Виды и выбор фрез по дереву

Ручное или автоматическое фрезерование деревянных заготовок могло бы ограничиться подбором фрез по стали и цветмету, если бы не некоторые особенности дерева, не дающие качественно обработать заготовки. Острота заточки фрезы – решающий, но не единственный фактор.

Отличием фрезы по дереву служит значительное количество разновидностей прорезающих заготовки кромок. Присутствует способность обработать древесину сбоку или по направлению, совпадающему с осью вращения инструмента.

На неподвижных фрезерах в основном применяют конкретный метод обточки дерева. Ручной фрезерующий станок, в отличие от жёстко закреплённого в помещении, расширяет этот выбор, позволяя применить для конкретной разновидности работ свой особый резак. Некоторые несквозные пропилы в дереве производятся исключительно мобильным фрезером – ручным станком.

Ручной фрезерный станок, кроме функционально-технологической обработки дерева, даёт возможность создать художественный профиль заготовки. Это значит, что на дощечке или планке, бруске вырезается узор, наносится рисунок, создаётся некая повторяющаяся текстура, возможно изготовить герб или надпись.

Для фрезы по дереву достаточно использование быстрорежущей стали. Победитовый сплав и алмазное напыление – прерогатива фрез по камню, стали, твёрдому цветмету, бетону, кирпичу и другим особо твёрдым стройматериалам. Даже твёрдые породы дерева – бук, дуб, самшит – режутся фрезами, изготовленными из тех же марок и сортов стали, что применяются для некоторых фрез по металлу.

Определившись с характером работ и сталью, из которой сделана фреза, мастер обращает внимание на назначение изделия. По его области применения та или иная фреза относится к одному из следующих видов и разновидностей резаков:

1. торцевые резаки применяют для обработки торцевых граней заготовки;

2. конические – служат для обточки древесины любого сорта и породы под произвольным углом;

3. V-тип используется для вырезания надписей и стачивания фасок под углом в 45°, прорезания V-пазов в заготовках;

4. дисковые – прорезают горизонтальные пазы и канавки произвольной ширины и глубины, облегчающие отрезную работу по дереву;

5. профилированные – позволяют художественно дополнить изготавливаемый элемент интерьера, декора;

6. фальцевые – фрезеруют четверти;

7. калёвочные, в свою очередь, сглаживают острые кромки и рёбра;

8. резаки типа «ласточкин хвост» формируют шипы под конкретный паз;

9. фигирейные – позволяют обработать филёнки для дверей старого образца, выполненных из сплошных сборных элементов, но филёнка – не только элемент двери или дверцы шкафа;

10. галтельные – формируют желоба на узких гранях и кромках деталей и заготовок.

Кроме вышеописанных видов резаков, выпускают и комбинированные – сочетание фрезы для формирования шипа и паза. Это позволяет, к примеру, прошпунтовать одинаковые по ширине и толщине обрезные доски, чтобы те при сборке легко входили одна в другую и создавали непродуваемые ветром и сквозняками соединения, применяемые, скажем, при сборке потолочного настила в жилых помещениях.

Шаровой, или сферический со скруглённой головкой, резак служит для декоративной резьбы по дереву. Несколько отличающиеся по расположению режущих элементов, их структуре фрезы дают возможность обработать (Л) ДСП, ламинат, ДВП, МДФ-композит, а также сформировать деревянные ручки и «набалдашники», оформить планки тумб и шкафов, облагородить перила, поручни и деревянные парапеты.

Наконец, погружаемые резаки дополнительно подфрезеровывают пазы на нужную глубину.

С модульным наконечником фрезы дороже по стоимости, чем монолитно исполненные. Тем не менее пользователи предпочитают именно первый вариант – работа с такими резаками даёт определённую степень свободы по сравнению с монолитными изделиями.

Сборные деревообрабатывающие резаки содержат установленную в инструмент опорную часть стандартного формата. Режущие острия размещены на её конце.

Монолитный резак обладает остриями, выточенными непосредственно на рабочей основе инструмента. Деформироваться настолько, чтобы отделиться окончательно, остриё не имеет возможности, несмотря на повышенные обороты привода и особо твёрдые сорта древесины. Но монолитный резак нельзя заточить повторно – при затуплении он попросту выбрасывается. Быстрорежущая сталь при обработке дуба или самшита способна затупиться уже после трёх сеансов резки заготовок.

Резаки этого подвида обладают гораздо большим сроком службы из-за особенностей геометрии построения. Кромки двусторонние – мастеру это позволяет перевернуть рабочую часть резака наоборот, когда одна из сторон затупилась и режет заготовки хуже. Сменно-режущая фреза выгоднее вдвое для пользователя, чем односторонняя.

