Типы фрез по дереву для ручного фрезера – что это такое, назначение, виды, классификация, как выглядят, как выбрать

Ручной фрезерный станок в руках мастера имеет универсальное применение – с его помощью можно создавать и элементарные предметы обихода, и шедевры художественной обработки для декора. Однако для грамотного его применения требуется подходящий режущий инструмент. Рассмотрим, какие типы фрез бывают, как они устроены, каково основное их назначение, по каким признакам они классифицируются, а также как правильно сделать их выбор для конкретного вида обработки древесины.

Пример использования фрезы по дереву на ручном станке Источник prosto-instrumenty.ru

Фреза для ручного фрезера по дереву – что это такое, устройство, назначение

Фреза – это основной инструмент, с помощью которого происходит обработка древесины. От ее технических характеристик зависит и сфера применения, и назначение, и результат. Несмотря на то, что существует множество ее разновидностей по форме и особенностям режущей кромки, и материалам и другим параметрам – все они объединяются общим принципом устройства и наличием стандартных частей:

1. Режущая область, также называемая головкой или рабочей частью. Может иметь различную геометрию, состав и устройство лезвий.
2. Хвостовик – служит опорой для предыдущего элемента. С его помощью осуществляется зажим инструмента в патроне станка, а также передается крутящий момент на главную часть.
3. Дополнительный компонент. Располагается на самом краю инструмента – противоположном хвостовой части. Это может быть – опорный подшипник, стопорные муфты, винты, шайбы, калибровочные втулки и другие приспособления. Их задача – упростить или расширить функционал фрезы, например, расположить режущие сегменты в нужно последовательности или выполнить обработку заготовки по заданному шаблону.

Схема устройства концевой фрезы с обозначением характеристик Источник infradom.ru
В зависимости от сферы применения и назначения современные фрезы по дереву для ручного фрезера позволяют решать следующие виды задач:

• Формирование кромок. Применяется, когда необходимо создать части заготовок, объединяемые в одну конструкцию посредством соединения «шип-паз».
• Создание вырезок под монтаж фурнитуры.
• Изготовление декоративных форм, вырезок, конфигураций.

Совет! Для определенного рода работ требуется свой набор режущего инструмента. Поэтому прежде чем подбирать конкретные разновидности фрез, необходимо определить, каков будет характер, вид и объем выполняемых с их помощью работ по обработке древесины.

Что такое фреза?

Фреза – режущий инструмент с одним или несколькими лезвиями (зубьями). Во время работы она вращается вокруг своей оси с высокой скоростью. Зубья насадки касаются поверхности, удаляя часть материала и формируя рельеф.

Так же, как и сверло, фреза включает режущую часть и хвостовик. Но при этом формы рабочей части крайне разнообразны. Более информативными для характеристики инструмента являются его геометрические параметры:

• диаметр – определяет величину рабочей зоны;
• высота – расстояние между дном бороздки и режущей кромкой лезвия. Измеряется в радиальном сечении перпендикулярно оси;
• ширина фаски – расстояние между режущей кромкой до пересечения задней и спинной поверхности лезвия;
• окружной шаг – расстояние между точками соседних режущих кромок, измеренное по дуге с центром на оси;
• величина затылования (если есть)– понижение кривой между кромками соседних лезвий. Затылованная часть позволяет сохранить профиль кромки при повторном затачивании.

Классификация фрез по размерам хвостовика, типу конструкции и режущей части

Режущий инструмент для ручного фрезерного станка классифицируется в первую очередь по следующим трем признакам:

1. Размеры хвостовой части.
2. Тип конструкции – сборные, сменные лезвия, монолитные, насадные/наборные.
3. Материал и способ заточки режущей кромки.

Рассмотрим эти параметры более подробно.

Набор фрез для работы по дереву Источник instrumentgid.ru

Размеры хвостовой части

В характеристике хвостовой части первостепенное значение имеет единица измерения диаметра. Обозначение должно совпадать с аналогичным параметром цанги – места крепления фрезы в станке. Как правило, существует всего два стандарта по этой величине:

• Миллиметровый. Наибольшее распространение получили размеры – 6, 8 и 12 мм.
• Дюймовый. Есть два основных типа – половина и четверть дюйма, обозначаемые – ½ и ¼, соответственно.

