Фрезы по дереву: общие сведения, типы фрез и рекомендации по выбору

Приобретая ручной фрезер для своей домашней мастерской, счастливый обладатель такой обновки получает в свое распоряжение очень функциональный инструмент, который способен вывести обработку деревянных деталей на совершенно иной уровень качества. Ни один другой «представитель» деревообрабатывающий техники бытового класса не имеет столь широких возможностей. В умелых руках ручной фрезер полностью оправдывает название универсального, многофункционального инструмента, открывающего широчайшие горизонты творчества.

Но действительно многофункциональным этот инструмент станет только в том случае, если к нему приобретена необходимая оснастка. И в первую очередь это, конечно – фрезы по дереву. Они представлены в продаже в очень широком разнообразии, и начинающему мастеру необходимо научиться ориентироваться в нем и выбирать нужную фрезу для того или иного вида работ.

Сразу оговоримся: рассказать обо всех типах фрез в масштабе одной публикации – попросту невозможно. Да, наверное, и не нужно, так как с приходом опыта работы у постоянно совершенствующегося мастера сложится полное понимание в этом вопросе. Так что предлагаемая вниманию публикация – только лишь для «старта» на этом поприще.

Общие сведения о фрезах

Фреза – это главный сменный элемент оснастки любого фрезера. По сути – она и является тем режущим инструментом, которым осуществляется обработка деревянной детали. Именно от качества фрезы в большей мере зависит и качество получаемого в итоге изделия.

Принцип строения фрез

Разнообразие фрез по их «геометрии», а стало быть и по предназначению – чрезвычайно широкое. Но в любом случае, если рассматривать эти комплектующие именно для ручного фрезера, сохраняется общий принцип их конструкции.

По сути, обязательных основных элементов конструкции — всего два.

Прежде всего, это хвостовик (поз. 1), который зажимается в патроне фрезера и через который, соответственно, передается вращающий момент.

Рабочая область или головка (поз. 2) – та в которой расположены лезвия (ножи, резаки — их по-разному называют в различных источниках). Режущая кромка может быть прямой или же иметь весьма замысловатую конфигурацию, что и предопределяет возможности конкретной фрезы.

Про разнообразие конфигураций режущих головок фрез в основном-то и пойдет речь ниже – это основной критерий выбора.

Наконец, на фрезе могут быть дополнительные элементы (на данной иллюстрации это опорный подшипник — поз. 3), или упрощающие выполнение фрезеровальных работ, или расширяющие возможности фрезы. Например, подшипники очень помогают при изготовлении или обработке деревянных деталей по имеющимся шаблонам – получается в буквальном смысле слова копирование контуров. Кроме подшипников, это могут быть стопорные муфты, калибровочные втулки или шайбы, винты, позволяющие перебрать разборную фрезу и разместить ее режущие детали в нужной последовательности.

Цены на набор фрез Lb00;BoschMc64;

Размеры хвостовиков фрез

Хвостовики фрезы характеризуются двумя размерами – диаметром и длиной.

Длина во многом зависит от предназначения фрезы. Но порой случаются ситуации, когда при выборе, например, глубоких пазов, длины становится недостаточно. С аналогичной проблемой можно столкнуться и в том случае, если ручной фрезер устанавливается под специальным фрезерным столом, и толщина столешницы также «съедает» некоторую часть длины хвостовика.

Это один из моментов, которые следует держать в уме при выборе

Второй параметр хвостовика – это его диаметр. Естественно, он подбирается по патрону имеющегося или приобретаемого фрезера.

Здесь есть важный нюанс. Дело в том, что в продаже могут встретиться как сам инструмент, так и фрезы дюймового и метрического стандарта. Например, в метрическом исчислении это может быть 6; 8; или 12 мм. В дюймовом же приняты два размера 1/4 и 1/2 дюйма. Если перевести это в миллиметры, то получается 6,35 и 12,7. Вроде бы совсем рядышком…

Но именно, что «вроде бы». На фрезерах устанавливается цанговый патрон, который, в отличие, например, от патрона дрели, не терпит «вольностей» с диаметрами. И фреза с полудюймовым хвостовиком способна намертво заклиниться в 12-мм патроне, да так, что придется прибегать каким-то крайним мерам. И наоборот – 12 мм фреза может фиксироваться в патроне на 1/2 дюйма ненадежно, что крайне опасно, так как есть вероятность получить очень серьёзную травму.