Конкретные резаки с определёнными станками совместимы в основном за счет геометрии построения первых. Хвостовик повлияет на возможность закрепления цанги на этом станке, диаметр которой выбирается из трёх значений – 6, 12 или 18 мм. Прикинуть, подходит ли фреза к станку, можно лишь в каждом из конкретных случаев. Бывает, что фреза не до конца подходит к станку – мастера подчас подстраивают конкретный станок под неё. Дело в том, что, работая на не подстроенном под фрезу станке, поначалу кажется, что работа идёт штатно, план выполняется, но уже спустя несколько минут станок и резак начнут заметно вибрировать, и качество резки заготовки упадёт. Чтобы не допустить подобного брака в деталях, и существует возможность подрегулировать станок точно под конкретную фрезу – колебания даже на десятую часть миллиметра недопустимы, в отдельных случаях фреза может выпасть.

Эксперты напоминают: при использовании станка с ЧПУ рабочий или мастер должен вовремя предотвратить работу фрез, не совместимых с конкретным станком. Например, нельзя закреплять в цанге с дюймовым отсчётом фрезы с хвостовиком, измеряющимся в миллиметрах по рабочему диаметру.

Способ монтажа резака в цанге указывает на следующее: насадочные резаки в основном применяются для неподвижного станка с приводом на 32 мм, а пальчиковые – с диаметром от 6 мм. Не соблюдая это правило, малоопытный новичок столкнётся со скорым выходом резака из строя.

Лезвия ответственны за высокое качество работы как таковое. Они определяют, насколько оперативной и эффективной окажется обработка заготовок у мастера.

Твердосплавные лезвия (HSS, высокоскоростная сталь) или быстрорежущие (HM, трудно поддающийся затуплению металл) – зависит от того, насколько больший, к примеру, перегрев заготовки и резака при работе образуется в ходе работ. Так, HSS легче переносят перегрев – их рабочий диапазон температуры значительно выше. Из-за этого их острия труднее затупить, а значит, работают они заметно дольше, позволяя обслужить большее количество заготовок. Деревянные заготовки не требуют твердосплавных резаков: допустимо применить и обычные быстрорежущие изделия.

В частности, вертикальные фрезы режут дерево на части, наклонные – отшлифовывают детали, удалив в процессе обточки лишние слои древесины. Для тонкой шлифовки применяются спирально-ножевые резаки. У срезающих резаков обработка в итоге дает идеально гладкую плоскость детали, где сколов и неровностей практически нет – дошлифовывание не нужно.

У пазовых фрез присутствует возможность проделать на выпиливаемой заготовке центральные или расположенные ближе к краю отверстия или канавки – так, идеально они подходят для формирования шипов и пазов. Достоинство пазных резаков – выставление ширины реза при неизменном диаметре хвостовика. Пазные резаки подразделяются, в свою очередь, на дополнительные подтипы.

1. Прямой резак – наиболее простое изделие. Его форма – ровный цилиндр. При работе образуется строго прямоугольная канавка в древесине.

2. Галтельная фреза: в продольном разрезе этот инструмент обладает U-образной формой.

Однако есть и V-образная разновидность галтельного резака. Стенки в обоих случаях обладают небольшим наклоном, что важно при прорезании непрямоугольных пазов.

Пазовые конструкционные – Т-образные и «ласточкин хвост» – рассчитаны на прорезание фигурных канавок с плавными и резкими гранями одновременно. Первая обладает продольным разрезом изделия в виде буквы «Т», вторая – лепестками, в совокупности с остальными частями изделия напоминающими реальный хвост ласточки.

Фигурная фасонная фреза имеет строение рабочей части, напоминающей фигурные скобки. Паз, выемка, прорезаемые ею, обладают характерным для изделия заглубленной и заострённой центральной вогнутостью. Обработка заготовки фигурной фрезой производится по краям или ближе к центру детали: инструмент справится и с той, и с другой задачей.

Без хвостовика фреза не закрепится надёжно в зажимном патроне привода устройства. Выпускаются фрезы с коническим и цилиндрическим хвостовиками. Для предупреждения лишнего прокручивания на хвостовик наносится лыска. Дело в том, что, когда фреза – да и любой инструмент, даже обычное сверло – начинает прокручиваться, она в этом месте перегревается. Слои стали снимаются один за другим. Инструмент расцентровывается, и появляется вибрация, быстро довершающая своё чёрное дело – резак в итоге сломан. Для зацепления за лыску цанги предусмотрен специальный промподшипниковый комплект, служащий упором. В ходе износа обнаружив, что фреза всё же понемногу скользит в патроне, мастер заменяет сам подшипник. Диаметр фрезы – 6-12 мм, у определённой модели фрезера он свой. Промежуточное значение диаметра хвостовика фрезы – к примеру, 8 мм. Нестандартный диаметр – 4, 7 или 20 мм. Заграничные аналоги резаков измеряются по хвостовику в дюймах, в которых, как известно, не десятичная, а двоичная, «пополамная» система: полдюйма, четверть, ?, 1/16 и 1/32 часть.

Резаки с «дюймовым» диаметром не рекомендуются для использования в отечественных фрезерах, особенно советского производства. Впрочем, попытки установить в миллиметровую цангу дюймовый хвостовик не дадут никакого результата. К тому же небольшое расцентровывание всей сборки, кроме поломки, способно привести мастера к травме.

Рассмотрим, в чем заключаются условия для выбора подходящей фрезы или набора фрез.