При сравнении двух систем измерения выясняется, что изделия близких по значениям диаметров расходятся лишь на малую величину размеров. Так, фрезы на 6 мм и ¼ или 6,35 мм и на 12 мм и ½ или 12,7 мм выглядят практически одинаково – однако держатель ручного фрезера не приспособлен к надежному удержанию любого вида инструмента, как патрон для дрели.

Поэтому фреза 12 мм, заряженная в цангу на ½-дюйма, не будет надежно сидеть в патроне, и во время обработки может запросто вылететь. Равно как если в 12-мм-держатель зарядить инструмент на ½-дюйма, его может заклинить так, что потом придет ремонтировать станок.

На упаковке указывается размер и другие основные параметры фрез Источник goods.ru

Вторая важная характеристика – длина хвостовика. Однако зачастую при выборе нужного по форме, конструкции, диаметру и прочим параметрам инструмента, оказывается, что невозможно найти подходящего под условия обработки нужной его длины. В этом случае на помощь приходят специальные переходники-удлинители.

Следует также помнить, что применять подобные «помощники» нужно в крайнем случае и соблюдая осторожность. Так как при нагрузках, скоростях и оборотах, характерных для современных станков, такое приспособление всегда будет обладать свойством «слабого звена».

Важно! Режущие приспособления метрического и дюймового стандарта не являются взаимозаменяемыми. А применение их в таком качестве может привести не только к порче заготовки или станка, но и чревато получением травмы оператором.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на садовой мебели и системах хранения

Тип конструкции – сборные, сменные лезвия, монолитные, насадные/наборные

По особенностям конструкции фрезы по дереву бывают 4-х основных видов:

• Сборные. Изготавливается путем пайки на базе тугоплавких припоев режущей кромки к монолитной основе – хвостовику и головной части. Отличаются простотой и доступностью производства.

Пример сборной цилиндрической фрезы Источник atis-market.com

• Со сменными лезвиями. Режущая кромка – отдельный элемент, закрепляемая на головной части винтами и которую пользователь по мере необходимости может заменять или затачивать. Некоторые изделия имеют до 4-х рабочих поверхностей – что существенно увеличивает рабочий ресурс инструмента.
• Монолитные. Режущая часть сформирована непосредственно на самой основе – по аналогии со сверлом. Достоинство – минимальный риск отрыва лезвия. Однако для продолжительного использования ее периодически приходится подтачивать, что со временем изменяет изначальную геометрию, ухудшает работоспособность и приводит к необходимости замены.
• Насадные/наборные. Режущая головка соединена с хвостовиком подвижным способом. Это позволяет менять расстояние между элементами и их последовательность для более разнообразной обработки заготовок.

Рекомендация! Для набора опыта и ознакомления с техникой обработки начинающему пользователю достаточно приобрести фрезы сборного типа. Для более опытного и профессионала – лучший вариант наборные инструменты.

Фреза со сменными лезвиями Источник prostanki.com

Материал и способ заточки режущей кромки

Большое количество оборотов и возникающая по этой причине высокая температура в зоне обработки заставляют разработчиков инструмента в качестве материалов режущей кромки для фрез по дереву на ручной фрезер использовать следующие 2 вида металлических сплавов:

• Инструментальная сталь. Имеет маркировку – HSS. Предназначена для обработки древесины невысокой плотности на максимальных скоростях. Недостаток – при попадании в более плотную среду режущая кромка моментально затупляется. Поэтому не подходит для резки ДСП, МДФ и других подобных материалов.
• Твердосплавные напайки. Обозначаются – НМ. Используются для обработки плотных пород дерева на средних и низких оборотах. Могут применяться и для чистовой обработки при высоком качестве режущей кромки. Однако зачастую идеальной степени гладкости при финишной обработке среднестатистической фрезой такого типа добиться невозможно.

Рамочные фрезы с лезвиями из твердосплавных напаек Источник zubr-rus.ru

Разновидности по способу обработки

Для того чтобы правильно выбрать фрезу по дереву для ручного фрезера необходимо иметь представление о том, какие ее типы используются для конкретных видов работ с заготовками. По данной характеристике режущий инструмент различается на 5 основных разновидностей:

1. Концевые.
2. Пазовые.
3. Кромочные.
4. Комбинированные.
5. Фигирейные.

