При наличии фрезерного станка реально упрощаются работы по врезке петель, формированию сложных отверстий, выемок, резьбы по дереву и т.д. Но это совсем не означает, что необходимо иметь профессиональное и дорогое оборудование: достаточно иметь простое ручное приспособление.
Единственное, что нужно – это уметь элементарно обращаться с деревом и пользоваться электроинструментами. Кроме этого, нужно иметь желание, иначе без этого никогда не будет результата. Те, у кого желания поработать нет, те просто покупают мебель или нанимают мастеров, чтобы, например, установить новую дверь и врезать замки. Любая работа, тем более с электроинструментом требует определенных знаний, и особенно техники безопасности.
Фрезерное устройство предназначается для обработки как дерева, так и металла. С его помощью, удается формировать углубления или отверстия любой конфигурации. Это позволяет сильно упростить такие задачи, как врезка петель и врезка замков. Сделать это с помощью стамески и электродрели не так-то и просто, да и времени на это уходит много.
Различают стационарные фрезерные приспособления и переносные (ручные). Ручные электрофрезы считаются универсальными приспособлениями, с помощью которых, при наличии насадок, возможно выполнение операций различного назначения, достаточно лишь изменить положение детали, по отношению к устройству или наоборот.
Стационарные устройства применяются на заводах или фабриках, где налажено массовое производство изделий из дерева или металла. В таких условиях, режущая насадка располагается неподвижно, а обрабатываемая деталь перемещается по нужной траектории. При использовании ручного инструмента наоборот деталь закрепляют неподвижно и лишь потом ее обрабатывают, хотя имеются детали, которые требуют фиксации ручного инструмента. В конструкции это предусмотрено, поэтому, она и считается более универсальной. Это особенно актуально, когда нужно обработать большое количество деталей, а использовать стационарный станок не представляется возможным.
Самодельный фрезеровальный станок – горизонтальная платформа с отверстием по центру, снизу к которой крепится ручное приспособление.
Встречается немало видов фрезеровальных станков, но для применения дома или для открытия своего дела, больше подойдут универсальные модели. Как правило, они комплектуются набором фрез и различных приспособлений для выполнения различного рода операций. Единственное, что при наличии ручного фрезера на простые операции может уйти гораздо больше времени, чем при использовании стационарного станка.
При помощи ручного фрезеровального устройства возможно:
- Сделать пазы или выемки произвольной формы (фигурные, прямоугольные, комбинированные).
- Просверлить сквозные и не сквозные отверстия.
- Обработать торцы и кромки любой конфигурации.
- Вырезать сложные по форме детали.
- Осуществить нанесение рисунков или узоров на поверхность деталей.
- Произвести копирование деталей, если необходимо.
Копирование деталей – одна из функций любого электрического фрезеровального станка.
Наличие подобных функций позволяет упростить производство однотипной мебели или изготовление одинаковых деталей, не связанных с производством мебели. Это одно из основных достоинств этого инструмента. Как правило, для производства однотипных деталей приходится устанавливать копировальные станки, которые предназначены для выполнения только одной операции, что не всегда выгодно, особенно в условиях малых предприятий.
Начало работы и уход за инструментом
Чтобы понять, как работает данное устройство, следует ознакомиться с основными его деталями и их назначением.
Состав и назначение основных узлов
Ручное фрезерное приспособление состоит из металлического корпуса и мотора, который находится в этом же корпусе. Из корпуса выступает вал, на который одеваются различные цанги, служащие переходниками. Они позволяют устанавливать фрезы различной величины. В цангу вставляется непосредственно фреза, которая фиксируется специальным болтом или кнопкой, что предусмотрено на некоторых моделях.
Основные элементы ручного фрезерного устройства и их предназначение.
В конструкции фрезерного приспособления предусмотрена металлическая платформа, которая имеет жесткое соединение с корпусом. Крепится она к корпусу посредством двух штанг. С внешней стороны плита имеет гладкое покрытие, обеспечивающее плавность движения в процессе работы.
Ручное фрезерное приспособление имеет некоторые характеристики, настройка которых осуществляется:
- За счет ручки и шкалы настройки глубины фрезерования. Настройка осуществляется с шагом 1/10 мм.
- За счет регулировки скорости вращения фрезы.
На начальных этапах, когда происходит освоение инструмента, лучше пробовать работать на малых или средних оборотах. Хотя следует всегда помнить, что чем больше обороты, тем качественнее работа. Особенно, если это касается ответственных, видимых участков, которые невозможно замаскировать.
Кроме этих рычагов имеется еще кнопка включения и выключения изделия, а также кнопка блокировки. Эти элементы считаются основными, обеспечивающими качественное и безопасное выполнение работ. Здесь же имеется еще и параллельный упор, который способствует удобству в работе. Он может быть жестко закрепленным или с возможностью регулировки сдвига рабочей области, по направлению от центра.
Уход за ручным фрезерным устройством
Обычно, заводское изделие попадает в руки человека испытанным и смазанным, так что дополнительных, каких-то мероприятий проводить не следует. Лишь в процессе его эксплуатации нужно следить за его чистотой и исправностью. При этом, его следует регулярно очищать от пыли и менять смазку, если в паспорте так написано. Особенно смазка необходима для движущихся частей. Как вариант, можно использовать аэрозольные смазки, но можно обойтись и обычными, типа «Литол». Не рекомендуется использование густых смазок, так как за них липнет стружка и пыль. Если применяются аэрозольные смазки, то от подобного фактора можно избавиться.
Смазки так же требует подошва – гладкая часть корпуса. Регулярное смазывание обеспечит нужную плавность движения.
Несмотря на это купленную вещь обязательно следует проверить на качество сборки и наличие смазки.
К сожалению, не все производители, а особенно отечественные, заботятся о качестве сборки. Бывают случаи, когда после первых же часов работы у изделия отвинчиваются шурупы или винты, так как они не были затянуты соответствующим образом.
Регулировка скорости вращения
Работа любого инструмента связана с определенными условиями, связанными, в первую очередь, с характером обрабатываемого материала. Это может быть фанера, композитный материал или обычная древесина. В зависимости от этого и выставляется скорость вращения на электроприборе. Как правило, в техническом паспорте всегда указываются параметры работы устройства, в зависимости от технических характеристик и характеристик обрабатываемых поверхностей, а также используемых фрез.
Показатели скоростей обработок при применении различных фрез.
Фиксация фрезы
Первое, с чего начинается работа, это установка и закрепление фрезы. При этом, следует придерживаться основного правила – все работы выполняются при вынутой вилке шнура из розетки.
Фреза устанавливается по определенным меткам, а если они отсутствуют, то на глубину не меньше ѕ длины самой фрезы. Как установить фрезу на конкретную модель, можно узнать из инструкции, которая в обязательном порядке должна присутствовать в технических документах на устройство. Дело в том, что каждая модель может иметь свои конструкционные особенности и рассказать об этом в статье не представляется возможным.
Установка фрезы на устройство перед началом работ.
Имеются модели как простые, так и более «продвинутые», как говорят. У некоторых моделях имеется кнопка блокировки вращения вала, что облегчает процесс установки фрезы. Некоторые, особенно дорогие модели, оборудованы трещетками. Так что описать конкретно процесс установки фрезы не получится, да и не имеет смысла, так как каждый, кто знаком с работой подобных устройств, разберется в момент.
Регулировка глубины фрезерования
У каждой модели предусмотрена своя, наибольшая глубина фрезеровки. При этом, не всегда требуется именно максимальная глубина, а определенная глубина, которая выставляется перед работой. Даже в том случае, если требуется максимальная глубина, то, чтобы не перегружать устройство, процесс фрезеровки разбивают на несколько этапов, ступенями изменяя глубину фрезеровки. Для регулировки предусмотрены специальные упоры – ограничители. Конструктивно они выполнены в виде диска, расположенного под штангой, на котором закреплены упоры различной длины. Количество таких ножек может быть от трех до семи, причем это не означает, что чем их больше, тем лучше. Лучше, если имеется возможность подстройки каждой из ножек, даже если их число минимальное. Чтобы закрепить этот упор в оптимальном положении, следует воспользоваться фиксатором, в виде флажка.
Процесс регулировки глубины фрезерования выглядит следующим образом:
Таким образом, заготовка выфрезеруется на заданную глубину.
На качественных дорогостоящих моделях имеется колесико точной подстройки глубины фрезерования.
С помощью этого колесика можно без нарушения предыдущей настройки более точно выставить глубину.
Это колесико (на фото выше зеленого цвета) позволяет корректировать глубину в не значительных пределах.
Фрезы для ручного фрезерного инструмента
Фреза – это режущий инструмент, который может иметь замысловатую по форме режущую кромку. Как правило, все фрезы рассчитаны на вращательные движения, поэтому имеют цилиндрическую форму. Такую же форму имеет и хвостовик фрезы, который зажимается в цанге. Некоторые фрезы оборудованы упорным роликом, благодаря чему расстояние между режущей поверхностью и обрабатываемым материалом остается постоянным.