• Высокое качество. Удостоверьтесь, что деталь идеальна, не содержит насечек и выбоин, заточена наилучшим образом. Установочные канавки должны быть на своём месте.

• Термопрочность изделия – резак должен выдерживать наибольший диапазон температурного перегрева. Это обуславливает его дальнейшую безотказную работу – мастер успеет обработать большое количество заготовок, выточить максимальное количество деталей, прежде чем резак окончательно затупится.

• Резаки, имеющие, к примеру, напаянные режущие кромки из победитового сплава, должны обладать высококачественной спайкой. Даже когда мастер перестраховывается и покупает именно победитовую фрезу, чтобы обрабатывать дерево, камень и другие материалы, не останавливая работу для замены фрезы, этот резак не должен внезапно терять эти режущие кромки в процессе, иначе работа тут же остановится. Обработка деталей из самшита и дуба в целях большей долговечности потребует фрезу именно с твердосплавными наконечниками, так как запас прочности, чтобы работа лишний раз не простаивала, требуется значительный. В паспортном описании конкретных изделий указывается марка, а нередко и состав припоя, которым на стальной основе напаяны твердосплавные микрорезцы. Используйте для большинства работ изделия с припоем марки не хуже, чем ПСр 37.5. Более высокое значение укажет на лучшее качество по прочности. В качестве припоя используют медно-серебряный сплав. Сварка при производстве фрез недопустима. Цветнометаллический припой плохо сваривается со сталью и тугоплавким победитом, так как из-за значительного превышения сварочной температуры возможно растворение цветмета в чермете, и образующийся полиметалл окончательно утрачивает характеристики, присущие твердосплавным элементам, – он превращается в «пластилин», подобно чёрной стали, в результате инструмент попросту не годен к работе. Вместе с тем значительно пострадает безопасность его использования.

• Перед применением монолитные резаки тщательно тестируют. Так, качество сплава и припоя можно определить, попытавшись его надпилить. Подделка легко вычисляется по царапинам, легко появляющимся при поцарапывании, например, остриём быстрорежущего сверла, абразивной материей наждачки или ребристой поверхностью напильника, зубьями пильного полотна. По шкале Роквелла твёрдость резака не должна быть ниже 58. Если она хотя бы на единицу меньше, то резак станет тупиться заметно быстрее, отчего возрастут расходы на замену для него. Качество обработки древесины, цветмета и других материалов непосредственно зависит от использования необходимых для работы приспособлений и доборных (наборных) комплектующих.

Прежде чем пользователь окончательно определится с тем, какая фреза (или несколько фрез) ему нужны для продуктивной и плодотворной деятельности, стоит упомянуть их конкретные разновидности, имеющие обоснованное применение на практике.

• Так, фреза на болгарку в отличие от резака непосредственно для фрезерного станка выглядит следующим образом. Чашкорез – её второе название, её применяют для вырезания чашеобразных углублений и выемок. Применяется строителями, возводящими дома и бани из скруглённого бруса.

• Борфреза для бормашины имеет коническую рабочую часть, изрезанную «косозубыми» кромками. Многообразие их вариаций позволяет выбрать любую – хоть усечённый конус, хоть изделие со скруглённым носиком. Фрезы для дремеля, а точнее, изделия для станков, выпускаемые европейской фирмой Dremel, многофункциональны: в продаже есть как конические (45 градусов или с иным углом), так и цилиндрические, пламевидные, сфероконические, сферические (круглые) и другие, спектр их применения в высокохудожественной и технологической деревообработке (выборке пазов и канавок) довольно широк.

• «Текстурная» фреза, или «кукуруза», шейперная, имеет волнообразно-симметричное или текстурно-спиралевидное в продольном разрезе расположение напаянных кромок. Используется она при обработке стеклотекстолита, композита, пластика, фанеры и другого, например, когда требуется быстро снять несколько слоёв материала с поверхности заготовки. Разновидностью шейперной кукурузы является фреза-шарошка – без неё работу пришлось бы делать шарошечным долотом.

• Насадная – надевается на специальную ось-основу. Применяется она, к примеру, для вырезки кромок вагонки с двумя и большим количеством «шпунтов» (шипов и пазов, идущих по ребру доски параллельно друг другу).

• Проходная фреза по металлу имеет несколько разновидностей: концевая, дисковая, шпоночная, профильная и так далее. Фрезы по металлу этой категории используются и для деревообработки. Суть проходной фрезы – вырезать продольную канавку, пересекающую обе противолежащие плоскости детали, например, от торца к торцу бруска. Используется в основном как изделие для технологической резки – для изготовления всё тех же пазов под шип конкретной высоты и ширины (толщины). Разновидность – профильно-насадочная (профильная), осуществляющая резку нескольких борозд, например, на профилированном брусе, использующемся для строительства деревянных загородных и дачных домов. Проходная фреза – отчасти собирательное понятие для многих разновидностей резаков, предназначенных для поверхностного надрезания брёвен, досок и брусьев.

Имея представление о многих видах и разновидностях фрез, мастер закупает нужные комплекты резаков и приступает к работе.