Разберем детально основные особенности и нюансы применения каждой из них.

Концевые

Обладая структурой аналогичной сверлу, концевая фреза, тем не менее, отличается от него тем, что его рабочая часть распространяется на всю область режущей кромки. То есть выборка древесины происходит всей головной частью. Существуют следующие ее разновидности:

• Профильные.
• Сферические.
• Конусные.
• Спиралевидные.
• Торцевые.
• Борофрезы (шарошки).

Большая часть концевых фрез имеет универсальное назначение. Так, спиралевидные разновидности позволяют и сверлить, и выбирать пазы, четверти, и обрабатывать торцы, профильные – делать пазы сложной геометрии, создавать орнаменты, торцевать, шарошки – доводить поверхности, гравировать, выбирать особые формы отверстий и пазов.

Набор концевых фрез по дереву Источник fainaidea.com

Пазовые

Само название пазовой фрезы раскрывает характер ее применения – выбор пазов. При этом они различаются на следующие модификации:

1. Галтельные. Формируют выборку полукруглой формы.
2. Конические. Создает V-образный паз, а также применяется для нанесения резьбы по поверхности.
3. Спиральные. Обладают структурой, аналогичной сверлу, однако с более крупной рабочей частью.
4. Т-образные. Используются для создания пазов по типу, когда одна деталь вдвигается в другую.
5. Ласточкин хвост. Аналогична выше приведенной модификации – с разницей в том, что сечение основания имеет форму трапеции.
6. Фасонные. Отличается большим разнообразием видов. Применяется и для выборки пазов, и для обработки торцов.
7. Прямые или цилиндрические. Создают прямоугольный паз.
8. Комбинированные. Используются для формирования замковых соединений – при сборке вагонки, щитов, панелей.

Пазовая фреза с отображением рабочих характеристик Источник static-sl.insales.ru

Рекомендация! При выборе конкретного типа фрез по дереву для ручного фрезера, необходимо иметь представление, какими они бывают с точки зрения качества исполнения, термопрочности, соединения режущей области с хвостовой частью и материала припоя. При обработке твердых пород древесины инструмент со слабой пайкой скоро потеряет свойство продольной устойчивости и быстро выйдет из строя.

Кромочные

Фреза кромочной разновидности применяется для создания ровной и перпендикулярно расположенной к плоскости заготовки кромки. Различаются следующие ее виды:

• Прямые. Предназначены для создания торца, перпендикулярного верхней плоскости.
• Калевочные. Формируют прямые, дугообразные, волнистые кромки. Используется для нанесения сложного орнамента. Бывают также двойные фрезы с возможностью регулировки расстояния между лезвиями.

Разновидности

Классификация производится по целому ряду признаков:

• По характеру материала – для графита, дерева, стали, чугуна, закаленной стали и так далее.
• По составу режущих кромок – металлокерамика, твердые сплавы, алмаз, быстрорежущая сталь.
• По конструкции – цельные, сварные, сборные (винтовое, болтовое соединение), напайные.
• Существует классификация по функциональности – кольцевые, дисковые, по способу фрезерования – цилиндрическое и торцевое, и так далее.

Для фрезерно-гравировального станка

Применение фрезы определяется ее геометрией, то есть таким соотношением зубцов, которое придает материалу нужную форму. Хвостовая часть инструмента определяет способ закрепления в шпиндельной бабке.

Собственно метод работы станка для насадки значения не имеет. Поэтому классификация рабочего инструмента и фрезерно-гравировального станка связаны слабо.

По назначению фрезы разделяются на следующие виды:

• Концевые – их особенностью является возможность работать во всех направлениях, а не только при осевом движении. Все кромки являются рабочими, то есть, формируют необходимый вид изделия.
• Торцевые – используются при обработке плоских поверхностей. Здесь рабочими являются только вершины режущих лезвий. Формы их разнообразны, например, в виде ломаной линии или окружности. Обычно, торцевые фрезы более массивны и закрепляются жестко, что допускает более высокую скорость вращения.