Фрезы изготавливаются только из качественных металлов и их сплавов. Если требуется обработать мягкие породы древесины, то сгодятся фрезы HSS, а если требуется обработать твердое дерево, то лучше использовать фрезы из более твердых сплавов HM.
Каждая фреза имеет свои технические характеристики, которые обеспечивают ей качественную и долгую работу. Основной показатель – это максимальная скорость ее вращения, которую никогда не стоит завышать, иначе ее поломка неизбежна. Если фреза затупилась, то самостоятельно не следует пытаться ее заточить. Заточка фрез осуществляется на специальном, дорогостоящем оборудовании. Ведь нужно не только заточить фрезу, но и сохранить ее форму, что не менее, важно. Поэтому, если фреза, по каким-то причинам затупилась, то дешевле будет купить новую.
Самые ходовые фрезы
Имеются фрезы, которые используются в работе чаще других. Например:
Пазовые формы предназначены для создания углублений в произвольном месте заготовки.
Различают фрезы простые, монолитные, сделанные из цельного фрагмента металла, а есть наборные. Наборные фрезы состоят из хвостовика, который служит основой для набора режущих элементов. Подбирая режущие плоскости и устанавливая их на хвостовик, применяя шайбы различной толщины, можно сформировать произвольный рельеф на поверхности заготовки.
Наборная фреза – это комплект из режущих поверхностей и шайб, что позволяет собрать фрезу нужной формы.
На самом деле фрез очень много и это лишь небольшая доля того, что выпускается. Все фрезы отличаются диаметром хвостовика, диаметром режущих поверхностей, их высотой, расположением ножей и т.д. Что касается ручного фрезеровального оборудования, то достаточно иметь набор из пяти самых ходовых фрез. Если необходимо, то их в любое время можно докупить.
Правила работы с ручным фрезерным инструментом
Работа с электроинструментом требует особых правил, тем более, когда имеются быстро вращающиеся элементы. Кроме этого, в результате работы образуется стружка, которая разлетается во все стороны. Несмотря на то, что большинство моделей оборудованы защитным щитком, это не защищает в полной мере от потока стружки. Поэтому, работать с таким инструментом лучше в защитных очках.
На фото представлена модель, где подключается пылесос для отвода стружки.
Общие требования
Если выполнять основные требования безопасной работы с электрическим ручным фрезером, то конечный результат порадует качеством работы и безопасным исходом. Вот эти условия:
Требования не очень сложные и вполне выполнимые, а игнорировать их, значит подвергать себя опасности. И еще одно, не менее важное – это умение держать в руках фрезерный инструмент и чувствовать, как он работает. Если чувствуются серьезные вибрации, то нужно остановиться и проанализировать причины. Возможно, что фреза затупилась или попался сучок. Иногда требуется правильно установить скорость вращения фрезы. Здесь можно поэкспериментировать: или добавить обороты или их уменьшить.
Обработка кромок: использование шаблонов
Обработку кромки деревянной доски лучше осуществлять на рейсмусе. Если такой возможности нет, то можно воспользоваться и ручным фрезером, хотя это займет некоторое время. Эти работы проводятся как без шаблона, так и с шаблоном. Если навыки отсутствуют или их совсем мало, то лучше воспользоваться шаблоном. Для обработки кромок применяются прямые кромочные фрезы, как с одним подшипником в конце режущей части, так и с подшипником в начале (см. фото).
Фрезы для обработки кромок.
За шаблон можно взять уже обработанную доску или другой, ровный предмет. Причем длина шаблона должна быть больше длины обрабатываемой детали, как вначале, так и в конце обрабатываемой заготовки. Это позволит избежать неровностей вначале кромки и в ее конце. Здесь самое главное, чтобы шаблон или предмет, выполняющий роль шаблона имел гладкую и ровную поверхность. К тому же его толщина не должна быть большей зазора, находящегося между подшипником и режущей частью.
Ширина детали меньше длины режущей части
При этом, чем длиннее режущая часть, тем труднее работать с инструментом, поскольку требуется больше усилий. В связи с этим, лучше начинать работы фрезами, у которых средняя длина режущей части. Принцип работы при обработке кромки следующий:
- Шаблон крепится так, чтобы он находился на нужной высоте и имел ровную горизонтальную поверхность.
- Шаблон крепко монтируется к столу или другой поверхности.
- Фрезу с роликом устанавливают так, чтобы ролик перемещался по шаблону, а фреза (режущая часть) по обрабатываемой детали. Для этого производят все необходимые манипуляции с шаблоном, заготовкой и инструментом.
- Фреза устанавливается в рабочее положение и зажимается.
- После этого инструмент включается и передвигается по шаблону. При этом следует определиться со скоростью перемещения, которая определяется глубиной обработки.
- Фрезерный агрегат можно как толкать, так и тянуть: кому как удобно.
После первого прохода следует остановиться и оценить качество работы. Если необходимо, то можно осуществить еще один проход, отрегулировав положение инструмента. Если качество удовлетворительное, то струбцины снимают, освобождая обрабатываемую деталь.
С помощью такого подхода удается снять четверть по кромке или в какой-то из ее частей. Это делается за счет установки режущей кромки так, чтобы она уходила на необходимую глубину в деталь.
Четверть, снятая на мебельном фасаде.
Если заменить фрезу на фигурную и сместить направляющую, а также воспользоваться упором, реально нанести на деталь продольный рисунок (на фото ниже).
Нанесение на заготовку продольного фигурного рисунка.
Если применять подобную технику фрезерования (с шаблоном), то можно легко освоить технику работы с деревом вообще. По истечении некоторого времени можно отказаться от шаблонов, так как их установка отнимает много полезного времени.
Как сделать ровную кромку без шаблона: без опыта здесь не обойтись.
Ширина детали больше длины режущей части
Довольно часто толщина обрабатываемой детали больше длины режущей части фрезы. В данном случае поступают следующим образом:
- После первого прохода шаблон снимается и осуществляется еще один проход. В данном случае шаблоном будет служить уже обработанная часть. Для этого, подшипник направляется по обработанной поверхности. Если режущей части опять не хватало, то придется осуществить еще один проход.
- Для окончательной обработки следует взять фрезу с подшипником на конце, а обрабатываемую деталь нужно перевернуть верхом к низу, после чего она закрепляется струбцинами. В результате, подшипник будет перемещаться по обработанной поверхности. Такой подход позволяет обрабатывать толстые детали.
Подшипник направляется по обработанной поверхности, а режущая кромка обрабатывает оставшуюся часть заготовки.
Для того, чтобы освоить работу ручного фрезерного инструмента, потребуется много черновых заготовок, которых не жалко потом выбросить. Ни у кого, с первого раза, ничего не получалось. Чтобы что-то вышло, необходимо упорно тренироваться.
Получение различных фигурных кромок
Если требуется фигурная кромка, что скорее всего нужно, то сначала обращают внимание на состояние этой кромки. Если она неровная, то ее придется выровнять и лишь потом приступать к формированию фигурной кромки, подобрав соответствующую фрезу.
Округлая кромка.
Подготавливать поверхность нужно для того, чтобы фреза не скопировала кривизну, по которой будет перемещаться ролик. В данном случае, нужна последовательность действий, иначе позитивного результата не получится.
Если требуется обработать откровенно криволинейную поверхность, то без шаблона здесь никак не обойтись. Его можно вырезать из фанеры, толщиной около 10-ти мм, нанеся предварительно рисунок и выпилив шаблон электролобзиком. Край шаблона необходимо довести до идеального состояния ручным фрезером.
Любой, кто более-менее серьезно работает по дереву, рано или поздно приходит к выводу, что получить высококачественное изделие без фрезеровки невозможно. Но за приличный бытовой фрезерный станок для обработки древесины придется выложить вряд ли менее 20 тыс. руб. Окупятся ли такие затраты и когда? Будет ли и насколько выбранный агрегат приспособлен для наиболее употребительным вами фрезеровочных операций? Решить такие вопросы умозрительно чрезвычайно сложно и далеко не всегда возможно. Выход – сделать фрезерный станок по дереву своими руками. Это по меньшей мере даст возможность точно понять, что может тот или иной станок и что вы на нем можете. Возможно, и потребность в покупке отпадет – самоделка, изготовленная для себя, придется по рукам на годы. Материал настоящей статьи призван привести читателя именно к такому повороту событий.
Какой делать?
Для обработки материалов используются десятки различных фрезеровочных операций и не менее десятка разновидностей станков для них. В домашних условиях далеко не все их конструкции повторимы начинающими и средней руки мастерами. 2-х и 3-х координатные станки с ЧПУ (2D и 3D фрезеры по дереву) в этой статье не рассматриваются. Сделать 2D или 3D фрезер самостоятельно возможно (поз. 1 на рис. ниже), но уже имея достаточно большой опыт работы на простом станке, значительный объем заказов и настоятельную потребность в резком увеличении производительности труда. Заодно придется освоить программирование микроконтроллеров, т.к. готовые образцы рассчитаны на станок вполне определенной конструкции; немалыми будут также затраты на шаговые двигатели и прецизионные детали привода.
