Фрезы, резцы и свёрла для станков с ЧПУ
Инструмент выбирают по операции, материалу детали и станку. Ниже — основные виды фрез, токарных резцов и свёрл, из чего они делаются и как выбрать подходящий.
Фрезы
| Фреза | Операции | Как программируют |
|---|---|---|
| Концевая (цилиндрическая) | Контуры, уступы, пазы, карманы | Обход контура с G41/G42, слои по Z |
| Торцевая со сменными пластинами | Торцевание плоскостей | Проходы зигзагом с перекрытием — мастер торцевания |
| Сферическая (шаровая) | 3D-поверхности, скругления | Траектория из CAM с малым шагом |
| Радиусная («бычий нос») | Черновая 3D-обработка, карманы с радиусом у дна | Как концевая, радиус учитывают в CAM |
| Фасочная (зенковка) | Фаски на кромках и отверстиях | Обход контура на глубине фаски |
| Т-образная, дисковая | Т-пазы, пазы под шпонку сбоку | Подход сбоку на рабочей глубине |
| Резьбовая | Резьба в отверстиях и на бобышках | Винтовая интерполяция G02/G03 с Z |
| Гравёр, V-образная | Надписи, гравировка, V-carving | Глубина задаёт ширину линии |
Число зубьев
- 1–2 зуба — алюминий, пластик, дерево: большие стружечные канавки, стружка не налипает.
- 3 зуба — универсальные, алюминий и сталь, пазы.
- 4–6 зубьев — сталь и нержавейка, чистовые проходы: больше зубьев — выше подача при той же стружке на зуб, но хуже отвод стружки из паза.
Токарные резцы
| Резец | Операции |
|---|---|
| Проходной упорный | Наружное точение, подрезка торца, контур — основной резец программы |
| Контурный (пластины V, D) | Чистовой контур с впадинами и конусами |
| Канавочный и отрезной | Канавки, проточки, отрезка детали — урок о канавках |
| Резьбовой | Наружная и внутренняя резьба — калькулятор резьбы |
| Расточной | Внутренние диаметры, отверстия |
Большинство современных резцов — державки со сменными твердосплавными пластинами. Форму, задний угол, допуск и радиус при вершине пластины расшифровывает её обозначение по ISO 1832 — см. расшифровку пластин ISO.
Свёрла и метчики
- Центровочные — короткая точная засверловка перед сверлением, см. центровые отверстия.
- Спиральные из быстрорежущей стали — универсальные, угол при вершине 118°.
- Твердосплавные — в 2–4 раза быстрее, часто с внутренним подводом СОЖ, угол 135–140°. Длину конуса для программы посчитает калькулятор конуса сверла.
- Со сменными пластинами — большие диаметры, от 12–14 мм.
- Метчики — машинные с винтовой канавкой для глухих отверстий, с прямой и подточкой — для сквозных; на ЧПУ — с жёстким нарезанием M29 и циклом G84.
Материалы и покрытия
| Материал | Где применяется |
|---|---|
| Быстрорежущая сталь (Р6М5, HSS) | Свёрла, метчики, фрезы для небольших партий; дешевле, но скорость резания в 3–4 раза ниже |
| Твёрдый сплав | Основной материал для ЧПУ: пластины, монолитные фрезы и свёрла |
| Покрытие TiAlN, AlTiN | Сталь и нержавейка, высокие температуры, обработка всухую |
| Без покрытия, ZrN, DLC | Алюминий и цветные металлы: острая кромка, стружка не налипает |
| Керамика, CBN (кубический нитрид бора) | Закалённые стали и чугун на высоких скоростях |
Режимы для выбранного инструмента и материала посчитает калькулятор режимов резания, расход инструмента на деталь — калькулятор стойкости, группу материала для выбора пластины — справочник материалов.
Частые вопросы
Какую фрезу выбрать для алюминия?
Твердосплавную концевую с 2–3 зубьями, полированными канавками и без покрытия (или с ZrN, DLC). Большой угол подъёма спирали помогает отводить стружку.
Чем быстрорежущая фреза хуже твердосплавной?
Она допускает скорость резания в 3–4 раза ниже и быстрее изнашивается, зато дешевле и не боится ударов. Для станков с ЧПУ стандарт — твёрдый сплав.
Зачем покрытие на фрезе?
Покрытие снижает трение и защищает кромку от температуры, увеличивая стойкость в 1,5–3 раза. Для стали выбирают TiAlN и AlTiN, для алюминия — фрезы без покрытия или с покрытием, к которому не налипает металл.