Для работы с тугоплавкими металлами и сплавами, торцевые насадки оснащаются кромками из твердых сплавов.

• Дисковые – разработаны для резки и отделки кромок и пазов. Пазовыми дисковыми прорезают неглубокие пазы. Двухсторонние и трехсторонние более универсальны и производительны за счет дополнительных лезвий на торцах. Для резки и производства узких пазов и шлицев используются тонкие диски – пилы.
• Угловые – рассчитаны для обработки углов и кромок изделия. Одноугловая имеет режущие кромки с одной стороны конуса и на торцах. У двухугловой – для наклонных поверхностей, лезвия размещаются на двух смежных конических поверхностях. Двухугловые насадки отличатся лучшим балансом.
• Фасонные фрезы – специальный инструмент для получения сложных профилей. Как правило, это резьба, винтовые стружечные каналы, фасонные канавки и так далее. Изделие выпускается с затылованными зубьями – с плоской передней поверхностью, или с остроконечными зубьями. Последние обеспечивают более чистую поверхность, но для их собственной заточки нужно специальное оборудование.

На фото изображены фрезы для автоматического станка

В зависимости от производимой работы на фрезерный станок закрепляется необходимая фреза.

Для горизонтальных станков

В консольном горизонтальном станке шпиндель, а. соответственно, и насадка, закреплены горизонтально, стол относительно оси шпинделя перемещается параллельно или перпендикулярно. Существует модели, где возможен поворот на угол в 45 градусов.

• Горизонтальные поверхности обрабатывают цилиндрическими фрезами.
• Узкие и наклонные плоскости – угловыми.
• Пазы выполняют двух- и трехсторонними дисковыми моделями.
• Сложные пазы и канавки формируются фасонными насадками.

На бесконсольном горизонтальном станке осуществляются такие же операции, но с большей точностью. Конструкция его предусматривает перемещение рабочего стола, что позволяет обрабатывать наклонные поверхности и крупные изделия.

Для вертикальных

В этом случае шпиндель размещен вертикально. В некоторых моделях шпиндель может двигаться вдоль и вокруг своей оси, что расширяет список возможных операций.

• Вертикальные и горизонтальные поверхности обрабатывают насадными торцевыми фрезами и концевыми.
• Для наклонных плоскостей разной ширины подойдут торцевые и угловые насадки.
• Фасонные пазы производят фасонными фрезами, отдельные виды, наподобие «ласточкиного хвоста» или «Т-образного» возможно сделать только на вертикальном станке.
• Для получения шпоночных пазов требуются концевые фрезы.

Для станка с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ позволяет полностью автоматизировать обработку материала. При установке автоматического сменщика насадок изготовление сложнейших деталей практически не требует участия оператора. Программа включает в себя точной описание операций, материалов и нужного инструментария.

Вторая отличительная черта станков с ЧПУ – высокая точность. ПО позволяет рассматривать изготовление детали в трехмерном пространстве, что исключает возможные ошибки при перерасчетах в плоскости.

ПО можно установить на любой носитель – вертикальный, горизонтальный, барабанный, копировально-фрезерный станок, насадки подбираются исходя из типа оборудования.

Крепление фрезы

Способы фиксации насадки на шпинделе зависят от типа фрезы, а также характера операций. Применяют несколько способов крепежа:

• насадка одевается на центровую оправку, а та, свою очередь, закрепляется в коническом гнезде. Оправка используется для легких работ;
• инструмент фиксируется на концевой оправке, вместе с ней образует концевую фрезу;
• насадка с коническим хвостовиком вставляется в коническое гнездо и затягивает винтом. Это самый простой способ;
• насадку с цилиндрической хвостовой частью фиксируют в патроне, патрон вставляют в коническое гнездо и затягивают гайкой;
• фреза надевается на выступающий конец шпинделя. Таким способом закрепляют насадки с большим диаметром.

Для ручного станка

Для ручного фрезера чаще всего используются концевые насадки, так как в домашних условиях самыми популярными видами работ являются резка и обработка кромки. Продаются изделия поштучно или в виде наборов.

