупать большое количество фрез такого качества не стоит. Твердосплавные кромки затачиваются только абразивными кругами точильных станков либо алмазными надфилями, обычный напильник их не берёт.

Представление о качестве может дать репутация бренда. Большинство брендов выпускают для бытового применения «массовый ширпотреб», однако достаточно хорошего качества, чтобы выполнять нужные работы.

Средним и достаточным  для работы качеством обладают фрезы вышеперечисленных брендов – Бош, Энкор, Фит и т.д.

Цена не всегда показатель качества. Дело в том, что цена зависит не только от применяемых дорогих или дешевых сплавов, стоимости оборудования, но и от профиля фрезы. Сложный профиль большего размера стоит дороже, чем простой.

Хорошие фрезы выпускают немецкие производители. Гарантия качества, если изделие произведено не, например, «в КНР под контролем и т.д.», а именно на территории Германии. Поэтому при поиске в сетевых магазинах следует кликнуть страну-производитель «Германия». В выдаче будет только продукция, произведенная в этой стране.

Немецкие фрезы идеально сбалансированы, не создают вибраций и биений на больших оборотах, обрабатывают древесину максимально чисто и очень долго сохраняют рабочие качества без заточки.

Фрезы комбинированные

Используют модели для объединения двух заготовок. Сделать это возможно по торцу или кромке. Сочетают преимущества шаровых и пазовых, при этом дополнительно шлифуют и расширяют плоскость.

Комбинированные универсальные

Получают паз-шип, которые находятся напротив. Не сменяются, как это бы было в случае работы стандартными методиками.

Пазо-шиповые

Конкретно такие вариации нужны для произведения паза в заготовке первой, а шипа во второй. Размеры подгоняются идентичными, дополнительных манипуляций не требуется.

Для изготовления вагонки

Принцип действия похож на предыдущий, но оснастка позволяет получить фигурные выемки паза и шипа с увеличенной рамой соприкосновения. Это в результате улучшает соединение деталей.

Комбинированные рамочные

Включают упорные подшипники, режущие ножи, фиксатор и шайбу, установленные на общей платформе. Исполняются в мультикомплексных работах. Не вынимаются деталь фреза, достаточно выставить настройки.