Rodzaje frezów – kompletny przewodnik

Czy wiesz, że początki frezowania sięgają końca XVIII wieku? Wtedy to Samuel Bentham opatentował pierwszą obrabiarkę z frezem obrotowym. Jednak za właściwego wynalazcę frezarki uznaje się jednak Eliego Whitney’ego, który w 1818 roku zbudował maszynę z samoczynnym ruchem stołu roboczego. Od tamtej pory technologia dynamicznie się rozwijała – od manualnych urządzeń, przez frezarki uniwersalne i kopiarki w XIX wieku, aż po pierwsze automatyczne maszyny sterowane elektronicznie w latach 50. XX wieku.

Dziś standardem są frezarki CNC, czyli obrabiarki sterowane komputerowo. To za ich sprawą frezowanie stało się dokładniejsze i w pełni powtarzalne, a zarazem przebiega szybciej. Jednak sercem całego procesu nadal pozostaje frez – wyjaśniamy, jakie są rodzaje frezów i jak dobrać frezy do swojej produkcji. 

Budowa freza – co warto wiedzieć na początek?

Każdy frez składa się z trzech podstawowych elementów.

1. Część robocza – zawiera ostrza skrawające, które faktycznie usuwają materiał.
2. Część łącząca – spaja część roboczą z chwytową (chociaż nie zawsze się ją stosuje).
3. Część chwytowa – odpowiada za mocowanie freza w uchwycie obrabiarki.

Najważniejszym elementem jest oczywiście ostrze skrawające, które wpływa na finalny efekt. 

Podział frezów ze względu na kształt

Pierwszym i najbardziej intuicyjnym kryterium jest kształt narzędzia, ponieważ w dużej mierze wpływa na zakres zastosowania freza.

• Frezy walcowe – ostrza rozmieszczone są na powierzchni bocznej. Służą głównie do obróbki płaszczyzn.
• Frezy czołowe – mają ostrza na powierzchni czołowej, są idealne do planowania i wykonywania płaskich powierzchni.
• Frezy walcowo-czołowe – łączą cechy dwóch poprzednich, dzięki czemu są bardzo uniwersalne.
• Frezy tarczowe – przypominają kształtem tarcze i świetnie sprawdzają się przy nacinaniu rowków.
• Frezy kątowe – wyposażone w ostrza na powierzchniach stożkowych, służą do wykonywania rowków kątowych i trapezowych.
• Frezy kształtowe – dzięki nim można uzyskać złożone profile i niestandardowe formy.
• Frezy modułowe i ślimakowe – są  używane do frezowania zębów kół zębatych metodą obwiedniową.
• Frezy trzpieniowe – drobne, stosowane często do ręcznego gratowania, fazowania i wykonywania promieni.
• Frezy palcowe – bardzo wszechstronne, używane do pracy w rowkach i wgłębieniach.
• Frezy krążkowe – niewielkie, precyzyjne narzędzia stosowane między innymi do gwintów.

Podział frezów ze względu na geometrię ostrzy

Kolejne kryterium to geometria ostrzy, która decyduje o charakterze cięcia i rodzaju uzyskiwanych kształtów.

• Frezy walcowe – do prostego frezowania powierzchni.
• Frezy walcowo-czołowe – umożliwiają obróbkę płaszczyzn z obrzeżem i rowków teowych.
• Frezy tarczowe trzystronne (proste i naprzemianskośne) – używane przy obróbce rowków prostokątnych.
• Frezy jednostronne (piłkowe) – przeznaczone do przecinania materiału.
• Frezy kątowe – służą do uzyskiwania rowków trapezowych i skośnych.

Podział frezów ze względu na materiał wykonania

Co jest jeszcze nadzwyczaj ważne? To, z czego wykonano frez. Dobrze dobrany materiał zwiększa trwałość, przekłada się też na wyższą odporność na temperaturę. 

• Frezy ze stali szybkotnącej (HSS) – sprawdzają się przy obróbce miękkich materiałów.
• Frezy kobaltowe (HSS-E lub HSS-Co) – ulepszona wersja HSS, odporna na wyższe temperatury.
• Frezy z węglika spiekanego (HM) – bardzo twarde, idealne do stali i żeliwa, zapewniają długą żywotność.
• Frezy ze stali proszkowej (PM) – charakteryzują się równomierną strukturą i większą wytrzymałością.
• Frezy z płytką diamentową (PKD, DIA) – przeznaczone do pracy z najtwardszymi materiałami, niezwykle trwałe, ale także drogie.

Pozostałe kryteria podziału frezów

Czasami stosuje się dodatkowe klasyfikacje frezów, co finalnie ułatwia dopasowanie narzędzia do zadania.

• Ze względu na przeznaczenie – do planowania, pogłębiania, rowków, gwintów czy uzębień.
• Ze względu na sposób mocowania – frezy nasadzane lub trzpieniowe.
• Ze względu na kierunek pracy – prawoskrętne i lewoskrętne.
• Ze względu na rodzaj ostrzy – proste, śrubowe, naprzemianskośne.

Taki podział ułatwia dobór freza nie tylko pod kątem materiału, ale i rodzaju samej pracy.