Разница между диаметром 6 мм и 1/4 дюйма – не столь значительна. Но и в этом случае лучше все же не рисковать, а приобретать то, что прописано в паспорте фрезера.

Не стоит поддаваться на уговоры продавцов – мол, все так делают, и ничего страшного, «приляжется» и т.п. При таком попустительстве имеется вероятность просто угробить свой инструмент, если не случится худшего.

Как быть, если требуется или более длинный хвостовик, или фреза определенной конфигурации, но под цангу другого диаметра, а в ассортименте магазина таковых нет? Иногда в этом плане помогают переходники-удлинители. Они сами имеют хвостовик определенного размера, а на конце – цанговый патрон. Так что можно приобрести подобную оснастку для разных переходов диаметров, которая при необходимости выручит в обоих случаях.

Но, безусловно, еще при выборе ручного фрезера рекомендуется заранее сложить представление о том, какие работы предполагается им выполнять, какая оснастка в связи с этим должна преимущественно использоваться. Злоупотреблять дополнительным переходниками не следует – это всегда лишнее «слабое звено», нежелательное на больших скоростях и высокой нагрузке.

Выбор ручного фрезера – задача ответственная!

Если решено обзавестись этим очень полезным электроинструментом, чтобы самостоятельно или под чьим-то руководством освоить технологию фрезерной обработки деревянных деталей, следует хотя бы в общих чертах представлять устройство ручного фрезера и критерии его оценки при покупке. Подробнее об этих вопросах читайте в специальной публикации нашего портала «Какой ручной фрезер по дереву выбрать».

Различия по принципу строения режущей части

Даже если пока отставить в сторону конфигурацию режущей головки, можно заметить возможные отличия по самому принципу конструкции.

Цены на набор фрез Lb00;FITMc64;

• Наиболее распространенными являются сборные фрезы. Суть их конструкции заключается в том, что в процессе производства вначале изготавливается болванка фрезы с хвостовиком. А затем в нужных местах к ней крепятся металлические режущие кромки. Соединение производится по технологии пайки с использованием специальных тугоплавких припоев.

Такая технология хорошо освоена, и поэтому подобные фрезы встречаются чаще всего. Правда, иногда именно узел паяного соединения становится «слабым звеном» — это случается на недорогих моделях или на фрезах и вовсе не известного происхождения. За качество пайки кромок у моделей ведущих брендов обычно переживать не приходится.

• В последнее время набирают популярность фрезы со сменными лезвиями. Режущая кромка у них крепится на болванке одним или несколькими винтами.

Такие лезвия при необходимости несложно демонтировать, чтобы выполнить заточку или сменить на новые. Стоимость новых, безусловно, в любом случае будет ниже стоимости целой фрезы аналогичного качества. Но до полной замены еще, как говорится,  «дожить надо». Дело в том, что такие лезвия, как правило, имеют двухстороннюю заточку, а некоторые (как, например, показано на иллюстрации выше в левом ее фрагменте) — даже четырёхстороннюю. То есть если режущие кромки притупились, можно пока не тратить время на их заточку, а просто, сняв крепежные винты, перевернуть лезвия другой стороной наружу и продолжать работу.

Безусловно, стоимость подобных фрез довольно большая, но это вполне оправдывается удобством и длительным сроком их эксплуатации. Поэтому все большее количество мастеров профессионального класса переходит именно на такую оснастку.

• Третий тип – это монолитные фрезы. У них режущая кромка сформирована отточенными выступами на самой болванке, примерно так, как это делается на обычных сверлах.

У таких фрез практически полностью исключается вероятность отрыва режущей кромки от «тела», что, конечно, является неоспоримым достоинством. Однако, такие лезвия сложнее затачивать, а кроме того, по мере заточки их геометрия постепенно изменяется, что сокращает срок эксплуатации. И приходится выбрасывать всю фрезу полностью.

• Отдельно можно выделить насадные (или наборные) фрезы. У них режущие детали не соединяются намертво с хвостовиком – предоставляется возможность их снять и установить в необходимой последовательности, с чередованием разделительных шайб, муфт или подшипников. Тем самым изменяется и «геометрия» обработки деревянной детали или количество и взаимное расположение одновременно выбираемых пазов.

