Фрезы. Какие лучше.
Фрезы. Какие лучше: быстрорез или твердый сплав?
Без топора — не плотник, без иглы — не портной, ну, а без фрезы — не фрезеровщик. Этих самых фрез — огромное количество: разные формы, разное содержание, исполнение и назначение. Фреза профессионала одевает, фреза обувает, поэтому мы должны выбрать среди этого многообразия именно тот вариант, который будет соответствовать нашим ожиданиям. И первое, с чем стоит разобраться — материал инструмента.
Существует два основных материала для изготовления монолитных фрез: быстрорежущая сталь (HSS) и твёрдый сплав, и, естественно, у них есть свои преимущества и недостатки. Теперь по порядку.
Быстрорез
Быстрорежущие стали содержат от 0,7-1,5% углерода, до 18% вольфрама, и др. элементы. Обозначаются они русской буквой "Р" (Р18, Р6М5 и т. д) или латинскими HSS (High Speed Steel) + дополнительные буквы, свидетельствует о включенных элементах в составе или об определенных манипуляциях в производстве инструмента, которые усиливают его свойства. Быстрорез прочнее и дешевле твёрдого сплава. Такие фрезы легко и быстро перетачиваются (особенно ГОСТовские) на заточном станке. Этих преимуществ пока достаточно для выбора в пользу быстрореза, если мы, к примеру, режем обычную сталь на старом универсальном станке, с малыми оборотами, слабой системой СПИД. В общем, если мы работаем вне благоприятных условиях, на низких скоростях, с простыми машиностроительными материалами, и с низким бюджетом, то покупаем фрезы типа ГОСТ.
Иначе дело обстоит, если у нас новое оборудование, оборотистое, жесткое: универсальное или ЧПУ — не суть, если материалы остаются конструкционные, а скорости щадящие до 80-100м/мин, то можно продолжать использовать быстрорежущую сталь. Но есть нюанс: лучше взять с защитным покрытием, кобальтированную и созданную по технологиям порошковой металлургии (HSS-E, HSS-E-PM, и т. д). Производительность увеличится, но и цена фрезы возрастёт: приблизится к стоимости твёрдого сплава. А так как скорость обработки и цены наших фрез увеличиваются, то пришло время обсудить твердый сплав.
Твердый сплав
Твёрдые сплавы представляют собой сплавы карбидов тугоплавких металлов с кобальтом, являющийся своеобразной связкой. Из названия понятно, что эти сплавы обладают высокой твёрдостью, износостойкостью и теплостойкостью до 1000 градусов по Цельсию (быстрорезы до 650).
Твёрдые сплавы получают методом порошковой металлургии из микронных, субмикронных субстратов. Обычно используют карбид вольфрама с кобальтом, зачастую туда замешивают карбид титана и карбид тантала (всем известная советская маркировка ВК, ТК, ТТК).
Импортные же маркировки у каждого производителя свои, так как состав их инструмента, который радует станочников стойкостью на определённой операции является конкурентным преимуществом и коммерческой тайной. Их так же улучшают всевозможными сочетаниями PVD и CVD покрытиями, увеличивающими износостойкость фрезы. Такие фрезы способны обрабатывать со скоростью до 500 м/мин., так называемые, труднообрабатываемые материалы групп P, M, K, S, H, а цветные металлы (группа N) обрабатывают до 2000 м/мин.
Но, конечно, на этих режимах работает только лучшее оборудование. Твердый сплав в тандеме с высококачественным, оборотистым и жёстким станком даёт на выходе большую точность, лучшее качество обработанный поверхности, предсказуемую стойкость инструмента. Это позволяет значительно повысить производительность, что с лихвой окупит высокий ценник твердосплавной монолитной фрезы.
Итак, теперь мы понимаем, что выбор инструмента из быстрорежущей стали или твёрдого сплава зависит от условий, в которых фрезе предстоит работать. Но помимо материала инструмента, есть и другие тонкости выбора правильной фрезы для конкретной операции. И как говорят в таких ситуациях бывалые классики, что это уже совсем другая история...