Poznanie różnych typów frezów i ich zastosowań pozwoli dobrać optymalne narzędzie do konkretnych zadań obróbczych. Sprawdź, jakie rodzaje frezów występują na rynku i w jakich pracach sprawdzą się najlepiej.
Frezy stanowią podstawowe narzędzia skrawające wykorzystywane w różnorodnych operacjach obróbczych. Ich konstrukcja umożliwia precyzyjne dopasowanie do określonych zadań. Wśród najpopularniejszych typów znajdują się:
- frezy walcowe – do kształtowania powierzchni płaskich
- frezy stożkowe – do obróbki powierzchni pochyłych
- frezy tarczowe – do wykonywania rowków
- frezy do gwintów – do nacinania gwintów
- frezy trzystronne naprzemianskośne – do rowków prostokątnych
- frezy jednostronne (piłkowe) – do przecinania
- frezy ślimakowe i krążkowe – do obróbki kół zębatych
Podział frezów według konstrukcji
Konstrukcja frezu determinuje jego możliwości obróbcze oraz przeznaczenie. Podstawowe typy frezów różnią się budową i zastosowaniem:
| Typ frezu | Główne zastosowanie |
|---|---|
| Walcowe i walcowo-czołowe | Obróbka powierzchni płaskich |
| Czołowe | Obróbka płaszczyzn |
| Tarczowe | Wykonywanie rowków prostokątnych |
| Kątowe | Rowki o zmiennym kącie nachylenia |
| Ślimakowe i krążkowe | Obróbka kół zębatych |
Frezy trzpieniowe
Frezy trzpieniowe umożliwiają obróbkę skomplikowanych płaszczyzn dzięki mocowaniu na trzpieniu. Wyróżnia się siedem podstawowych rodzajów, w tym:
- typ N – ostrza spiralne pod kątem 30° do obróbki stali konstrukcyjnej
- typ NH – ostrza spiralne pod kątem 45°
- typ NRF – z płaskimi rozdzielaczami wiórów
Frezy walcowe
Frezy walcowe posiadają ostrza na powierzchni bocznej, umożliwiając modelowanie płaskich powierzchni. Ich cylindryczna konstrukcja zapewnia równomierne skrawanie materiału. Ostrza w linii śrubowej redukują wibracje podczas pracy.
Frezy tarczowe
Frezy tarczowe, przypominające kształtem tarcze z ostrzami na obwodzie, służą do wykonywania wypustów i rowków prostokątnych. Występują w dwóch głównych wariantach:
- z korpusem ze stali szybkotnącej (HSS) i wlutowanymi ostrzami
- monolityczne z HSS lub węglików spiekanych
Frezy palcowe
Frezy palcowe, dzięki cylindrycznemu kształtowi i ostrzom na końcu, umożliwiają precyzyjne żłobienia i nacięcia. Sprawdzają się przy wykonywaniu:
- płytkich i głębokich rowków
- kieszeni i konturów
- skomplikowanych kształtów
- form i matryc
- elementów o złożonej geometrii
Frezy kątowe
Frezy kątowe, wyposażone w ostrza ułożone pod określonym kątem, umożliwiają wykonywanie rowków kątowych i powierzchni nachylonych. Znajdują zastosowanie przy:
- tworzeniu elementów z ukośnymi rowkami
- wykonywaniu faz na krawędziach
- obróbce rowków prowadzących
- produkcji elementów złącznych
Frezy piłkowe
Frezy piłkowe (jednostronne) to specjalistyczne narzędzia do wykonywania precyzyjnych, wąskich nacięć i rowków. Ich budowa oparta jest na cienkiej tarczy z zębami tnącymi na obwodzie, co umożliwia dokładne przecinanie materiału. Charakterystyczna mała szerokość w stosunku do średnicy pozwala na tworzenie bardzo wąskich szczelin.
Podział frezów według materiału
Materiał wykonania frezu wpływa bezpośrednio na jego właściwości skrawające i możliwości zastosowania. Na rynku dostępne są różnorodne warianty materiałowe, dostosowane do konkretnych wymagań obróbczych.