Впрочем, это уже в большей степени оснастка для мастеров-профессионалов. Новичку же будет благоразумнее начинать освоение технологии фрезерования с обычных наиболее распространённых сборных фрез с напаянной режущей кромкой.

Различия по материалу и способу заточки режущей кромки

При выборе фрез обращают внимание и на материал самой режущей кромки. Здесь можно встретить два основных варианта.

• Лезвия из быстрорежущей стали, обычно обозначаются аббревиатурой HSS (от английского «High Speed Steel» – дословно «высоко-скоростная сталь»). Это – отличное решение для обработки мягких пород дерева. Как уже понятно даже из названия, такие фрезы обычно используются на высоких оборотах фрезера – именно в таких условиях они показывают свои преимущества, давая очень чистую обработку.

Правда, и затупить подобные кромки – много труда не надо. При встрече с твердой средой они быстро перегреваются, утрачивают свои качества и требуют правки.

• Если же предстоит обрабатывать древесину твердых пород или плотные композитные материалы на ее основе, то предпочтение следует отдавать фрезам с твердосплавными напайками. Принятое обозначение такой оснастки – НМ. В качестве материала для кромок чащ всего используется карбид вольфрама, известный своей прочностью. Но это не означает, что такие фрезы – вечные. Нет, и они тупятся, и так же требуют периодической правки. Просто с их помощью вполне можно обрабатывать очень плотную древесину, но уже на более низких оборотах фрезера.

А вот для мягких пород это, пожалуй, и не самый лучший вариант, так как, по идее, идеальной чистоты обработки с ними добиться бывает довольно сложно. Впрочем, во многом это зависит от качества режущих кромок – в этом вопросе тоже немалый разброс. Твердые сплавы могут серьезно различаться зернистостью: чем она меньше — тем качественнее и долговечнее получается режущий инструмент. Так что качество поверхности после прохода НМ-кромками изделий ведущих производителей бывает ничуть не хуже, чем после быстрорежущих. И по сути – такие твердосплавные фрезы являются универсальной оснасткой для любых пород древесины.

Могут быть различия и по конфигурации режущей кромки относительно оси вращения фрезы.

• По большей части встречаются фрезы, у которых режущий край лезвий расположен вертикально или, если это фигурная фреза, в одной плоскости с осью вращения. То есть в боковой проекции все равно становится вертикальным.

Следует заметить, что такие кромки — наиболее непродуктивные и быстро изнашивающиеся. По сути – они работают на скол тонкого слоя древесины, поэтому вскорости на них появляются зазубрины, которые ухудшают качество обработки деталей.

Но зато такие фрезы обладают сравнительно невысокой стоимостью, и проще других поддаются правке и заточке (до определенных пределов, конечно).

Цены на набор фрез Lb00;ЗубрMc64;

• Более совершенными являются фрезы, режущие кромки у которых расположены под углом к оси вращения. Они уже по большей части работают именно как ножи, обеспечивают не скол, а аккуратный срез волокон древесины и, соответственно, повышенное качество обработки заготовок.

Такие фрезы, безусловно, стоят дороже, но и «моторесурс» у качественных изделий подобного типа уже значительно больше. То есть требовать заточки или даже полной замены лезвие будет реже.

• Режущая кромка может иметь и спиральную конфигурацию, так, как это обычно делается на обычных сверлах. Но, в отличие от них, рабочей частью фрезы является не только торцевая заточка, но и вся кромка на ее протяжении снизу доверху.

Может иметься разница и по типу заточки режущей кромки – применяется прямая угловая, трапециевидная или радиальная заточки. Но в эти «дебри» новичку пока еще лезть рано, и понимание такого вопроса приходит лишь с достаточным опытом работы по фрезерованию, при выходе на качественно другой уровень мастерства.

Типы фрез по способу обработки материала

Переходим, наконец, к рассмотрению разнообразия фрез, позволяющего подобрать оснастку для тех или иных видов работ с деревянными заготовками.

