Изготовление фрезеровочного станка своими руками

Одной из наиболее распространенных и незаменимых процедур по стали является фрезерная обработка металлов – что это, расскажем в статье. Поговорим об истории и особенностях способа металлообработки, разновидностях.

Функциональные возможности и сферы использования

Планируя приобрести ручной станок, сначала нужно понять, для каких целей предполагается его покупка. При этом его функциональных возможностей достаточно для выполнения ряда технологических операций:

  • профилирование кромок на изделиях;
  • выборка четверти;
  • подготовка мест для установки замков, петель, иной фурнитуры;
  • шлифовка;
  • сверление отверстий;
  • нарезка шипов и создание пазов, шлицев;
  • выполнение чернового выравнивания поверхности, канавок;
  • резьба по дереву;
  • гравировка.

Этот инструмент одинаково полезен как для домашних мастеров, так и для профессиональных столяров, строителей, поскольку заменяет собой многие другие изделия: болгарку, шлифмашину, ножовку, дрель и т. д.

Общие понятия и принцип работы

Под данными станками понимают группу устройств для обработки дерева или металла с помощью фрезы. Сама фреза крепится в шпинделе станка и совершает вращательное движение, а вот прикрепленная к столу заготовка выполняет движение подачи, которое может быть криволинейным или прямолинейным. Способ управления станком может быть нескольких видов:

  • посредством системы ЧПУ;
  • вручную;
  • в автоматизированном режиме.

Движение подачи в устройстве происходит относительно движения фрезы и заготовки. Вспомогательные движения в станке нужны для подготовки процесса резки. Такие движения связаны с настройкой и наладкой оборудования, а также с его управлением, прикреплением и освобождением заготовки и инструмента. Также должен осуществляться подвод инструмента к поверхностям, которые подвергаются обработке, и отвод.

Станок по дереву и металлу в домашнем хозяйстве — это вещь весьма полезная. Его можно отыскать в продаже, однако стоимость оборудования довольно высока. А чтобы сэкономить свои средства, можно собрать оборудование своими руками, для этого потребуются специальные знания и навыки.

Какие бывают?

Фрезера, бывают разных видов. Они разделяются на две большие категории:

  • универсальные
  • узкоспециализированные

В эти категории входят несколько подкатегорий. В каждой фрезеры применяются для выполнения конкретных целей. Очень важно при выборе не игнорировать эту классификацию:

    • Погружной. Относиться к универсальному типу, применяется в домашних, а также специализированных мастерских. Способен обеспечить качественное выполнение всех основных задач (создание пазов, формирование закруглений, образование сложных контуров). Именно погружной вид применяется чаще всего.
    • Присадочный. Узкоспециализированный тип ферзера. Его применяют исключительно для образования парных отверстий, которые будут соединять детали на шкантах. На любом производстве мебели, это один из самых важных инструментов.
  • Ламельный. Для установки в изделие из древесины различных ламелей, в ней необходимо сформировать паз определенной глубины и ширины. Именно для этого применяют данный тип фрезера.
  • Ротационный. Является наиболее универсальным. Его задача, вырезать отверстия в дереве самого разного диаметра. Однако также его эффективно применяют в работе с гипсокартоном, пластиком, керамической плиткой, декоративным камнем, легким металлом.
  • Кромочный. Способен выполнять все работы по дереву. Позволяет обрабатывать те детали, где необходимо соблюдать высокую точность, аккуратность. Отлично справляется с такими задачами как: формирование канавок, выработка пазов, создание углублений по определенному шаблону.

Цанговый зажим

Оснастка у ручного фрезера закрепляется посредством цангового патрона: специальная гайка с размещенной внутри цангой навинчивается на шпиндель и зажимает хвостовик фрезы определенного размера. Легкие машины рассчитаны на калибр 6 или 8 мм, более мощные фрезеры позволяют устанавливать оснастку на 10 или 12 мм. Чем крупнее фреза, тем толще её хвостовик и выше требования к силовым характеристикам инструмента.

Хорошая цанга имеет конусовидную форму и несколько зажимных лепестков.

Ко всем трем частям зажимного узла (патрону, цанге и валу) предъявляются жесткие требования: точное изготовление и качественная закаленная сталь. Детали сомнительного происхождения быстро изнашиваются, плохо закрепляют фрезу и часто ломаются.

Перед приобретением инструмента убедитесь в качестве цангового зажима и возможности выбора других калибров. Лучше, когда есть подходящие цанги, а не переходники, зачастую вызывающие вибрацию.

Читайте также:  Как правильно выбрать электроинструмент для дома и мастерской

Проверьте глубину отверстия под фрезу внутри вала – параметр, никогда не указываемый в технических характеристиках, но важный для безопасной работы. Необходимо, чтобы хвостовик не упирался в дно, иначе при ослаблении фиксации насадки, вследствие плохого зажима или дефекта цанги, вы не увидите этого, и при подъеме фреза может вылететь.

Глубина сверления должна превышать длину хвостовика.

Устройство и основы работы на фрезере

Фрезер является устройством, которое используется во время обработки дерева либо изделий, изготовленных из металла. Благодаря применению этого устройства можно проводить обработку плоской либо фасонной поверхности, а также сформировать разнообразные выемки технологического типа (пазы, гребни, выемки для монтажа петель и прочее). Эти устройства, непосредственно по способу установки бывают ручными (ручные фрезера), а также стационарными (как правило, используются на массовых производствах). Электрофрезеры ручного типа являются многофункциональным инструментом, который позволяет выполнять практически любые операции.

Как правило, в бытовом использовании применяются именно ручные типы электрофрезеров. Такие электроинструменты состоят из корпуса, в котором непосредственно размещается сам электродвигатель. Также из корпуса выступает специальный держатель, в который необходимо вставлять цанги.