Для начала, у себя дома, можно изготовить самодельный фрезерный станок какой-либо из след. разновидностей:
- Горизонтальный (поз. 2 на рис.).
- Вертикальный (поз. 3).
- Плоскокопировальный с пантографом (2D дупликарвер, поз. 4).
- Станок для объемного копирования (3D дупликарвер, поз. 5).
Инструмент…
Выбор станка того или иного типа определяется, конечно, наиболее употребимыми мастером рабочими операциями. Чтобы конкретизировать их номенклатуру, нужно сначала определиться, какие рабочие органы (фрезы) вам наиболее понадобятся. Большинство из них применимы и в горизонтальном, и в вертикальном станке.
Насадными фрезами (поз. 1 на рис.) обрабатывают преим. прямые кромки досок: вырезают пазы и гребни (в т.ч. фасонные) во всю длину, наводят калёвку (фасонную фаску). Шпиндельный узел станка под насадные фрезы (см. далее) конструктивно наиболее прост; его детали способен выточить токарь 3-го разряда. Потребная мощность привода на глубину обработки до 60 мм от 1,5 кВт. Качество материала практически любое, начиная от сырого прямо из-под пилорамы с лесопилки. Наиболее пригоден под насадные фрезы вертикальный фрезер по дереву, см. напр. ниже видео в 4-х частях:
Видео: самодельный фрезерный станок по дереву с насадными фрезами
Фрез с цилиндрическим хвостовиком (посадочных, посадных) гораздо больше разновидностей, т.к. их функциональные возможности шире. Но для такой фрезы нужно будет выточить шпиндельную насадку с конусом Морзе под зажимной патрон; возможно также применение готовых шпиндельных узлов от сверлильного станка.
Торцевые фрезы, напр. фреза Форстнера (поз. 2 на рис. выше) – специализированный инструмент; ими выбирают круглые лунки с плоским дном в тонких досках с декоративным покрытием, которое нельзя портить. Вам приходилось навешивать дверцы на мебель? Лунки под их петли выбраны именно фрезой Форстнера. Качество материала – не хуже прямослойной древесины 1-го сорта камерной сушки. Потребная мощность привода от 150 Вт. Работают торцевыми фрезами только на вертикальном станке или, при определенном навыке, вручную.
Примечание: выбрать фрезой Форстнера в шуруповерте на 170 Вт лунки D32 под дверные петли в мебельной ЛДСП толщиной 16 мм вполне реально, сам делал.
Концевую (пальцевую) фрезу, поз. 3, можно заправлять и в горизонтальный, и в вертикальный шпиндель. Концевыми фрезами выбирают глухие пазы (не во всю длину доски) и вырезают шипы для столярных соединений шип-паз. Работать концевой фрезой удобнее на горизонтальном станке. На вертикальном ею можно на пластях досок и брусьев выбирать длинные пазы (канавки) прямоугольного профиля. Конические концевые фрезы (поз. 4) также специализированный инструмент для подготовки деталей к соединению в ласточкин хвост. Работают коническими концевыми фрезами только на вертикальном станке. Для тех и других потребная мощность привода на глубину обработки до 80-100 мм от 1 кВт. Качество материала – от деловой древесины 2-го сорта воздушной сушки (с лесобиржи).
Концевые фасонные (фигурные) фрезы, поз. 5, также специализированный, но весьма востребованный инструмент. Ими наводят калёвку (в т.ч. на криволинейные кромки) и выбирают в пластях досок фасонные канавки (декоративные пазы) любой конфигурации. Мощность привода от 1,2-1,5 кВт; требования к качеству материала такие же, как для торцевых фрез. Для обработки кромок фасонную фрезу можно заправлять как в горизонтальный, так и в вертикальный шпиндель; для работы по пластям только в вертикальный.
Шарошечными фрезами (борфрезами, поз. 6) также можно выбирать фасонные канавки и наводить калёвку как на горизонтальном, так и на вертикальном станке, но вообще-то они специальный инструмент для копировальных фрезерных станков. Требования к качеству материала высокие, как для торцевых фрез, но мощность привода в копире может быть от 250-300 Вт.
И, наконец, циркульной фрезой (поз. 7) в вертикальном фрезерном или сверлильном станке вырезают круглые отверстия большого диаметра практически в любом не чрезмерно толстом материале (в т.ч. в листовом металле). Потребная мощность привода на отверстие D200 в дубовой доске толщиной 60 мм ок. 2-2,5 кВт.
…и его подача
Фрезерование может производиться двумя способами: встречным и попутным, см. рис. ниже. Что касается дерева, то обычную прямослойную древесину (особенно – не весьма высокого качества воздушной сушки) фрезеруют только попутно, иначе фреза очень даже может расщепить и/или разлохматить заготовку. Но в таком при чрезмерной скорости подачи случае немала вероятность увода заготовки фрезой и порчи профиля обработки. Удаление пыли, опилок и стружки из рабочей зоны (а это серьезная проблема) на вертикально-фрезерном станке при попутном фрезеровании затруднено, т.к. пылеулавливатель (см. далее) приходится ставить в поле зрения перед фрезой и он заслоняет рабочую зону.
Примечание: на горизонтальном фрезерном станке проблем с удалением отходов обработки при попутном фрезеровании нет, т.к. пыль (опилки) тогда летят вниз, а раструб пылеулавливателя можно расположить прямо на плите станка (см. поз. 2 на рис. в начале и далее).
Встречное фрезерование дает лучшую точность и чистоту обработки, но только на достаточно качественных и однородных материалах. Из древесных – на твердой мелкослойной древесине камерной сушки. Удаление отходов обработки на вертикальном фрезерном станке при этом облегчается, но на горизонтальном затруднено – пыль и опилки летят вверх. Увод заготовки практически невероятен, но зато появляется опасность ее закусывания фрезой. Поведенный профиль довольно часто можно доработать; закушенная и надломленная заготовка безусловный брак.
Мотор
Исходя из вышеизложенного, фрезерный станок своими руками оптимально делать с приводом мощностью 1,5-2 кВт. Причина – моторы до такой мощности выпускаются в т.ч. асинхронные с конденсаторным пуском на напряжение 220 В 50 Гц. Их можно включать в обычную бытовую розетку, а переключение направления вращения детская задача для электрика-любителя; скорость вращения – 700-2850 об/мин, что подходит для фрезеровки. Возможно также применение электродвигателя того же типа от стиральной машины; в таком случае появляется возможность переключения скорости вращения (в асинхронных моторах стиралок для этого есть разные обмотки). Мотор на 2 кВт обеспечит глубину обработки до 80-100 мм; если же требуется большая, придется ставить в станок трехфазный мотор на 380 В 50 Гц от 3 кВт, см. напр. ролик:
Видео: самодельный вертикально-фрезерный станок по дереву
Примечание: коллекторные электродвигатели на 1,5-2 кВт 220 В 50/60 Гц (напр. от другой стиралки или пылесоса) для привода фрезерного станка мало пригодны – вследствие их чрезмерно мягкой внешней характеристики фреза при неидеальной ручной подаче заготовки может застревать в дереве, рвать и лохматить его (если сыроватое).
Какой лучше фрезер по дереву
Теперь мы знаем достаточно, чтобы выбрать горизонтальное или вертикальное расположение оси вращения шпинделя станка. Сравнительные эксплуатационные характеристики горизонтального и вертикального фрезерных станков по дереву сведены в табл:
Горизонтальный или вертикальный?
Из данных табл. следует, что горизонтальный фрезер по дереву имеет смысл делать самостоятельно, если вы столкнулись с необходимостью массовой несложной обработки пиломатериалов из сырья невысокого качества. Не обязательно на продажу; возможно, для обшивки деревянным сайдингом или вагонкой своего дома. Экономия выйдет такой, что впору покупать фирменный фрезер, да у нормального застройщика лишних денег не бывает. Или, допустим, все-таки на продажу, если вы ИП с пилорамой и циркуляркой. Сравните рыночные цены на необрезную и шпунтованную доску, подсчитайте рентабельность – стоит ли игра свеч?
Детали для самого сложного модуля горизонтального фрезера по дереву – шпиндельного узла – сделает любой токарь-умелец аналогично тому же узлу циркулярной пилы; конструктивно они одинаковы (чертежи см. на рис; красным выделены подшипники скольжения).
Тумба, пылеулавливатель и опорная плита такие же, как для вертикального станка (см. далее). Плита даже проще – не нужен вырез для подвеса мотора с виброгашением. Собственные вибрации горизонтального фрезера на порядок меньше, чем вертикального. Передача с мотора на шпиндель еще их уменьшает, а шкивы или звездочки для нее отыщутся в собственном хламе или на железном базаре. Во вполне приличный горизонтальный фрезерный станок по дереву можно переделать и наличную циркулярную пилу, см. напр. видео:
Видео: фрезерный станок из циркулярки / фуговального станка
Делаем вертикальный
Вертикальный фрезерный станок по дереву имеет много большие функциональные возможности и обеспечивает лучшее качество обработки материала, чем горизонтальный. Именно вертикальные фрезеры и строят более всего любители-самодельщики. Однако проблема борьбы с вибрациями в вертикальном фрезерном станке стоит много острее. Если в горизонтальном фрезере вибрации через подошву шпиндельного узла отдаются преим. вниз и эффективно гасятся, переотражаясь в толще материала, то в вертикальном станке волны упругости в плите станка распространяются в основном в стороны. При этом возможна их инерференция и возникновение стоячих волн с пучностями (фокусами) такой величины, что заготовку отбрасывает от фрезы. Поэтому одна из основных задач конструирования самодельного вертикального фрезера – подавление вибраций станка.