Концевые фрезы

Такие фрезы можно, в принципе, отнести и просто к пазовым, но их выделяют на общем фоне за схожесть с обычным сверлом. По сути, о них только что рассказывалось, когда речь шла об оснастке со спиральным расположением режущих кромок. И иллюстрация, хорошо показывающая строение таких фрез, уже размещена выше.

Концевые фрезы имеют отличающуюся от обычного сверла заточку торцевой части, но это не мешает им хорошо вертикально погружаться в обрабатываемый материал. А отверстие, получаемое с их помощью, получает практически ровное дно.

Но сверление отверстий – это всего лишь одна из функций концевых фрез, обладающих немалой универсальностью. Спиральные кромки обеспечивают качественную выборку материала и при горизонтальном перемещении инструмента. В итоге это позволяет вырезать пазы, например, под установку замков, под пазо-шиповое соединение деталей, выбирать четверти, производить обработку торцов заготовок и т.п.

Одним словом, концевые фрезы в умелых руках становятся вполне многофункциональной оснасткой. Кстати, многие из них нередко применяются, в отсутствие ручного фрезера, и с электрической дрелью – например, при вырезании пазов под замки.

С некоторой долей условности к концевым относят и так называемые бор-фрезы, которые часто именуют шарошками. Это – довольно своеобразная оснастка, резко отличающаяся внешне от других насадок.

С помощью шарошечных фрез можно придавать отверстиям или краям вырезанных пазов определенную конфигурацию, проводить их доводку. Используют их и для декоративного оформления плоскостей – для своеобразной «гравировке» по древесине.

Пазовые фрезы

Функциональность понятна из названия. Такими фрезами обычно выбираются пазы различного предназначения, как для создания соединительных узлов деталей, так и для, например, декоративного оформления изделий.

Пазы могут выбираться как от края детали к ее середине, так и в любом месте на плоскости – заточка большинства пазовых фрез позволяет проводить вертикальное погружение режущей части в материал (хотя, в отличие от концевых, эта функция не является превалирующей).

Всю многочисленную группу пазовых фрез можно разделить на несколько подгрупп

Пазовые прямые, галтельные и галтельные V-образные

	Одна из простейших фрез – пазовая прямая. Нередко в обиходе ее именуют «пальчиковой». По выборке схожа с погружными концевыми фрезами цилиндрической формы. После прохода образует паз установленной ширины с перпендикулярным расположением стенок и дна. Может различаться шириной выбираемого паза и глубиной выборки (длиной рабочей части фрезы). При необходимости ширину паза можно увеличивать дополнительными проходами со смещением инструмента на нужное расстояние.
	Пазовая галтельная фреза выбирает канавку с округлым дном (галтель). В зависимости от глубины погружения, стенки паза могут представлять собой дугу вплоть до 180 градусов, либо вначале иметь перпендикулярный поверхности участок с последующим закруглением. Фреза часто используется для декоративного оформления изделий.
	Галтельная V-образная. В отличие от обычной галтельной, имеет заострённый наконечник и выбирает паз с направленным вниз углом, по типу латинской буквы V. По применению схожа с рассмотренной выше. Ширина паза и величина угла в вершине может быть различной.

Пазовые конструкционные

	Фреза для выборки паза типа «ласточкин хвост» - одного из самых надежных соединений деревянных деталей.
	Фреза для выборки Т-образного паза, нередко применяемого в том числе и в качестве направляющей для перемещения подвижных деталей. Может также использоваться для вырезки срытых петель для навешивания изделий на стену.
	Фреза, схожая с предыдущей, но выбирающая скрытый паз трапециевидной формы.

Пазовые фасонные

Эти фрезы представлены в большом разнообразии – они позволяют выбирать разы сложной симметричной формы. Кроме того, ими можно при необходимости проводить и обработку торцевых кромок заготовки.

Очень часто, если эти фрезы используются для декорирования поверхностей, то их пускают в ход после прохода прямой пазовой фрезой. Так как иначе на режущие кромки выпадает слишком высокая нагрузка, приводящая к быстрому выходу из строя.

Образцы распространенных фасонных фазовых фрез показаны в таблице:

Кромочные фрезы

Это – очень многочисленная группа, которую тоже можно с некоторой долей условности разделить на несколько подгрупп. Отличительная черта большинство кромочных фрез – наличие опорных подшипников. Это позволяет производить обработку торцевых сторон заготовок не только с и использованием направляющих фрезерного стола, но и с применением шаблонов, в том числе – сложной криволинейной формы.

