ZASTOSOWAĆ FREZY SPIRALNE VHM CZY FREZY PROSTE?

Frezy spiralne VHM czy frezy proste to najważniejsze pytanie jakie otrzymuję od klientów. Kiedy  musimy wybrać odpowiednie narzędzie do frezowania w drewnie litym, sklejce, MDF, i materiałach fornirowanych.

W tym artykule przede wszystkim postaram się wyjaśnić – jak wpływa kształt krawędzi tnącej na jakość obrabianej krawędzi frezów trzpieniowych z ostrzem spiralnym i prostym.

Podział frezów trzpieniowych

Dlatego na początku podzielimy sobie frezy trzpieniowe ze względu na kształt ostrza na:

  • frez trzpieniowy z krawędzią prostą

  • spiralny frez VHM z krawędzią pozytyw

  • spiralny VHM z krawędzią negatyw

  • frez spiralny VHM z krawędzią pozytyw-negatyw

Frezy trzpieniowe z krawędzią prostą

Po pierwsze są to najbardziej znane frezy trzpieniowe do wszelkich prac stolarskich w zakładach i dużych fabrykach. Po drugie są one kilkukrotnie tańsze w porównaniu do frezów spiralnych VHM spiralnych. Dlatego, że w większości korpus jest ze stali a ostrza z HM są przylutowane do korpusu narzędzia. Wreszcie sam sposób ostrzenia podczas produkcji jest tańszy w porównaniu do frezów spiralnych.

Tak jak wspomniałem frezy są uniwersalne w obróbce drewna litego, sklejki, MDF i materiałów okleinowanych. Ostrze narzędzia jest ustawione prostopadle do obrabianej krawędzi dzięki czemu jakość obrabianej krawędzi jest dobrej jakości od góry i od dołu frezowanego elementu co możesz zobaczyć na rys.

Frezy trzpieniowe z krawędzią spiralną

W przeciwieństwie do frezów prostych, frezy spiralne nie są już tak popularne (co nie znaczy nieznane) w zakładach rzemieślniczych, fabrykach i zakładach stolarskich.

Najważniejsze różnice pomiędzy tymi narzędziami to surowiec z którego zostały wykonane. Korpusy frezów prostych wykonane są ze stali i posiadają wlutowane ostrze HM. Natomiast frezy spiralne są produkowane z tzw. wałka z materiału VHM jako narzędzie monolityczne tzn korpus i ostrza skrawające to jeden element. Wreszcie istotną różnicą jest kształt ostrza: frezy proste już wiemy jakie mają ułożenie, natomiast we frezach spiralnych producenci szlifują krawędź tnąca po spirali, stąd koszt produkcji jest zdecydowanie wyższy niż frezów prostych. Ten kształt spirali jest konsekwentnie nadawany podczas produkcji aby nadać narzędziom lepsze parametry skrawania w porównaniu do frezów prostych.

W związku z tym opiszemy zalety frezów spiralnych VHM w porównaniu do frezów prostych:

Surowiec HM i VHM

Ikona narzędzi HM

HM

Omówmy materiał z którego wykonane są ostrza. Frezy proste produkuje się z HM (węglik spiekany) a frezy

spiralne produkuje się z VHM (węglika wolframu) czyli węgliki metali trudnotopliwych w głównej mierze wolframu z dodatkiem tytanu i kobaltu.

Ikona narzędzi VHM

VHM

zalety materiału VHM:

  • charakteryzuje się większą twardością,
  • ma większą odpornością na ścieranie
  • ma większą odpornością na temperatury

Geometria ostrza

Frez prosty posiada prostą płaszczyznę natarcia i jeden lub max. 2 kąty przyłożenia, natomiast frezy spiralne jak spojrzysz od płaszczyzny natarcia to zobaczysz wklęsłą płaszczyznę po spirali w związku z tym możemy uzyskać lepszy kąt natarcia, lepsze skrawanie i łatwiejsze odprowadzenie skrawanych wiórów. Natomiast na płaszczyźnie przyłożenia zauważysz 3 lub cztery kąty przyłożenia, które poprawiają transport wiórów i więcej miejsca co na pewno ważne jest przy szybkich posuwach lub frezach o małej średnicy.

