Спиральные фрезы – современные высокотехнологичные инструменты, массовое изготовление которых стало возможным благодаря полной автоматизации этого процесса. Для точного и качественного изготовления используются шлифовальные станки с ЧПУ. Это позволяет получать не только сложные геометрические рисунки спиралей, но и задавать разные углы их заточки, в зависимости от материала, для обработки которого предназначен тот или иной инструмент.
Режущая спираль, в отличие от плоской пластины ножа более эффективно снимает материал, оставляя более чистую обработанную поверхность. Соответственно, это позволяет увеличить скорость обработки, что особенно важно в условиях серийного производства.
Как правило, спиральные фрезы изготавливаются из монолитных заготовок – стержней из твердого сплава, которым в процессе шлифовки придают нужную форму. Твердый сплав обеспечивает режущим инструментам износостойкость и необходимую жесткость и при этом, это относительно недорогой материал. Он постепенно вытесняет другой инструментальный материал – быстрорежущую сталь (High Speed Steel). Обладая низкой температурной стойкостью сталь имеет преимущество в прочности – инструменты из нее лучше воспринимают динамические нагрузки.
Конструкторские разработки и опытная эксплуатация спиральных фрез показали их эффективность при наличии от 1 до 4 режущих граней. Делать большее количество оказалось просто нецелесообразно: это технически сложно и дорого, и кроме того, это недопустимо уменьшает размеры канавок для отвода стружки. Инструмент получается дорогим и малоэффективным.
Фрезы с большим количеством флейт (спиралей) формируют более мелкую стружку и позволяют работать на больших скоростях рабочей подачи. Кроме того, они более качественно обрабатывают поверхность контакта. Как правило, все они имеют торцевые ножи (в количестве, равном количеству спиралей) для вертикального врезания в материал.
Наиболее универсальными считаются двухзаходные спиральные фрезы, которые обладая экономичной ценой, обеспечивают высокую скорость и качество обработки.
Но, например, для обработки такого материала, как алюминий, применяют однозаходные фрезы. Это связано с пластичностью материала и формированием длинной стружки, для отвода которой необходим максимально глубоки желоб стружкоотвода.
Определяющим конструкцию спиральных фрез стало так же требование к чистоте обработки поверхностей. При работе с ламинированными материалами, такими, как ЛДСП усилие отрыва стружки вверх способствует образованию сколов и портит внешний вид готовых изделий. Поэтому была разработана обратная геометрия ножей с выводом стружки вниз.
Позднее появились компрессионные фрезы – это спиральные фрезы со сложной геометрией ножей, которая обеспечивает встречное направление сил резания к центру рабочей зоны фрезы и сохраняет углы и грани при сквозном фрезеровании или раскрое двусторонних ламинированных материалов.
Спиральные фрезы прекрасно подходят для работы с любыми материалами и на любом технологическом оборудовании. Ими обрабатывают дерево, МДФ, ДСП, пластики, композиты, металлы и сплавы. Но максимально потенциал спиральных фрез раскрывается при работе на станках с ЧПУ.
Благодаря высокой точности изготовления, они используются в требовательном к точности ювелирном производстве, или там, где необходима высокая эффективность и качество обработки – например, при производстве мебели и декоративных элементов.
Правильный выбор спиральной фрезы и рабочего режима обеспечит ее длительную эксплуатацию в домашней мастерской и на производстве.