В процессе обработки материалов путём фрезерования на станках с ЧПУ возникает большое количество проблем связанных с разными режимами резания при заходе и выходе фрезы из заготовки, вибрациями заготовки во время фрезерования, радиальные биения инструмента при осевом врезании в материал.
Процесс совершенствования оборудования с ЧПУ и инструментов не стоит на месте, минимизация выше перечисленных проблем есть основная задача инженеров и конструкторов. Проблема подбора инструмента для оборудования становится всё меньше и меньше.
Рассматривая стандартные проблемы можно совершенно определённо сказать , что стандартный инструмент их решает очень слабо, многие фирмы производители инструмента решили модернизировать фрезы для разных типов выполняемых работ на фрезерно гравировальных станках с ЧПУ.
Главный недостаток обычных концевых фрез в том , что имея прямую перемычку на торце, они воспринимают большую осевую нагрузку при вертикальном врезании инструмента в заготовку. Данная проблема легко бы решалась если бы фреза имела геометрию сверла, но сверлом к сожалению фрезеровать очень сложно (хотя и возможно), поэтому инженеры многих инструментальных производств искали геометрию, которая совместила бы эти два сложных инструмента. Итогом этой работы стала однозаходная фреза с винтовой канавкой прошлифованной по спирали.
Данная фреза уже стала предпочтительной на многих производствах, показывая свои лучшие из своих возможностей и свойств такие как уникальная геометрия и достаточно высокая стойкость.
Чем же отличается данная фреза от остальных её собратьев?
Торцевая поверхность прошлифована по спирали Архимеда и имеет два затылованных участка, эта геометрия позволяет данной фрезе без сильных осевых нагрузок врезаться в материал при вертикальной подаче, она как бы засверливается в материал при фрезеровании на станках с ЧПУ.
Фреза имеет глубокую винтовую канавку, прошлифованную под углом 30 градусов, но угол винтовой канавки для данной фрезы бывает разным, всё зависит от конструкторского бюро производителя и их разработок и, соответственно, обрабатываемого материала. По данной канавке выходит большое количество стружки, тем самым, освобождая зону резания.
Задняя поверхность фрезы имеет небольшие шлифованные канавки, они предназначены для дробления и вывода стружки, тем самым, исключая налипание стружки на неё. Фреза является однозубой, очень большое количество двухзубых и трёхзубых фрез ломаются в процессе обработки из-за того, что один из зубьев изнашивается раньше остальных, тем самым, повышая количество срезаемого материала на рабочий зуб, в следствии происходит дисбаланс фрезы из-за её малой жёсткости, она начинает воспринимать большие радиальные нагрузки и ломается прямо в цанге шпинделя станка с ЧПУ. Фрезерование инструментом, имеющим один зуб, исключает эту проблему, более того при не жёстком закреплении обрабатываемой заготовки она легко воспринимает возникающие вибрации заготовки. Шероховатость обрабатываемой поверхности ничуть не страдает из-за того что фреза имеет только один режущий зуб, при правильном подборе режимов резания показатель Ra почти одинаков с двузубой фрезой.
Ещё одной уникальной стороной привлекает данный инструмент, канавка фрезы может быть сделана, как левая, так и правая, что же это даёт? Имея левую винтовую канавку фреза выбрасывает стружку вверх, тем самым появляются силы которые поднимают заготовку от стола станка, что весьма нежелательно при обработке заготовок малой толщины. Эта проблема очень остро стоит при фрезеровании на станках с ЧПУ пластиков, оргстекла, акрилайта и дерева. Используя фрезу с правой винтовой канавкой, стружка отходит вниз и происходит прижатие заготовки к столу станка, что очень важно при фрезеровании тонких материалов.