Конструктивная схема
Наименее подвержены вибрации вертикальные фрезерные станки с нижним приводом свободной (закрепленной только снизу) фрезы. Рабочий орган насаживается непосредственно на вал мотора. Весь привод выполняется по возможности виброустойчивым. Под воздействием биений фрезы на неоднородностях заготовки привод шатается, покачиваясь. При этом в волнах упругости появляется заметная поперечная (вертикальная) составляющая, эффективно поглощаемая станиной, а тяжелый мотор с массивным быстро вращающимся ротором играют роль инерционного поглотителя механических колебаний.
Устройство промышленного и самодельного домашнего вертикальных фрезерных станков по дереву показано на рис.:
Основное их отличие в откидном (подъемном) упоре 7. Поскольку в любительских конструкциях приводы на 5 кВт и более с высокопроизводительными фрезами не применяются, откидной упор заменяется подъемным, предотвращающим выдавливание заготовки вверх от фрезы. Также для любительского станка вытачивается на заказ насадка-переходник с конусом Морзе на вал мотора такая же, как для самодельного сверлильного станка. На конус устанавливается стандартный зажимной патрон под цилиндрический хвостовик. В таком исполнении возможно использование также и насадных фрез: переходники к ним с цилиндрическим хвостовиком есть в продаже или входят в комплект фрез. Самые ответственные конструктивные узлы такого станка это:
- Опорная плита – основной гаситель продольных (горизонтальных) волн упругости в станке;
- Ввиброгасящая плата привода;
- Гребенчатые упоры (упор) – гасят вертикальные вибрации заготовки;
- Статический боковой упор – обеспечивает правильную подачу заготовки, а в самодельном станке еще и некоторую регулировку выхода фрезы (глубины обработки по горизонтали);
- Пылеулавливатель – отводит отходы обработки в пылесборник.
Последнее при фрезеровании совершенно необходимо, т.к. древесной пыли, опилок и стружки фреза дает в несколько раз больше, чем образуется их при распиловке. Опорная плита чаще всего выполняется заодно с виброгасящим подвесом привода. Тумба (станина) может быть любой, лишь бы плита с остальными частями вниз не грохнулись.
Плита и подвес привода
Окно (проем) для подвеса привода с плите станка чаще всего вырезают квадратный (см. рис. справа), так дома проще. Но станок в работе будет дрожать много меньше, если окно для привода выполнить круглым. В любом случае мотор не должен непосредственно касаться плиты (снова см. рис. справа), иначе вместо гашения вибраций получится их усиление.
Лучшие материалы для плиты и платы привода – волокнисто-слоистые пластики: текстолит, стеклотекстолит толщиной от 12-15 мм; чем толще, тем лучше. Оргалит и др. массивные пластики подходят меньше: они хорошо гасят вибрации, но со временем от нагрева мотором коробятся и станок теряет точность. Гетинакс и пр. термореактивные слоистые пластики непригодны: они от вибраций очень скоро расслаиваются.
Однако делать всю плиту цельной и нельзя, и нецелесообразно: сложно, дорого, вибрации самого привода будут беспрепятственно передаваться плите. Из пластика нужно сделать только плату мотора, а плиту – из пропитанной вибропоглощающим составом и переклеенной фанеры, причем сгодится низкосортная строительная и упаковочная. Переклеивать плиту нужно не менее чем из 5-ти листов так, чтобы волокна наружных слоев соседних были ориентированы взаимно перпендикулярно.
Схема раскроя стандартного листа фанеры 1550х1550х4 мм на листы для опорной плиты фрезерного станка по дереву дана слева на рис. Листы для плиты горизонтального фрезера выкраиваются без окон под мотор, но с раструбом пылеулавливателя (см. выше и далее). Размер плиты до 750х500 мм. Облой по 50 мм по контуру листа нужен, чтобы отсечь некачественный материал по краям.
Лист вначале 2-3 раза с каждой стороны обильно пропитывают строительным экогрунтом (водно-полимерной эмульсией), он отлично гасит вибрации. Интервал между пропитками не менее 3,5 час. Затем лист раскраивают, на полу расстилают пластиковую пленку (не ПВХ, приклеится!). Лист №1 кладут на пленку и кистью (лучше – «лохматым» малярным валиком) наносят на него тонкий ровный слой монтажного (усиленного) ПВА; такой же слой – на смежную сторону листа №2. Кисть (валик и его лоток) немедленно по нанесении клея бросают в ведро с водой, а по окончании всей поклейки промывают в воде.
Листы перед складыванием выдерживают 15-20 мин (или по инструкции на упаковке клея), складывают и поправляют, не разнимая, чтобы точно сошлись края окна привода. Затем таким же образом приклеивают листы №№3, 4 и 5. Весь пакет накрывают пленкой и нагружают по всей площади рассредоточенным грузом от 30-40 кг (лучше всего – навалить побольше книг или подшивок журналов). Сушат не менее 3-х суток при комнатной температуре: монтажный ПВА прочен, его клеевой слой вязок и отлично поглощает вибрации, но сохнет до полной прочности долго.
Конструкция подвеса мотора показана в разрезе справа на рис. Между платой мотора и плитой станка нужно оставить зазор в 0,5-1 мм. Вычищать из него опилки не надо: они будут дополнительной боковой виброгасящей подушкой. Мотор желательно подыскать с крепежными лапами, выступающими за габарит корпуса: тогда можно будет устанавливать (не оперативно) вынос фрезы вверх. Для установки фрезы по высоте крепежные винты мотора берут длинные, а самый вынос выставляют, надевая на них, между резиновой подушкой подвеса и корпусом мотора, стальные шайбы поочередно с прокладками из той же камерной грузовой авторезины.
Проверяется плита с подвесом на качество изготовления карандашом. Если его поставить торчмя в 5 см от края платы подвеса, то при включенном двигателе на холостом ходу карандаш не должен падать.
Упор и пылеулавливатель
Чертеж простейшего, но хорошего статического бокового упора с раструбом пылеулавливателя см. на след. рис. Материал – переклеенная фанера из того же листа. Отверстия под гребенчатый и подъемный упоры насверливаются по 3-5 шт: первые в 50 мм от краев выреза под фрезу (прямоугольного); остальные через 25-30 мм. Положение упоров подбирается в зависимости от размеров заготовки и качества ее материала. Боковой вынос фрезы в небольших пределах регулируется поворотом упора и закреплением струбциной.
Пылесборник
Поскольку промышленной пневмосистемы с отбором воздуха дома не бывает, отсасывать фрезеровочную пыль приходится бытовым пылесосом. Если его подключить непосредственно к патрубку пылеулавливателя, нужный недешевый бытовой прибор скоро выйдет из строя. Дорогой хорошо чистящий пылесос с гидроулавливателем скорее всего, немедленно. Так что к самодельному фрезеру по дереву кроме пылеулавливателя необходим и пылесборник, через который и подключается пылесос.
Устройство пылесборника для фрезерного станка показано на рис. справа. Емкость – круглая в плане от 10-15 л (лучше от 20 л). Идеальный вариант – бытовое ведро с плотной крышкой, посаженной на уплотнитель и снабженной накидными защелками (то и другое вполне выполнимо своими руками).
Входной патрубок – диаметром ок. 20 мм (по внутри). Его конец скошен на 45 градусов и повернут на 20-30 градусов наружу; устанавливается в 15-20 мм от борта посудины (считая от наружного края патрубка). Вытяжной патрубок шире, ок. 30 мм по внутри; устанавливается точно по вертикальной оси емкости. Его отборной конец заужен до 15-20 мм (конусность не критична). Все вместе работает как циклон, и воздух в пылесос идет достаточно чистый, чтобы не испортить прибор.
Примечание: дополнительное преимущество пылесборника – пыль из него отличный наполнитель качественной шпаклевки по дереву. Для нее пыль замешивается на ПВА (3-4):1 по объему.
Гребенка
Чертеж гребенчатого упора фрезерного станка по дереву дан на след. рис. Материал – твердая упругая мелкослойная древесина (дуб, бук, орех) без дефектов – свилей, гнили, косослоя, сучков – толщиной 20 мм. Гребенок нужна пара, правая и левая, чтобы заготовку можно было подавать с любой стороны.
Первый по ходу заготовки зуб гребня (обратите внимание!) укорочен на 3 мм. Он непосредственно не контактирует с заготовкой, но служит отбойной пружиной для всего гребня. Без нее гребенка может защемиться не заготовке и поломаться.