Mniejsze opory skrawania

We frezach spiralnych VHM występują mniejsze opory skrawania w porównaniu do frezów prostych ponieważ ostrze płynnie skrawa materiał i ma kontakt z elementem podczas całego obrotu. Natomiast ostrze frezu prostego ma kontakt z elementem max. na ½ obrotu a następnie uderza w materiał aby zacząć następny cykl skrawania.

A teraz różnice podczas skrawania

Ponieważ już wyjaśniłem różnice pomiędzy frezami spiralnymi VHM i frezami prostymi, dlatego łatwiej będzie omówić zastosowanie obu typów narzędzi do frezowania szczególnie materiałów okleinowanych, fornirowanych lub materiałów warstwowych.

Na rysunkach zobacz szczegóły

Na poszczególnych grafikach zobaczysz jak odpowiednio dopasować frez do Twojej obróbki.

Pierwsze frezy proste.

Uniwersalne i odpowiednie do wszystkich zastosowań. Dobrą jakość krawędzi uzyskamy od góry jak i od dołu frezowanego elementu ponieważ podczas skrawania ostrze pracuje prostopadle do górnej i dolnej warstwy; w związku z tym podczas skrawania nie powstają siły które miły by tendencje do „wypychania” na zewnątrz.

Frez trzpieniowy prosty

Drugie frezy spiralne VHM pozytyw zwane „spiral up-cut”.

Najczęściej polecamy te frezy do frezarkek górnowrzecionowych i obrabiarek CNC. Zobacz na rysunku, że po frezowaniu uzyskasz idealną krawędź bez wyrwań i podnoszenia włókien od dołu elementu ale inaczej już np. doklejony fornir będzie zachowywał się od góry. Tutaj ostrze ułożone po spirali pozytyw transportuje wióry do góry i co ważniejsze ostrze ma tendencje do wypychania materiału do góry co może powodować wyszczypania, wykruszenia lub rozwarstwienia obrabianego materiału.

Frez spiralny VHM pozytyw

Trzecie narzędzia to frezy spiralne VHM negatyw zwane „spiral down-cut”.

Używane w maszynach numerycznych CNC i frezarkach górnowrzecionowych. W porównaniu do poprzednich frezów używając tych narzędzi uzyskasz idealną krawędź od góry obrabianego wyrobu.  Ale uważaj bo od dołu mogą pojawić się wykruszenia lub rozwarstwienie materiału. W związku z tym stolarze często stosują frezowanie na podkładzie który zapobiega temu zjawisku. Dość ważna uwaga: frezy transportują wióry w dół co może być problemem podczas frezowania nieprzelotowego np. w nestingu grubych elementów.

Frez spiralny VHM negatyw

Czwarte frezy w tym temacie to frezy spiralne VHM negatyw-pozytyw tzw. ”spiral compression”.

Frezy używane przez naszych klientów, którym zależy na idealnej obróbce bez wyrwań z obu stron. Zarówno od góry jak również od dołu elementu. Jak zobaczysz na rys. frez ten to połączenie freza spiralnego pozytyw (na dole) i freza spiralnego negatyw (w pozostałej części). Rozwiązanie takie to złożenie zalet jednego i drugiego narzędzia. Dlatego frezy spiralne negatyw-pozytyw sprawdzają się idealnie do frezowania sklejki i fornirowanych płyt.

Frez spiralny VHM pozytyw-negatyw

Frezy spiralne VHM czy frezy proste? Jeśli spiralny to, który wybrać?

Na podstawie informacji, które opisałem powyżej jestem przekonany, że sam bez problemu dopasujesz odpowiedni frez trzpieniowy. I wykonasz  idealne frezowanie w Twoim warsztacie.

Czy wybierzesz frez prosty do małych zleceń i tani w zakupie? A może lepszego narzędzia aby osiągnąć lepszą jakość lub wyższe prędkości posuwu?

Czy potrzebujesz idealnej krawędzi od góry czy od dołu? A może i z jednej i z drugiej strony?

Zasada pracy frezów spiralnych

Jeśli ten wpis był dla Ciebie pomocny lub jest coś co byś zmienił, poprawił to proszę zostaw komentarz na dole.