В наборе обычно присутствуют:

• пазовые насадки;
• конусные – для обработки края под углом в 45 градусов;
• галтельные – для получения полукруглого паза;
• V-образные – для канавой с углом в 45 градусов;
• дисковые – для резки и формирования пазов разной глубины;
• профильные – каждая насадка этой категории создают уникальную форму. Этот инструмент необходим для художественного фрезерования.

Торцевая фреза для станка с ЧПУ

Торцевая насадка благодаря меньшей контактной поверхности – вершины лезвий, позволяет формировать более сложный рельеф и при более высокой оскрести. На станках с ЧПУ торцевые насадки используются в большинстве операций по фрезеровке, в том числе и оргстекла.

Различают несколько их видов:

• с одним зубом – подходит для черновой резки и обработки;
• с двумя зубьями – для черновой и получистовой работы;
• с более чем 3 лезвиями – для выборки и чистовой обработки мягких металлов и сталей.

Видео описание

Видео-инструкция по выбору фрез по дереву для начинающего:
Торцам соединяемых заготовок с помощью конкретного типа фрез придается определенный профиль. Затем они соединяются путем смыкания в единую прочную конструкцию. Процедура выполняется без дополнительной подгонки выбранных поверхностей, так как комплектные инструменты идеально подогнаны друг к другу.

Фигирейные

Фрезы фигерейной разновидности предназначаются для формирования филенок. Пример – плинтуса, мебельные дверцы, декор-планки и проч. Как правило, инструмент достаточно массивен, и потому для обработки с его помощью заготовок применяются станки мощностью от 1,6 кВт. При этом фрезы подразделяются на три категории:

• Горизонтальные. Создают филенку.
• Двусторонние. Формируют филенку и шип.
• Вертикальные. Применяются для выборки профиля плинтусов.

На заметку! Сам по себе даже хороший ручной фрезер и правильно подобранные фрезы по типу обработки дерева не дают гарантии запланированного результата. Для качественной работы потребуется набор подходящих упоров и шаблонов.

Сфера применения

Количество операций, производимых с помощью фрезы, чрезвычайно велико. Что и объясняет их высочайшую востребованность.

• Грубая обработка металлов и неметаллов – раскрой, резка, сверление, черновая обработка.
• Высверливание канавок разной формы – пазы, бороздки, винтовые каналы, впадины косозубых колес и так далее.
• Обработка углов и кромки.
• Чистовая обработка и резка, изготовление деталей сложной геометрической формы: штампы, лопасти, пресс-формы.
• Художественное фрезерование – с помощью фрез вытачивают сложные изящные элементы из дерева, формируют на плоскости 3D изображения и орнаменты.

Коротко о главном

Фреза является основным режущим инструментом ручного фрезерного станка. Среди ее основных частей выделяются:

• Режущая часть.
• Хвостовик.
• Дополнительные компоненты.

Применяется она для различных черновых и финишных задач в деревообработке – выборке пазов, торцевании, формировании замковых соединений, вырезок, декоративном оформлении и проч. Классифицируются фрезы для обработки дерева прежде всего по ряду таких параметров, как – диаметр и длина хвостовой части, тип конструкции, материал, из которого изготовлена режущая кромка и метод ее заточки.

Помимо этого, по способу обработки материала они различаются на концевые, кромочные, пазовые, комбинированные и фигирейные. У каждой модификации есть свои особенности и нюансы применения.

Дисковые фрезы

Наиболее удобны для нарезания глубоких канавок, разной ширины, трёхсторонние дисковые. Как пазовый чаще используется инструмент, оснащённый регулируемыми пластинами. Особенность смены угла режущих элементов позволяет провести резку канавки или паза.

Дисковая фреза

Дисковые пазовые предназначены для создания неглубоких пазов. Зубья их расположены на цилиндрическом корпусе. Уменьшить трение при нарезке канавок или пазов помогает расширяющийся к наружной стороне угол. Особенность этой фрезы в том, что у ступицы она уже, чем по наружному диаметру.

2 и 3-сторонние имеют зубья на торцевых сторонах. Боковые их режущие кромки – вспомогательные, главные расположены на самом цилиндре. Зубья, расположенные по окружности, могут иметь положительные и отрицательные значения наклона угла. Отрицательные углы на торце срезаются.