Крепление гребенок к боковому упору – болтом с гайкой-барашком сквозь продольный паз (щелевое отверстие на рис.); фиксация нерабочей винтом-саморезом к тому же упору сквозь отверстие D7. В рабочее положение гребенку ставят так, чтобы она касалась заготовки всеми зубьями, кроме первого, и фиксируют барашком.
Делаем копировальный фрезер
Копирование по дереву фрезерованием заготовки дело очень тонкое. Принцип 2- и 3-координатного (2D и 3D) копирования одинаков: щупом копира обводят контур плоского образца (шаблона) или водят по поверхности объемного. Фреза фрезерующей головки точно повторяет движения щупа, снимая лишнее дерево с заготовки. Водить щупом нужно осторожно и не спеша, чутко чувствуя сопротивление материала: заготовка-то не из воздуха. Начинать осваивать копирование по дереву лучше с 2D. Таким способом уже возможно неплохо зарабатывать: плоские декоративные детали с наведенной на вертикальном фрезере калёвкой пользуются хорошим спросом, а делаются довольно быстро. Но и для 2D, и для 3D копирования понадобится специальная фрезерующая головка.Головка
Копировальные фрезерующие головки отдельно есть в продаже, но стоят дорого. Заменить фирменную головку можно дрелью без ударного механизма: «долбежные» дрели непригодны для копирования в силу конструктивных особенностей из шпиндельного узла. Для начала подойдет любая дрель или шуруповерт, но лучше приобрести инструмент повышенной точности. Такая дрель дороже обычной, но намного дешевле фрезеровочной головки, а по качеству работы ей не уступает. Распознать точную дрель просто по виду: на шейке ее корпуса – металлический воротник для установки в станину сверлильного станка под дрель.
2D
Для 2D копирования по дереву применяются станки с пантографом, настольным и навесным. Настольный станок-пантограф сделать своими руками проще, но точности копирования лучше 1 мм добиться будет трудно. На станке с навесным пантографом можно буквально рисовать и оставлять автографы на заготовке.
Устройство 2D копировально-фрезерных станков по дереву показано на рис: слева настольного; справа с навесным пантографом. Последний в сущности гравировальный станок. Щуп там и там игольчатый с радиусом закругления конца ок. 0,5 мм (в гравировальном до 0,1 мм и менее). Фреза шарошечная коническая; установкой ее на разный вынос в патроне головки регулируются ширина и глубина выбираемой канавки.
Нужен ли масштаб?
Рисовальные и чертежные пантографы делают масштабирующими (см. рис.). Копирование по дереву производят как правило в масштабе 1:1. Дело в том, что вследствие сопротивления материала погрешность копирования по дереву сильно увеличивается из-за люфтов в шарнирах; профессиональный гравировальный станок сложный прецизионный дорогостоящий агрегат. Но если копировальный пантограф настроен на масштаб 1:1, наблюдается интересное явление: биения в шарнирах как бы компенсируют друг друга, и общая погрешность из-за люфтов возрастает незначительно.
3D
3-координатные фрезерно-копировальные станки (дупликарверы) довольно активно расходятся на рынке инструментов несмотря на высокие цены. На дупликарвере можно делать по объемному образцу (не обязательно деревянному; напр., по лепному) его копии, на взгляд среднего потребителя не уступающие оригиналу по художественным достоинствам.
Устройство фабричного дупликарвера показано слева на рис. Его копир (фрезер + щуп) имеют 4 степени свободы: качаются вверх-вниз, вперед-назад, поворачиваются в вертикальной плоскости перемещаются вправо-влево. Без «лишней» степени свободы по сравнению с числом геометрических измерений копируемой фигуры можно было бы обойтись, если бы перемещения копира по всем трем осям были прямолинейны (как в станках с ЧПУ), но это технически сложно и дорого. Те же степени свободы могут быть реализованы в иной кинематической схеме, применяемой в большинстве самодельных дупликарверов (в центре на рис.).
Опытные копировщики работают цилиндрическими щупом и шарошкой. Шаблон при этом обводят самым краешком щупа (кольцевой гранью его нижнего торца); рабочей оказывается и соотв. грань фрезы. Образец и заготовку закрепляют в точно одинаковом положении на совершенно одинаковых подставках. Их в процессе работы приходится класть на бок и переворачивать вверх ногами, каждый раз фиксируя подставки в точно определенном положении относительно друг друга. Таким образом действительно возможно точно скопировать фигуру сложности как слева на рис.
Начинающим копировщикам лучше учиться делу на менее сложных образцах, применяя сферические щуп и шарошку, справа на рис. Щуп нужно точить на заказ. «Микронной» точности не требуется; вместо сферы на конце щупа может висеть капля. Но наконечник щупа нужно дома зашкурить мелкой наждачкой и отполировать войлоком или кожей со спиртом и пастой ГОИ. Диаметр фрезы берется равным поперечнику наконечника щупа, иначе контуры слева и справа (сверху и снизу) не сойдутся. Рукоять щупа также лучше точеная из дерева грушевидная; щупом из отвертки с ребристой пластиковой рукояткой «отдача» материала заготовки чувствуется гораздо хуже.
Ошибки в конструкции
Основных ошибок в конструкциях самодельных дупликарверов три. Первая – недостаточное уравновешивание механизма. Копир в пределах рабочей зоны должен перемещаться легко и замирать с том положении, в котором его оставили. Вторая – копир на штанге вместо П-образной рамы, поз. А на рис. Жесткость на кручение штанги на порядок(ки) меньше, чем рамы; соотв. растет и погрешность копирования. Третья – «висячая» горизонтальная штанга копира, поз. Б; здесь сказывается уже недостаточная жесткость свободной с одного конца штанги на изгиб.
1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
При изготовлении изделий из дерева применяют различный инструмент, который значительно ускоряет процесс и снижают количество затрачиваемых усилий. К ним относится фрезер, но он совершенно бесполезен без дополнений. Его невозможно удержать руками на нужной траектории. Для этого используют дополнения для фрезы по дереву, своими руками их легко можно изготовить.
Дополнения для фрезера должны решать одну задачу - удерживать инструмент в нужном положении при обработке материала. При покупке дорого аппарата часто применяемые приспособления для фрезерования идут в комплекте. Но для более дешёвых или узкоспециализированных вариантов приходится их отдельно покупать. Конструкция таких дополнений довольно проста и не потребует чертежа для самостоятельного изготовления.
Это дополнение позволяет делать прямолинейные резы и его часто применяют при работе с деревом. Оно позволяет работать на любой поверхности, а не только на рабочем столе. Пазы вырезаются с его помощью.
Конструкция дополнения состоит из:
- Стержней, которые крепятся к корпусу инструмента.
- Винта точной настойки, используется для регулировки промежутка между фрезой и поверхностью.
- Стопорного винта, с его помощью стержни крепятся в нужном положении.
- Накладок, на них ставится инструмент.
Конструкция основы довольно проста и её можно изготовить самостоятельно.
Для подготовки дополнения к работе нужно:
- Установить стержни в отверстия корпуса инструмента и зафиксировать их винтом.
- Выставить нужное расстояние между поверхностью и фрезой.
Дополнительно поставив специально обработанный брусок (с одной закруглённой гранью), можно значительно повысить функциональность и делать рез по кривой. Эту деталь устанавливают между инструментом и поверхностью. Из-за неустойчивого положения с ним нужно работать очень аккуратно.
Дополнение применяют для перемещения инструмента над рабочей поверхностью под любым углом, чем и отличается от параллельного упора. Конструкция облегчает фрезеровку отверстий, находящихся на расстоянии друг от друга. Специальные зажимы держат приспособление на обрабатываемой поверхности. Если их не было в комплекте поставки, то используются струбцины. Некоторые варианты оснащаются адаптером для регулировки направления движения инструмента.
Конструкцию лучше применять вместе с электроинструментом, у которого регулируется опорная площадка. Это поможет устранить проблему, когда шина и фреза расположены в разных плоскостях, что происходит при близком нахождении инструмента и обрабатываемой детали.
Конструкция довольно простая, но отличается большой эффективностью. Если присутствуют минимальные навыки работы с инструментом, её легко сделать в домашних условиях. Для этого достаточно взять брусок, который крепят к обрабатываемой поверхности с помощью струбцины. Если зафиксировать конструкцию на двух и более брусках одновременно, то можно сделать паз за один раз. Основной недостаток - трудность точной фиксации конструкции по отношению к будущему резу. Но нижеперечисленные дополнения лишены этого.
Первое приспособление состоит из листа фанеры и направляющей, соединённых вместе. Оно используется для работы с лезвиями одного размера.
Когда нужно использовать фрезы разного диаметра, то подойдёт другое приспособление. Главным его плюсом является то, что инструмент контактирует всей нижней частью с материалом. В направляющей предусмотрена доска (откидная), которая держит электроинструмент в нужном положении к материалу.