Zastosowanie frezów w praktyce

Frezy wspierają:

• wykonywanie uzębienia kół walcowych (przy użyciu freza ślimakowego),
• gratowanie, fazowanie i zaokrąglanie krawędzi (frezy trzpieniowe),
• nacinanie rowków prostokątnych i trapezowych,
• przecinanie materiałów metalowych i drewnianych,
• obróbkę elementów o skomplikowanych kształtach.

Dlatego, podczas wybierania frezów zwróć uwagę na rodzaj obrabianego materiału, temperaturę, zakres pracy i możliwości własnej frezarki.

Frezy do metalu i innych materiałów – czy naprawdę mają takie znaczenie?

Zdecydowanie, ponieważ dobry frez to:

• gładka powierzchnia i dokładne odwzorowanie kształtu,
• krótszy czas obróbki dzięki wydajniejszej pracy,
• wolniejsze zużycie narzędzia i mniejsze ryzyko uszkodzenia materiału,
• zadowolenie klienta i bycie o krok przed konkurencją. 

Chcesz zlecić usługę frezowania  zaufanej firmie? W Zakładzie Mechanicznym Zalesie od ponad 25 lat dostarczamy elementy dla wymagających branż – od motoryzacyjnej i spożywczej, po lotniczą i zbrojeniową. Korzystamy z nowoczesnych frezarek, a nasz certyfikat PN-EN ISO 9001:2015 poświadcza o tym, że pracujemy zgodnie z zasadami, normami i potrzebami przedsiębiorców.   

Obrabiamy stal, aluminium, tytan i inne materiały. Zapewniamy dokładność nawet do ±0,0025 mm, czyli mniejszą niż grubość ludzkiego włosa. Jeśli szukasz partnera, który dostarczy Ci niezawodne elementy metalowe – zapraszamy do kontaktu. Stworzymy dla Twojej firmy metalowe elementy, z których klienci będą zadowoleni i chętnie wrócą z nowymi zleceniami. 

FAQ

1. Jakie są podstawowe typy frezów i ich zastosowanie?

Frezy te występują w różnych typach w zależności od przeznaczenia i kształtu ostrzy. Możemy wyróżnić frezy walcowe, czołowe, walcowo-czołowe, tarczowe trzystronne z ostrzami, kątowe, kształtowe, palcowe i trzpieniowe. Każdy typ freza nadaje się do określonego rodzaju pracy – np. frezy tarczowe trzystronne z ostrzami są przeznaczone do wykonywania rowków o zarysie prostokątnym, a frezy kształtowe pozwalają zaokrąglić lub nadać skomplikowany profil elementom.

2. Co oznacza podział frezów ze względu na budowę?

Każdy frez składa się z części roboczej, części łączącej i trzpienia. Część robocza zawiera ostrza odpowiednie do obróbki materiału, część łącząca spaja ją z trzpieniem, a trzpień odpowiada za mocowanie freza w uchwycie obrabiarki. Wybór freza z odpowiednim trzpieniem gwarantuje bezpieczeństwo i minimalizuje drgania podczas pracy.

3. Jak wybrać frez względem materiału obrabianego?

Wysokiej jakości frezy wykonuje się ze stali szybkotnącej (HSS), stali kobaltowej (HSS-E), węglika spiekanego (HM), stali proszkowej (PM) lub z płytką diamentową (PKD/DIA). Odpowiedni materiał freza wpływa na trwałość, prędkość obróbki oraz możliwość pracy w wysokiej temperaturze.

4. Jakie znaczenie ma średnica freza?

Średnica freza określa, jak głęboko i szeroko można obrabiać materiał. Frezy o większej średnicy nadają się do szybszego usuwania dużych ilości materiału, natomiast mniejsze frezy umożliwiają precyzyjne wykonanie detali, rowków lub faz.

5. Jakie frezy nadają się do wykonywania rowków o zarysie trapezowym lub jaskółczym ogonie?

Do tego celu stosuje się frezy kątowe i specjalne frezy kształtowe. Są one przeznaczone do obróbki rowków o zarysie trapezowym, prostokątnym lub jaskółczym ogonie, umożliwiając uzyskanie dokładnych i powtarzalnych kształtów.

6. Co to są frezy wymienne i kiedy warto je stosować?

Frezy wymienne posiadają wymienne części robocze, co pozwala zaoszczędzić czas i koszty. Nadają się do produkcji seryjnej, gdy wykonujemy różny rodzaj frezowania przy zachowaniu tej samej podstawy narzędzia.

7. Jak prędkość frezowania wpływa na efekt końcowy?

Odpowiedni dobór prędkości skrawania jest kluczowy, aby uniknąć nadmiernego zużycia freza, drgań, przegrzewania materiału i niedokładności. Wysokiej jakości frezy zapewniają równomierne cięcie, co skraca czas obróbki i poprawia gładkość powierzchni.

8. Dlaczego frezy mają tak duże znaczenie w produkcji?

Dobry frez pozwala zaokrąglić krawędzie, precyzyjnie wykonać fazę, uniknąć drgań i zapewnić bezpieczeństwo pracy. W praktyce oznacza to krótszy czas obróbki, mniejsze zużycie narzędzi i zadowolenie klienta. Frezy wpływają na wysokiej jakości wykonanie części, co jest kluczowe w branżach takich jak motoryzacyjna, spożywcza, lotnicza czy zbrojeniowa.