Оснастка к фрезерным станкам по дереву

1. Классификация и назначение оснастки

Оснастка для фрезерных станков по дереву делится на несколько ключевых категорий:

• Режущий инструмент (фрезы): Непосредственно осуществляет обработку материала.

• Вспомогательный инструмент (цанги, патроны, переходники): Обеспечивает соединение фрезы со шпинделем.

• Приспособления для фиксации заготовок: Гарантируют надежное крепление детали во время обработки.

• Измерительный и вспомогательный инструмент: Для настройки, калибровки и контроля.

2. Режущий инструмент (фрезы). Ключевые параметры и типы

Ключевые параметры выбора:

• Диаметр хвостовика: Должен точно соответствовать цанге (6, 8, 10, 12, 1/4", 1/2"). Несовпадение даже на 0.1 мм недопустимо.

• Режущая часть (геометрия): Определяет тип операции (черновая, чистовая, профильная, раскрой).

• Количество лезвий (зубьев):

  • 1-2 зуба — для быстрого чернового съема и обработки мягких материалов (ПВХ, пенопласт).

  • 2-3 зуба — универсальный вариант для дерева и МДФ.

  • 3-6 зубьев — для чистовой обработки и работы с твердыми породами, пластиками.

• Материал и покрытие:

  • HSS (быстрорежущая сталь): Низкая стойкость, для мягких пород дерева, не подходит для материалов с клеем.

  • Твердый сплав (HM, Carbide): Стандарт для профессионального использования. Высокая стойкость.

  • Покрытия (TiN, TiAlN): Увеличивают термостойкость и износостойкость на 30-50%, критично для обработки клееных материалов (ЛДСП, МДФ).

Основные типы фрез по дереву:

• Дисковые (пазовые) фрезы: Для раскроя, выборки пазов, торцевания.

  • Пример: Фреза монолитная 80x12x1.8 мм (DxLxDхв) для раскроя ЛДСП без сколов.

• Концевые фрезы (прямые, граверы): Для 2D-раскроя, гравировки, выборки пазов.

  • *Пример: Одна фреза 3.175 мм (1/8") с двумя сменными лезвиями заменяет 5-10 цельных граверов.*

• Кромочные (калевочные) фрезы: Для формирования фасок, скруглений, фигурных кромок.

  • *Пример: Фреза калевочная радиусная R=6.35 мм для скругления кромки столешницы.*

• Фасонные (профильные) фрезы: Для создания сложных профилей (плинтуса, багет, мебельные фасады).

• Фрезы для 3D-обработки (конические, сферические, "бочки"): Для объемного фрезерования, 3D-моделей.

  • *Пример: Коническая фреза с шариковым наконечником 6 мм с углом 6° для чистовой обработки 3D-рельефа.*

• Сверла и фрезы для сверловки (в т.ч. Forstner): Для глухих и сквозных отверстий, засверловки под петли.

3. Вспомогательный инструмент (Цанговые патроны)

• Назначение: Точная и надежная фиксация фрезы в шпинделе. От качества цанги напрямую зависит биение инструмента, что влияет на чистоту поверхности и стойкость фрезы.

• Типы цанг:

  • ER (стандарт DIN 6499): Наиболее распространенный и универсальный тип (ER-11, ER-16, ER-20, ER-25, ER-32, ER-40). Чем больше номер, тем больший диаметр хвостовика можно зажать.

  • SK: Аналогичны ER, но с другим углом конуса.

  • HSK: Для высокоскоростных станков с автоматической сменой инструмента (ATC).

• Критически важные моменты:

  • Биение: Для качественной обработки биение на вылете 50-100 мм не должно превышать 0.01-0.03 мм.

  • Комплектация: Цанга + зажимная гайка + выталкиватель.

  • Совместимость: Цанга и гайка должны быть от одного производителя и одной серии.

4. Приспособления для фиксации заготовок

• Вакуумный стол + насос: Основной способ фиксации листовых материалов.

  • Комплект: Вакуумный насос (например, 5.5 кВт, 40-60 м³/ч), алюминиевые плиты с T-слотами, резиновые уплотнители, заглушки.

  • Расходники: Резиновые шнуры-уплотнители (разных диаметров и жесткости), вакуумные мембраны (для фиксации коротких деталей).

• Механические прижимы: Струбцины, болты, универсальные зажимные системы. Используются для фиксации штучных заготовок или при отсутствии вакуума.

• Т-слоты стола: Для вкручивания болтов и установки различных самодельных или покупных прижимных устройств.

5. Эксплуатация, расходники и сервис оснастки

• Регламент обслуживания:

  • Перед каждой установкой: Очистка хвостовика фрезы и посадочного места цанги от пыли и смолы.

  • Контроль биения: Проверка индикатором при смене патрона или после удара.

  • Замена уплотнителей вакуумного стола: По мере износа (потери эластичности, разрывов).

• Основные расходники:

  • Фрезы — плановый расход по мере затупления или поломки.

  • Цанги — ресурс около 1500-2000 циклов зажатия, после чего могут терять точность.

  • Зажимные гайки — подвержены износу и механическим повреждениям.

  • Уплотнители для вакуумного стола.

  • Щетки обдува (для очистки зоны реза от стружки).

• Критерии износа и замены:

  • Фреза: Повышенное усилие реза, появление "ворса" и сколов на кромке, изменение цвета режущей кромки (перегрев), вибрация.

  • Цанга: Появление задиров, невозможность зажать инструмент без проскальзывания, увеличенное биение.

6. Краткая спецификация оснастки (для ТЗ/тендера)

7. Часто задаваемые вопросы по оснастке

В1: Почему нельзя экономить на цангах и покупать самые дешевые?

• О: Дешевые цанги имеют нестабильную термообработку и низкую точность изготовления. Биение в 0.05-0.1 мм вместо 0.01 мм приводит к:

  • Увеличению вибрации и шума.

  • Ухудшению чистоты поверхности.

  • Ускоренному износу и поломке дорогостоящей фрезы.

  • Преждевременному износу подшипников шпинделя.

В2: Как определить, что фреза затупилась?

• О: Косвенные признаки:

  1. Появление "волны" или "ступенек" на обработанной поверхности.

  2. Потемнение или подгорание кромки реза (особенно у дерева и пластика).

  3. Увеличение усилия реза — станок начинает "натужно" работать, падают обороты.

  4. Появление большого количества мелкой пыли вместо нормальной стружки.

В3: Можно ли затачивать твердосплавные фрезы?

• О: Да, но это требует специализированного оборудования (заточный станок с алмазным кругом) и высокой квалификации оператора. Некорректная заточка нарушает геометрию, что сводит на нет все преимущества инструмента. Для стандартных фрез часто экономически выгоднее покупать новые. Затачивать имеет смысл дорогостоящий специнструмент.

В4: Как подобрать режимы резания (скорость, подача) для новой фрезы?

• О: Исходите из рекомендаций производителя фрезы. Общая формула для расчета подачи: Подача (мм/мин) = Кол-во зубьев × Обороты шпинделя (об/мин) × Подача на зуб (мм).

  • Подача на зуб (Fz) — ключевой параметр, который указывает производитель (например, для МДФ 0.08-0.12 мм/зуб).

  • Пример: Фреза 1 зуб, 18000 об/мин, Fz=0.1 мм. Подача = 1 × 18000 × 0.1 = 1800 мм/мин. Начните с 70% от расчетного значения и проведите пробный проход.