Очень часто при работе с деревом фрезеруют материал против волокон, в результате чего появляются сколы. Для уменьшения этого явления используют дополнение, которое прижимает дерево в месте входа фрезы, что не даёт ей отщепиться. Приспособление состоит из двух направляющих, соединённых под углом в 90°. А другая разновидность собирается из двух деталей в форме буквы L, которые крепятся к материалу с помощью фиксаторов. Его часто используют для вырезания пазов.
Копировальная втулка ходит по краю шаблона и тем самым задаёт лезвию нужное направление. Дополнение крепится к нижней части инструмента с помощью винтов или специальных усиков. Пользоваться копировальной втулкой для фрезера довольно просто, но нужно чтобы размер режущего лезвия и кольца был одинаковым, а во время работы они не должны соприкасаться.
Шаблон фиксируется на материале с помощью скотча или струбцин. Кольца должны плотно лежать на заготовке. С помощью этого приспособления округляют углы деталей и вырезают кромку. Для повышения удобства на шаблоны устанавливают подшипники или кольца. Но существует несколько условий: их диаметр должен совпадать или дополнительно нужно установить ограничитель, который будет держать шаблон на расстоянии от заготовки. А для фигурного фрезерования применяют гибкие шаблоны.
Перед тем как сделать шаблон для фрезера, нужно определиться с пазами, которые он будет вырезать. Для его изготовления лучше всего применять оргалит толщиной не менее 6 мм. А чтобы увеличить долговечность, используют берёзу: она обладает лучшими характеристиками.
Фрезерование с помощью шаблонов часто используется установщиками мебели, когда требуется вырезка большого количества отверстий и пазов. Это позволяет значительно сократить время монтажа, а также увеличить качество работы.
Для получения хорошего результата от использования шаблона нужно учитывать несколько моментов:
- Перед выставляется на полную глубину.
- Максимально точное смещение деталей может быть достигнуто с помощью двух дополнительных стержней.
- Шиповые детали, выполненные с помощью шаблона, не требуют дополнительной фиксации клеем.
Для вырезания пазов в форме эллипса или круга применяют циркулярные приспособления. Простой циркуль для фрезера можно сделать из штанги, конец которой соединяется с основанием инструмента, а второй оснащается штифтом или винтом. Для получения круга штангу вставляют в отверстие, которое служит центром, а потом по контуру формируется паз. Чтобы изменить диаметр круга, необходимо подвинуть инструмент ближе к другому концу. В более удобном варианте такого циркуля применяется две штанги вместо одной.
Такая оснастка достаточно распространена и часто идёт в комплекте с фрезером. С её помощью удобно вырезать фигурные пазы с разными радиусами. А когда требуется получить отверстия небольшого диаметра, применяют другую оснастку. Её особенностью является то, что штифт, который устанавливает в центр заготовки, располагается под инструментом.
Конструкция такого циркуля включает в себя:
- Основание, которое фиксируется на обрабатываемом материале с помощью винтов или вакуумных присосок.
- Две штанги.
- Два башмака, которые одеваются на направляющие.
- Кронштейн, соединяющий фрезер и приспособление.
С помощью отверстий в кронштейне опорная плита оснастки легко выставляется на одном уровне с инструментом. Если фрезеруется круг, то используют только один башмак, а для овала применяют оба. Вырезы, сделанные с помощью такого дополнения, отличаются более высоким качеством, чем если бы были выполнены ленточной пилой или лобзиком. Это происходит из-за особенностей инструмента, который вращается на очень большой скорости.
Домашний мастер часто сталкивался с необходимостью вырезания пазов для дверного замка или петель. Как правило, для этого использовалось долото и дрель. Но эту процедуру можно осуществить значительно быстрее и легче, если применять фрезер со специальной оснасткой. Такая конструкция позволяет легко создавать пазы на узких поверхностях и представляет собой плоскую основу, крепящуюся на инструмент. А также дополнительно устанавливаются два штыря, которые обеспечивают движение фрезы по прямой.
Основное требование к данной конструкции: штыри должны находится по центру обрабатываемого материала. Если это условие было соблюдено, то паз будет находиться строго посередине. Чтобы сместить направление обработки, достаточно одеть втулку необходимого размера на один из штырей. При использовании такой насадки необходимо следить, чтобы её края плотно прижимались к бокам в процессе обработки.
Если нужно вырезать паз на узкой поверхности, а необходимой оснастки нет, то эта проблема решается при помощи двух досок. Они крепятся с обеих сторон изделия в одну плоскость. А сам электроинструмент фиксируется параллельным упором.
Применение такой насадки для фрезера под дверные петли позволяет:
- Сделать максимально точную выемку не затратив много усилий.
- Минимизировать возможность появления ошибки, вероятность которой очень высока без использования шаблона.
Многие мастера изготавливают оснастки для фрезера исходя из своих потребностей, так как ассортимент серийных аналогов довольно ограничен. Одним из таких устройств является дополнение для вырезания на вращающихся телах. При помощи такого дополнения можно сделать вырез на столбах и других изделиях похожей формы.
Конструкция такой оснастки состоит из:
- Корпуса.
- Диска, которым выставляется угол поворота.
- Подвижной фрезерной каретки.
- Винтов, с помощью которых фиксируется материал.
- Стопорных винтов.
Если дополнительно установить привод, то можно не использовать токарный станок для обработки.
Шипорезка предназначена для вырезания на деталях соединения «шип-паз». Существует специальные оснастки, которые вырезают большинство типов шипов. В своей работе дополнение использует кольцо, которое перемещается по шаблону, тем самым обеспечивает движение инструмента в нужном направлении.
Перед изготовлением шаблона нужно определиться с пазами, для выреза которых он будет использоваться. При его изготовлении следует применять прочные материалы, стойкие к износу, так как со временем они стачиваются и точность деталей снижается. Хорошо зарекомендовало себя использование текстолита и многослойной фанеры.
Для получения хорошего результата при работе с деревом следует придерживаться правил техники безопасности. Необходимо удостовериться:
- Фреза закреплена в цанге.
- Дополнительное приспособление соответствует мощности электроинструмента.
- При использовании кромочного фрезера необходимо удостовериться, что подшипник или направляющее кольцо установлено.
- Выставлена правильная глубина врезки (при использовании погружного устройства, это можно посмотреть на специальном ограничителе).
- Обрабатываемая деталь должна иметь опору.
- Для сокращения количества пыли при работе используйте пылесос.
Применение насадкок, специально разработанных под обрабатываемый материал, позволяет значительно улучшить результат. А в зависимости от угла их использования получается разный рез. Опытные мастера часто самостоятельно изготавливают такие насадки. Для этого режущую кромку затачивают под необходимым углом. Но если нет желания тратить время на самодельные фрезы, то их вполне можно купить, ассортимент в магазинах довольно широк.
Приспособления для фрезера по дереву своими руками изготовить довольно легко, а польза от них большая. Такой вариант подойдёт для тех, кто не желает много тратить при покупке инструмента или когда нет нужного оборудования в продаже. А применение фрезера с мебельными шаблонами значительно сокращает время на сборку, а также повышает качество работы и не даёт ошибиться.
Работа с различными материалами требует использования качественного режущего инструмента. Большинство необходимых видов имеют стандартные параметры и свободно продается в магазинах, но некоторые образцы имеют специфические размеры или форму. Они не производятся или чрезвычайно редки. В большей степени вопрос касается фрез, имеющих множество вариантов профиля, разновидностей или типов конструкции.
Поиски нужного вида могут занять слишком много времени, поэтому иногда не находится иных вариантов, кроме как сделать фрезу в домашних условиях.
Как сделать фрезу
Фреза – общее название для обширной группы режущих инструментов. Различают два основных вида:
- по дереву;
- по металлу.
Существует множество типов конструкции фрез, используемых для выполнения разных технологических операций:
- Цельные.
- Составные (сборные).
- Концевые.
- Торцовые.
- Фасонные.
- Со сменными пластинами и другие.
Производство режущего инструмента является высокотехнологичным и требовательным к качеству материала процессом. Например, изготовление концевых фрез состоит из нескольких этапов:
- Токарная обработка заготовки (придание формы).
- Фрезеровка зубьев.
- Обработка режущих кромок (заточка и затылование).
- Термическая обработка материала (закалка, отпуск, иные операции, дающие в результате качественную структуру металла).
Для изготовления других разновидностей производятся подобные или иные операции, определяемые типом и конструкцией инструмента. Самодельные фрезы представляют собой лишь доработку готовых образцов.
Внимание! Технология изготовления режущего инструмента сложна и требует использования точного оборудования. В домашних условиях производство «с нуля» невозможно, доступна лишь обработка готового инструмента, изменение его формы или размера.
Необходимость применения того или иного вида, получения определенного профиля или размера режущего органа, заставляет решать вопрос самостоятельно. Рассмотрим, как сделать фрезу своими руками в домашних условиях.
Самодельные фрезы по дереву
Изготовление фрезы по дереву своими руками возможно при наличии соответствующей заготовки и станка, куда она будет устанавливаться. В домашних условиях обычно используются электродрель или ручной фрезерный станок. Наиболее доступный вариант – изменение формы обычного сверла по металлу, но могут применяться и другие способы.
