Твердосплавные фрезы — одни из самых точных, прочных и производительных инструментов для металлообработки. Они незаменимы при работе с высокопрочными сталями, жаропрочными сплавами и твердыми цветными металлами. Однако, несмотря на их износостойкость, даже у твердосплавного инструмента нередко происходят сколы режущей кромки — зачастую внезапно и без видимых причин. А это уже риск брака, снижение точности и простой станка.
Неправильно подобраны режимы резания
На первом месте среди причин сколов — неправильно подобранные режимы резания. Даже самая качественная фреза не выдержит перегрузки, если обороты, подача или глубина резания выбраны с нарушением технологии.
Твердосплавный инструмент не любит «размазанного» резания. Ему нужны чёткие, оптимизированные параметры, чтобы стружка эффективно отводилась, а фреза не зарывалась в материал. Самые частые ошибки:
· слишком высокая подача на зуб при недостаточной глубине резания;
· слишком малые обороты, из-за чего увеличивается контактное время и нагрев;
· врезание с ударом, особенно по неровной поверхности, что даёт микротрещины.
Правильное решение — использовать рекомендации производителя инструмента, адаптированные под конкретный материал. Сегодня есть онлайн-калькуляторы и приложения, где можно точно рассчитать скорость, подачу, шаг и глубину. Не стоит копировать режимы «на глаз» — это приводит к локальным перегревам и хрупкому сколу режущей кромки, особенно при черновой обработке.
Условия резания: охлаждение, вибрации и крепление детали
Вторая причина разрушения твердосплавных концевых фрез — неблагоприятные условия обработки. Даже при корректных режимах фреза может сколоться, если в процессе возникают вибрации, микроскачки подачи или термические удары.
Один из самых критичных факторов — охлаждение.
· При недостаточном или неправильном охлаждении режущая кромка перегревается, особенно при обработке титана, нержавейки и легированных сталей.
· Резкие перепады температуры (например, если СОЖ подаётся неравномерно) могут привести к микротрещинам на поверхности фрезы.
· Иногда вообще лучше работать "всухую" — особенно при высокоскоростной обработке алюминия, где охлаждение лишь мешает стружке эффективно отводиться.
Следующий момент — жесткость установки заготовки и инструмента. Если деталь плохо зажата, возникает микроподпрыгивание, вибрации, которые быстро выводят фрезу из строя. Также важно правильно подобрать длину выступа фрезы из патрона: чем короче — тем стабильнее и меньше биение.
И не забывайте о правильной стратегии обработки. Погружение в материал "в лоб" (осевое врезание) намного опаснее, чем плавный заход под углом или по спирали. Используйте траектории, которые минимизируют ударную нагрузку на инструмент, особенно в твёрдых или слоистых материалах.
Износ инструмента и подготовка поверхности
Третья ключевая причина сколов, которую отмечают консультанты https://www.irlen.ru/ — использование уже изношенного инструмента или обработка некачественно подготовленных поверхностей.
Многие операторы стараются "доработать" фрезу до конца — но у твердосплавного инструмента нет мягкого предупреждающего износа, как у быстрорежущего. Он работает-работает — а потом крошится мгновенно. Поэтому важно отслеживать критическую длину фаски, появление микроотколов, изменения звука в процессе. Лучше заменить фрезу немного раньше, чем влететь в дорогостоящий ремонт.
Кроме того, состояние обрабатываемой поверхности тоже критично. Если фреза врезается в прокалённый участок, сварной шов или заусенец, это может вызвать мгновенный скол. Поэтому при повторной обработке заготовку лучше сначала «пройти» черновым инструментом, убрать возможные неровности, а уже потом использовать чистовую фрезу.
Также играет роль и правильный выбор типа фрезы под конкретную операцию:
· Концевые фрезы — для пазов и плоских поверхностей,
· Торцевые — для съёма объема,
· Специальные фасонные — для сложных контуров. Часто сколы происходят именно потому, что оператор применяет не тот инструмент для данной формы или материала.