Кромочные прямые

Фрезы предназначены для получения ровных кромок, перпендикулярных плоскостям заготовки. Опорный подшипник может располагаться снизу или сверху. Диаметр подшипника бывает равным диаметру фрезы, но применяются и другие, большего или меньшего размера, что даже несколько расширяет возможности оснастки, например, для пропорционального увеличения или уменьшения деталей относительно шаблона.

Кромочные калевочные

Фрезы позволяют придать торцевым сторонам заготовки выпуклую или, наоборот, вогнутую округлую или волнистую форму различной конфигурации. Широко используются для чистовой обработки заготовок для придания им декоративных качеств. Могут применяться и для созданий сложных художественных орнаментов.

К кромочным калевочным можно отнести и фрезу, скругляющую торец заготовки с обеих сторон за один проход, например, при изготовлении столешницы. В таких фрезах часто предусматривается возможность изменения расстояния между верхней и нижней режущими кромками, расположенными симметрично.

Цены на набор фрез Lb00;STAYERMc64;

Кромочные фальцевые фрезы

Предназначены для выборки прямоугольных пазов по торцам заготовки или для вырезания четверти. Если применяется два прохода, то есть с обеих сторон заготовки, то таким образом формируется прямой шип.

Нередко подобные фрезы комплектуются целым набором опорных подшипников различного диаметра. Это существенно упрощает выборку пазов разной глубины.

Кромочные полустержневые

Обработкой такой фрезой на торце заготовки формируется полукруглый профиль. Но этим ее применение не ограничивается. Например, при ее использовании в совокупности галтельной фрезой можно создать шарнирное соединение деталей. Кроме того. Двойной проход с обеих сторон узкой заготовки позволяет сформировать деревянный стержень.

Кромочные галтельные

Формируют на торце заготовки паз округлой формы (галтель) или скруглённые внутрь фаски. Как уже говорилось, при совместном использовании с полустержневыми фрезами такого же диаметра предоставляют возможность создания шарнирных соединений.

Кромочные конусные фрезы

Понятно из названия, что при вращении фрезы ее режущие кромки описывают конус, а иногда – даже два со встречным или расходящимся углом. Такая обработка часто используется для точной подгонки деталей при их сплачивании в панель большой площади. Может применяться и для формирования фасок или выемок нестандартной формы. Угол наклона лезвий может быть разным.

Кромочные фигурные

Это – самая многочисленная подгруппа из числа кромочных фрез. Такая оснастка открывает широкие возможности придания торцам заготовок самых разнообразных, в том числе – и довольно замысловатых конфигураций.

Такие фрезы обычно немаленькие по размерам, весьма тяжеловесные, и не любой ручной фрезер «потянет» работу с ними. Они рассчитаны на оборудование профессионального класса мощностью не менее полутора киловатт.

Проводить выборку можно по всей плоскости заготовки, то есть используя всю длину везущей кромки фрезы, либо задействую только определенные участки оснастки. Это еще больше расширяет возможности, поэтому, неверное, подобные фрезы еще часто именуют мультипрофильными.

Разнообразие их – очень широко, и в таблице ниже представлены для примера далеко не все модели.

Комбинированные фрезы

Предназначение комбинированных фрез – формирование «замковых» профилей для соединения деревянных деталей. Например, это монтаж рамок при соединении заготовок по углам, или же склеивание щитов из отдельных досок (ламелей) – в этом случае замковые профили нарезаются по все длине торцевой части. Подобный подход позволяет очень точно подогнать детали одна к другой, а также значительно увеличить площадь контакта, что чрезвычайно важно для качественного склеивания.

Некоторые фрезы из этой группы применяются для создания пазо-шиповых разборных соединений, например, для вагонки или шпунтованной доски.

Здесь тоже можно выделить несколько подгрупп.

Пазо-шиповые фрезы

Про предназначение говорит уже само название.

Это может быть комплект из двух фрез, каждая их которых «ответственна» за свой участок – одна создает паз на одной стороне доски, вторая – шип на противоположной. Такое использование позволяет обойтись без точной подгонки, так как фрезы в комплекте уже идеально совмещены по «взаимной геометрии».