Рассмотрим, как из сверла сделать фрезу по дереву. В зависимости от назначения инструмента, понадобится заготовка (сверло по металлу) определенного размера. Если планируется изготовление фасонной фрезы, то диаметр заготовки должен равняться максимальному диаметру конечного изделия. Изготовление состоит из двух этапов:
- Придание профиля.
- Создание хвостовика.
Обе операции требуют использования промышленного оборудования. Во всяком случае, для изготовления хвостовика потребуется участие токарного станка. Цанга ручного фрезера рассчитана на диаметр 8 мм (есть варианты на 6 и 7 мм). Поэтому для больших диаметров сверл перед созданием профиля следует подготовить хвостовик. Это позволит исключить биения, опасные при обработке древесины. Профиль проще всего придать методом шлифования. Предварительно следует изготовить шаблон, по которому надо постоянно проверять состояние профиля. Для работы понадобится шлифовальный станок (наждак), болгарка или отрезной круг, закрепленный в патроне электродрели.
Для создания сменных пластин для фрезерной головки используются либо готовые образцы, которым придается нужная форма, либо заготовки из качественного металла. Профиль придается путем шлифования на имеющемся под рукой станке.
Завершающей операцией является затылование. Это процесс установки определенного угла режущей кромки, обеспечивающего отсутствие контакта задней части кромки и детали.
Важно! Затылование – процесс довольно трудоемкий, но необходимый, только он придает фрезе способность нормально работать.
Фреза по металлу своими руками
Изготовление фрез по металлу в домашних условиях ограничивается перешлифовкой имеющихся инструментов, изменением профиля или диаметра режущей части. Более активное вмешательство потребует использования промышленного оборудования, так как понадобится выполнить сложные процедуры:
- Отпуск металла (процедура, обратная закалке).
- Станочная обработка, включающая придание формы, заточку, затылование).
- Закалка фрезы.
Качественное выполнение этих действий в домашних условиях практически невозможно. Кроме того, для работ подобного рода требуется немалая профессиональная подготовка и опыт, что имеется не у всех. Поэтому ограничиваются лишь доступными процедурами, предполагающими незначительное вмешательство в исходное состояние заготовки.
Изготовление режущего инструмента в домашних условиях требует наличия необходимого оборудования и подходящих заготовок. Кроме того, надо иметь навыки и опыт, иначе можно получить весьма опасное изделие, способное испортить обрабатываемую поверхность и навредить самому мастеру. Неподготовленному человеку производить такие работы не рекомендуется, лучше обратиться за помощью к специалисту.
Я уже давно не ставлю перед собой вопрос – купить или сделать самому. Когда речь идёт о том, как ты видишь работу и какой результат хочешь получить, ответ очевиден. Делать только руками, а вот думать головой. Как и все, я сижу в интернете, увлечённо выискивая самоделки, и удивлённо выкрикиваю «ай, молодца!», найдя для себя именно то решение, которое как ни старался, так и не пришло в голову. Сегодня на страницах любимого мною издания я расскажу о том, как своими руками с головой сделать фрезер по дереву. Да ещё и так, чтобы не потратить ничего. Ну или практически ничего…
Читайте в статье
От теории к практике: изучаем принцип работы фрезерных станков по дереву
Самую большую сложность для начинающего «самодела» представляет создание вращающейся фрезы. Лучший станок – тот, который сможет обрабатывать дерево, как по прямому, так и по кривому контуру. Здесь важно правильно выбрать и закрепить саму ножевую головку, которая является главным рабочим органом фреза. Она фиксируется на шпинделе, который расположен на валу электродвигателя. Чаще всего эта деталь располагается вертикально. Вся конструкция крепится на станину, которая может перемещаться по двум осям. Существуют разные виды станков, каждый из которых обладает своими особенностями конструкции. Если вы планируете заниматься фигурной резьбой по дереву, то вам подойдёт ручной фрезер с подвижной фрезой. За основу можно взять технологию, используемую в ручных резаках.
Такие аппараты имеют простое устройство. В корпусе спрятаны ключевые узлы и элементы. Движущую силу обеспечивает мотор. Он «прячется» в корпусе и фиксирует держатель для переходников или цанг, в которые вставляются и фиксируются различные по диаметру фрезы.
Однако далеко не каждый мастер будет удовлетворён ручным резаком. Для выполнения более сложных задач лучше обратить внимание на стационарные фрезерные станки.
В отличие от ручного способа, изделия, обработанные электрическими станками, выглядят намного эффектнее. Да и существенно экономится время. Отдельно стоит сказать о платформе, которая, как правило, выполнена из металла. Она может крепиться штангами к корпусу отдельно. Нижняя часть имеет плиту скольжения из гладкого материала – это поможет инструменту плавно идти от точки к точке.
Совет! При выборе агрегата обращайте внимание, насколько удобно устроены кнопки включения и выключения прибора, не мешают ли они комфортной работе на станке.
Важный параметр - устойчивость платформы. Лучше, если она будет выполнена из литого (у дорогих моделей) или штампованного (у бюджетных вариантов) материала. Это обеспечит лучшее прилегание к поверхности. Погружные модели считаются более профессиональными, они помогут создавать не только выемки, но и вытачивать пазы и отверстия нужной формы и глубины.
Как выбрать мощность оборудования для фрезерного станка по дереву для домашней мастерской
Ручной фрезер создан специально для работы в небольших мастерских или на выезде. Большие партии пиломатериалов на нём обработать сложно, такой станок просто не выдержит объёма работ. Объёмные заготовки проще обрабатывать на стационарных станках.
Комментарий
Задать вопрос«Для создания сложных рисунков по дереву придётся приобрести несколько видов фрез. Часть из них можно сделать самостоятельно, другие приобрести в специализированных магазинах.»
Для домашнего, бытового использования вполне подойдут маломощные станки. К примеру, 400 Вт достаточно для выполнения мелких работ и сверления древесины мягких пород. Станки такой мощности можно использовать для выборки пазов. Цена невелика, однако, набор функций весьма ограничен.
На таком оборудовании вы сможете без труда проработать любую породу дерева. Для бытовых нужд этого вполне достаточно. При профессиональном использовании рекомендуется выбирать станок с мощностью не менее 1,5 кВт. Купить такой фрезерный не всегда получится, ведь цена может достигать нескольких десятков тысяч рублей. На таком аппарате получится обрабатывать большие объёмы дерева, а также пластмассы, мягкие сплавы, типа алюминия, он «съест» любые типы фрез. Помните, что от мощности зависит и время выполнения задачи. Скорость вращения шпинделя – очень важная характеристика, которая влияет на цену фрезерного станка по дереву, на этот параметр стоит обращать внимание при выборе оборудования. Обработка сухой или влажной древесины различной плотности наиболее эффективна при определённых скоростях.
Совет! Если планируется работа с большими объёмами однотипного материала, нет смысла приобретать многоскоростной агрегат. Для переключения и плавного пуска механизм оснащается редуктором.
Размеры рабочей площадки и расстояние от оси шпинделя до рабочей столешницы определяют габариты обрабатываемых заготовок. От выбора правильного шпинделя для фрезерного станка по дереву зависит точность и глубина обработки детали, а также возможность подбора нужной фрезы.
Размеры и вес станка - любителю подойдёт настольная компактная модель, которая устанавливается на верстак, а после использования убирается в кладовую. При наличии мастерской целесообразнее собрать своими руками полноценный фрезерный на станине. Если же планируются работы на строительной площадке, выбирайте ручной фрезер.
Комментарий
Специалист по подбору инструмента «ВсеИнструменты.ру»
Задать вопрос«Ручной электрический фрезер верхнего типа может быть неподвижным или погружным. Неподвижные модели более дешёвые, однако, менее функциональные. В таком инструменте фреза не может перемещаться относительно корпуса устройства.»
Намного более удобным в использовании является погружной фрезер, приводной двигатель которого установлен на специальных направляющих и в процессе выполнения обработки может перемещаться по ним вместе с рабочей насадкой. В конструкции фрезеров погружного типа также имеется специальная пружина, которая обеспечивает подъём рабочей насадки после того, как обработка с её помощью будет выполнена. Если в процессе приобретения фрезеров верхнего типа выбирать, какой из них лучше, то однозначно обращать внимание следует на погружные модели, которые прекрасно подойдут как профессионалам, так и новичкам.
Совет! Предусмотрите в своей конструкции возможность режимов плавного пуска и быстрой остановки. Кроме того, очень важно предусмотреть устройство мотора так, чтобы можно было менять щётки двигателя без разборки корпуса.
Самодельный фрезерный станок по дереву своими руками – инструкция
Самый простой способ собственноручно изготовить инструмент в домашних условиях – или фрезер из дрели или электрического мотора, снятого с другого инструмента. Этот процесс не так уж и сложен, поэтому каждый мастер способен справиться с его выполнением. Для этого потребуется электрический двигатель, мощность которого не превышает 500 Вт, и подручные материалы. В качестве привода может использоваться и дрель. Конечно, для изготовления токарного станка потребуются некоторые навыки.