- stal szybkotnąca (HSS) – dobra wytrzymałość mechaniczna, ekonomiczne rozwiązanie
- węgliki spiekane – zwiększona odporność na wysokie temperatury
- powłoki diamentowe – najwyższa twardość i trwałość
Frezy z węglika spiekanego
Frezy z węglika spiekanego wyróżniają się wyjątkową twardością i odpornością na zużycie. Ich konstrukcja oparta na kompozycie z węglika wolframu (WC) i kobaltu (Co) umożliwia pracę przy wysokich prędkościach i dużych obciążeniach.
| Zawartość kobaltu | Właściwości |
|---|---|
| Wysoka | Większa wytrzymałość na uderzenia, niższa twardość |
| Niska | Zwiększona twardość, lepsza odporność na ścieranie |
Frezy diamentowe
Frezy diamentowe reprezentują najnowocześniejszą technologię w narzędziach skrawających. Występują w dwóch głównych wariantach:
- z ostrzami z polikrystalicznego diamentu (PCD)
- z powłoką diamentową (DLC)
Te narzędzia doskonale sprawdzają się w obróbce metali kolorowych i materiałów kompozytowych. Należy jednak pamiętać o ograniczeniu – nie nadają się do obróbki stali i żeliwa ze względu na reakcję chemiczną węgla z żelazem w wysokich temperaturach.
Zastosowanie frezów w obróbce
W przemyśle obróbczym wykorzystuje się różne techniki frezowania, dostosowane do specyfiki materiału i oczekiwanego efektu końcowego. Podstawowe metody obejmują:
- frezowanie obwodowe – do wytwarzania płyt
- frezowanie walcowe – do obróbki wałów
- frezowanie spiralne – do elementów śrubowych
- frezowanie czołowe – do powierzchni płaskich
- frezowanie przeciwbieżne i współbieżne – zależne od kierunku ruchu
Obróbka metali lekkich i ciężkich
Przy obróbce metali lekkich (aluminium, magnez) stosuje się frezy o większych kątach natarcia i mniejszej liczbie ostrzy. Natomiast do metali ciężkich (stal, żeliwo) niezbędne są narzędzia o zwiększonej wytrzymałości termicznej i mechanicznej.
Frezy do średnio ciężkiej obróbki wyposażone są w udarowe krawędzie skrawające, co zwiększa ich trwałość przy pracy w trudnych warunkach, np. przy frezowaniu w zgorzelinach i przerwaniach.
Cięcie i żłobienia
Frezy tarczowe umożliwiają wykonywanie precyzyjnych, głębokich cięć o jednolitej szerokości. Do tworzenia żłobień o bardziej złożonych kształtach wykorzystuje się frezy palcowe, które gwarantują wysoką dokładność wymiarową.
- frezy kształtowe – do tworzenia złożonych form i profili
- frezy spiralne – przy wykonywaniu skomplikowanych żłobień
- frezy do rowkowania – do prostych, równoległych nacięć
- frezy tarczowe – do głębokich cięć o stałej szerokości
- frezy palcowe – do precyzyjnych żłobień o zmiennej geometrii
W praktyce przemysłowej stosuje się techniki frezowania współbieżnego lub przeciwbieżnego, w zależności od wymaganej jakości powierzchni bocznych rowka. Odpowiedni dobór narzędzia i parametrów skrawania przekłada się na wysoką jakość obróbki oraz wydłużoną żywotność frezu.
Wybór odpowiedniego frezu
Przy planowaniu procesu obróbki istotne jest uwzględnienie rodzaju materiału – inne narzędzia stosuje się do stali konstrukcyjnej, inne do stopów aluminium czy kompozytów. Równie ważny jest kształt detalu, który określa dostępność przestrzeni roboczej i wymagany zasięg narzędzia. Elementy o skomplikowanej geometrii mogą wymagać frezów o specjalnej konstrukcji.
| Typ mocowania | Charakterystyka |
|---|---|
| Trzpieniowe | Wymagają specjalnych uchwytów dla stabilnej pracy |
| Z wymiennymi płytkami | Umożliwiają szybką wymianę zużytych ostrzy |
| Do obróbki precyzyjnej | Większa liczba ostrzy, specjalna geometria krawędzi |
Właściwie dobrany frez zapewnia nie tylko wysoką jakość obróbki, ale także wpływa na ekonomiczne aspekty produkcji poprzez dłuższą żywotność narzędzia i zoptymalizowane koszty wytwarzania.