Другой вариант: наборная, насадная фреза, которая в одном положении будет выбирать паз, а в другом, с установкой двух режущих головок – формировать шип.

Еще одним представителем этой подгруппы может считаться набор из двух фрез для заготовки вагонки. При проходе режущие кромки не только формируют пазы и шипы, но одновременно еще и снимают фаски, характерные именно для вагонки.

Комбинированные рамочные фрезы

Как правило, это насадные (наборные) фрезы, предоставляющие мастеру возможность изменять взаимное расположение режущих кромок и расстояние между ними. Нередко это даже комплект из двух фрез подобного типа.

Кстати, переборка таких фрез может осуществляться даже без вытаскивания хвостовика из цанги фрезера – это позволяет не сбивать выставленное положение. Достаточно открутить стопорный винт и изменить расстановку режущих головок, разделительных муфт, подшипников, а затем зафиксировать сборку винтом.

Несколько примеров рамочных комбинированных фрез – в таблице ниже:

Комбинированные универсальные фрезы

Еще одна подгруппа пазо-шиповых комбинированных фрез, оригинальных по конструкции и очень удобных в работе. Дело в том, что меняя положения фрезы можно одним проходом формировать кромки, строго обратно-симметричные друг к другу. То есть при повороте деталей на 180 градусов они идеально стыкуются кромками, становясь полностью готовыми к сборке в единую конструкцию.

Несколько характерных примеров таких универсальных фрез и кромок, ими создаваемых – в таблице ниже:

На иллюстрации ниже показан принцип использования одной из таких универсальных комбинированных фрез.

Фигирейные фрезы

Фигирейные фрезы применяются обычно для изготовления крупных деталей, требующих или точной подгонки для сборки, или (и) сложной внешней конфигурации. Характерные примеры – филенки для дверей или мебели, деревянные плинтусы, декоративные планки и другие подобные детали интерьера.

Как правило, фрезы имеют весьма внушительные размеры и массу, поэтому использовать их следует только с мощными фрезерами, не менее 1500 Вт.

Фигирейные горизонтальные фрезы

Предназначены для формирования края филенки. Следует сразу оговориться, что за один проход кромка филенки не получается – требуется дополнительная обработка шипа с противоположной стороны.

Несколько примеров – в таблице:

Фигирейные двухсторонние горизонтальные

Это обычно насадные фрезы, которые позволяют одним проходом и формировать лицевую сторону филенки, и вырезать шип для вставки пазы рамы. Стоимость, безусловно, выше, но и производительно тоже вдвое возрастает.

Фигерейные вертикальные фрезы

Как понятно уже, наверное, по иллюстрации, эти фрезы служат для формирования плинтусов. Впрочем, и у них есть определенная универсальность – если варьировать область контакта фрезы с деревянной заготовкой.

*  *  *  *  *  *  *

Выше были рассмотрены далеко не все типы и профили представленных в продаже фрез. А если присовокупить к этому то обстоятельство, что показанная оснастка выпускается еще и в различных размерных сочетаниях, то представить можно представить, насколько широк может оказаться ассортимент.

Рассказать обо всех тонкостях выбора фрез сложно, так как многие критерии для начинающего мастера будут просто недостаточно понятны. Можно лишь порекомендовать начинать свои «творческие поиски» с недорогих моделей, так как с большой долей вероятности первые фрезы будут «убиваться» по неопытности очень быстро.

Кстати, в настоящей публикации в основном показаны фрезы довольно популярного производителя – российской компании «Энкор», которые как раз подойдут для начинающих.  У этих фрез весьма приемлемое качество (хотя и не дотягивающее до наиболее именитых брендов) и вполне умеренная цена.

Затем, когда наберется опыт, когда будут учтены первично допущенные ошибки, придёт уверенность в движениях и желание максимально повысить качество обработки деталей, можно буде перейти на более дорогие образцы.

В вопросах выбора фрез для начинающих может оказаться очень полезной подборка видео, снятая опытным специалистов в области обработки древесины.

Видео: Рекомендации новичкам по выбору фрез

Видео: Пазовые фрезы — назначение и советы по выбору

Видео: Кромочные копировальные фрезы и дополнительная оснастка к ним