Какие комплектующие элементы и материалы нужны в работе
Естественно, первое, что необходимо раздобыть, − это мотор. Он может быть разных видов, коллекторный или асинхронный. Более универсальные − моторы первого типа. Их мощности вполне достаточно для создания бытового фрезера.
Далее переходим к материалам, из которых будем выполнять столешницу. Это могут быть как обычные доски, так и металлический каркас, сваренный из старых труб. Главное – обеспечить устойчивость конструкции. В некоторых случаях целесообразно «садить» основание станины на цемент. Заранее позаботьтесь о металлическом основании для крепления монтажной пластины под фрезер. Она должна обладать высокой прочностью, при этом не быть слишком толстой. Её чаще всего выполняют из текстолита или тонкого металлического листа.
Изготовление станины
Материалы для изготовления станины подбираются в зависимости от размера мотора, объёма и габаритов материала, который предполагается обработать. Она может быть выполнена из дерева или металла, иметь сборную или литую конструкцию. Собрать фрезерный стол своими руками для станка по дереву можно из разных материалов. Главное, обеспечить достаточную жёсткость и устойчивость конструкции.
Комментарий
Специалист по подбору инструмента «ВсеИнструменты.ру»
Задать вопрос«Лучше всего соорудить станину с регулируемыми опорами, в этом случае её можно будет установить даже на неровный пол.»
Изготовление столешницы
Для обработки дерева или пластика малых размеров подойдёт столешница из деревянных досок или толстой фанеры. Некоторые мастера используют поверхности отслуживших своё столешниц от кухонных гарнитуров. Покрытая защитой поверхность сохранит необходимое скольжение и погасит вибрации.
Внимательно изучите поверхность предполагаемой столешницы. На ней не должно быть неровностей и зазубрин. В процессе работы она должна сохранить первоначальную форму, в противном случае после нескольких дней работы её необходимо будет заменить. Если этого не сделать, детали, которые вы планируете обработать, не будут идеально ровно зафиксированы на столе, перекосы, возникающие во время работы, могут вывести из строя фрезы, привести к лишней вибрации и ошибкам в обработке деталей.
Подготовка места для монтажной пластины и изготовление основания
Монтажная пластина – прямоугольник, выполненный чаще всего из металла, в центре которого выпиливаются отверстия под двигатель. Она может крепиться к столешнице с обратной стороны либо «нависать» над ним. На этом этапе важно понять, где и как будет располагаться двигатель.
Изготовление упора и прижимной гребёнки
Для фиксации обрабатываемых деталей к станине обязательно используют специальные упоры и прижимные гребёнки. Они позволяют закрепить изделие так, чтобы к нему можно было подойти с любой стороны и выполнить его обработку. Для этих целей на станине создаются специальные выемки, в которые крепятся фрезерные прижимы.
Сегодня продаются готовые наборы фиксаторов для разных типов станков. Прихваты могут быть разной формы: прямые и изогнутые, универсальные, вилкообразные, подвижные и нет. Однако для самостоятельной сборки чаще всего используются угольники, опоры, прижимы, закрепляющиеся к столешнице или направляющим.
Особенности подключения фрезерного станка к электропитанию
Фрезерные станки относятся к сложному оборудованию, подключение которого к электропитанию проводится по определённой схеме.
В промышленных цехах устанавливают вертикальные фрезерные станки по дереву большой мощности. Если ли смысл тянуть отдельную линию для фрезерного станка в быту – большой вопрос. Другое дело, если в гараж уже заведены 3 фазы. Тогда, конечно, проще брать асинхронный трёхфазник с условием, что питающий кабель выдержит нагрузку. Плавный пуск и остановка, повышенная мощность – такой станок позволит работать практически со всеми образцами из дерева и выполнять любые операции.
Причём механизм управления зачастую снабжается противоаварийной защитой и регулируется с помощью трансформатора и дополнительного выключателя.
В каком порядке собираются комплектующие элементы
Всё начинается со сборки основания, рамы станка, на которую крепится верстак. В зависимости от расположения двигателя закрепляется столешница.
Совет! Столешница из дерева может усыхать и трескаться, что крайне непрактично. Если вам приходится использовать этот материал, то лучше поискать готовые столешницы со специальным влагостойким напылением.
В зависимости от положения двигателя закрепляется монтажная платина для двигателя и упоры.
Дополнительные защитные элементы
Заранее продумайте дополнительные элементы конструкции. Где и как будет располагаться механизм очищения места реза от мусора и пыли. Какие нюансы необходимо учесть:
- Возможность подсветки рабочей зоны.
- Доступность кнопок включения и выключения станка, а также наличие рычага экстренной остановки.
- Защиту от пыли.
- Доступность мотора.
- Направляющие и ограждающие экраны.
- Места для фиксаторов и прижимов (необходимо определиться ещё до выбора столешницы).
Фрезерный станок ЧПУ по дереву своими руками – общие положения
Этот тип станка, безусловно, − один из самых идеальных для работы, однако, для изготовления такого оборудования самостоятельно требуются определённые знания и навыки программирования. По сути, вы должны ответить на несколько вопросов:
- Сможете ли написать (или найти человека, которые это сделает) программу, которая сможет запрограммировать последовательное перемещение фрезы по заданному алгоритму. Для этого можно приобрести адаптированные программы.
- Монтаж заготовки – от «А» до «Я».
- Настройка программы в ЧПУ.
- Правильное подключение всех элементов и систем. В том числе правильный выбор и монтаж ходовых винтов вместе с муфтами.
Опустим механическую часть, подробнее остановившись на электронной. Для правильной работы станка с ЧПУ необходимо подготовить следующие элементы управления: блок питания, контроллер, драйвер (обеспечивает ход фрезы). Вся «начинка» располагается в отдельном блоке, чаще всего в некотором удалении от рабочего мотора, чтобы исключить нарушение работы микросхем из-за вибрации мотора.
Управляется вся система специальным программным комплексом. Можно использовать всем известный KCam. Он легко адаптируется под практически любой контроллер.
Программа может быть «прочитана» многими специальными приложениями, которые перенесут цифровые данные в визуальную картинку, и вы увидите вашу деталь в трёхмерном измерении. Программа позволяет регулировать и программировать частоту хода и другие технические параметры для конкретной задачи.
Как из дрели сделать фрезер по дереву
Дрель – один из самых часто встречающихся инструментов, которые выручают нас в любой ситуации. Фрезер на основе дрели поможет решить ряд задач, при этом агрегат всегда можно вновь разобрать. Такая «самоделка» не будет стоить практически ничего. Единственное, вам нужно будет определиться с креплением и положением инструмента по отношению к рабочей поверхности. Рассмотрим один из вариантов того, как можно превратить дрель во фрезер, и выполнять достаточно широкий круг задач. В чём-то такой аппарат может заменить токарно-фрезерные самодельные станки по дереву, а в чём-то даже «переплюнуть» их.
| Иллюстрация | Описание действия |
 | Ищем ненужную ручку от электроинструмента, которая могла бы быть использована в качестве удобной ручки. |
 | Слегка модернизируем её с помощью специальных креплений, заранее готовим крепёжные элементы, которые зафиксируют дрель в устойчивом положении. |
 | Закрепляем дверь в держателе с помощью специальных уголков. |
 | Размечаем оргстекло. Оно будет служить опорной конструкцией. |
 | У нас получилась вот такая монтажная пластина из оргстекла. |
 | Устанавливаем министанок на опорную конструкцию. |
 | С помощью хитрых поворотных крепежей закрепляем ещё одну пластину. |
 | Глубина и угол наклона фрезы регулируются с помощью специального подвижного зажима. |
Такой ручной фрезер позволит выполнить фигурный и прямой рез, без каких-то сложностей высверлит необходимые отверстия. Ощутимый минус в том, что ручной фрезер, сделанный из подручных материалов, не отличается прочностью. Кроме того, скорость обработки деталей не очень высока. Ситуацию может решить замена двигателя на перфораторный.
Как сделать фрезу по дереву своими руками
Каждый фрезеровальный станок по дереву требует своего набора фрез. Иногда подобрать их довольно сложно. В этом случае можно сделать фрезы своими руками. Для того чтобы изготовить свой фрезерный инструмент, проще всего использовать обрезки арматуры. Прутки из стали тоже подойдут. Единственная сложность – неровную поверхность арматуры необходимо спилить на токарной станке. Рассмотрим особенности технологии изготовления самодельной фрезы.
Далее с уже обработанной заготовки снимается ещё четверть диаметра и обтачивается плавный переход. Далее фрезе предаётся прямоугольная форма, для чего срезается её нижняя часть. Толщина той части болванки, где будет рабочая часть резца, должна составлять не менее 2-5 мм, иначе фрез может лопнуть. Изготовление фрезерного станка по дереву своими руками – задача непростая, но вполне решаемая. В этом вы можете убедиться, посмотрев вот эти замечательные самодельные образцы станков.