На заметку! Цанги представляют собой переходники небольших размеров, благодаря которым можно использовать фрезы с хвостовиками разных диаметров. В такую цангу нужно вставлять фрезу, а затем она затягивается при помощи специального прижимного болта (некоторые модели оснащаются фиксирующей кнопкой).

Одной из важнейших деталей, которой оснащается фрезер ручного типа, является так называемая платформа. Она соединяется непосредственно с поверхностью корпуса при помощи 2 специальных штанг. Как правило, такая платформа изготавливается из металла. Ее нижняя часть оснащена плитой скольжения, которая делается из гладких материалов. Настройка режимов работы ручного фрезера выполняется благодаря:

  1. шкале настройки глубины (шаг 7/10 мм);
  2. ручки настройки глубины фрезерования;
  3. регулировке частоты оборотов инструмента.

Кроме того, на поверхности корпуса этого электроинструмента присутствует кнопка включения, а также выключения устройства. Некоторые модели могут дополнительно оснащаться специальной кнопкой блокировки включения. Также большинство моделей оснащаются специальным параллельным упором.

Электрофрезера являются довольно опасным электроинструментом. Они оснащаются острыми режущими частями, которые вращаются на больших скоростях. Поэтому при не аккуратном обращении с этим прибором, либо при нарушении техники безопасности во время его использования, можно нанести существенный вред своему здоровью. Кроме того, стружка, которая вылетает из-под этого инструмента, также может стать причиной появления серьезных ранений. Поэтому, при работе с этим электроинструментом, даже несмотря на тот факт, что он оснащается защитным кожухом, необходимо всегда одевать очки.

Общие требования касательно выполнения работ с фрезерами по дереву довольно просты. Во время их использования необходимо:

  • Всегда перед выполнением работ проверять состояние фрезы (она должна быть острой).
  • Обрабатываемая поверхность, либо заготовка должна быть надежно, неподвижно закреплена.
  • За один проход глубина съема должна быть небольшая. В противном случае при установке изначально большой глубины, будет сильно перегреваться электродвигатель прибора, из-за чего существенно снижается скорость вращения.
  • Во время замены оснастки, например пазовых фрез, прибор в обязательном порядке должен обесточиваться.

Основы работы с фрезером даже для неопытного пользователя понятны и просты. При их выполнении возможность возникновения несчастного случая сводится к минимуму, а уровень качества выполняемых работ будет наоборот – максимальным. Также при работе с таким агрегатом, во время обработки поверхности, его необходимо ровно вести, сводя к минимуму возможность появления разнообразных толчков либо рывков.

Компоненты

Разновидности ручных фрезеров

Ручной фрезер для дома различается по применению (в быту или в промышленной работе), по назначению (узкая специализация или универсальный), и по устройству (конструкция прибора).

Конструктивно и технологически (способы использования инструмента) ручной фрезер по дереву может быть:

  1. Погружным (штанговое или вертикальное перемещение). Это универсальный инструмент для выполнения различных операций;
  2. Кромочным (окантовочным). Это узкопрофильный инструмент;
  3. Ламельным – чтобы выбрать паз любой глубины, имеется возможность регулировки глубины паза;
  4. Присадочным (дюбельный фрезер). Им делают отверстия под шканты в мебели. Это — промышленный инструмент.

Самый недорогой фрезер для дома – погружной. Но, какой выбрать инструмент – решать вам.

Погружной

Погружной фрезер состоит из корпуса с электродвигателем, но без редуктора, опорной платформы, направляющая шина на ней (с «головой» штанги соединены подвижно), рукояток управления движением (ручки типа «гриб», «пистолет», и т.д.), кнопок управления, регулятора оборотов при работе инструмента, который бывает электронным или электрическим.

Читайте также:  Как выбирается триммер для укоса травы учитываем все критерии

Также в состав фрезера входит шпиндель с цанговым зажимом, в который вставляется фреза, упор, который позволяет заглубляться на заданную глубину (для этого рядом закреплена шкала-линейка), ограничитель глубины, упор параллельный, позволяющий выбирать пазы и четверти, вырезать гнезда под шканты и делать другие операции, а также дополнительные съемные комплектующие.

Кромочный

Инструмент состоит из корпуса и электродвигателя (3000-26000 оборотов в минуту). Двигатель охлаждается воздушным потоком, на валу ЭД закреплена кромочная фреза. Подъемник соединяет и разъединяет вал и двигатель.

Опорная платформа (подошва) на роликовых направляющих предназначена для упора фрезера. Фиксатор ограничивает ход фрезы, защитный щиток не допускает попадания стружки и опилок в лицо оператору. Рядом с ручкой-держателем установлены кнопки для электронного управления — плавного повышения и снижения количества оборотов. Кромочный фрезер комплектуется переходными штангами для крепления других насадок и приспособлений. При покупке инструмента вы сами сможете укомплектовать фрезер, опираясь на то, какой из комплектов насадок вам подходит больше других.

Кромочные фрезы делают:

  1. Закругления Ø 5-8 мм;
  2. Фаски в 450;
  3. Круглые или овальные отверстия при помощи галтельной фрезы;
  4. Выступы круглого сечения в поперечнике при помощи валиковой фрезы;
  5. Неглубокие выборки короткой фрезой;
  6. Выборка узкого паза прямой пазовой или спиральной фрезой;
  7. Выборка любой формы копировальной фрезой.

Если был выбранным кромочный фрезер, то ваши возможности по формированию самых разных и сложных отверстий могут реализоваться на профессиональном уровне.

Ротационный

Он конструктивно похож на вертикальный инструмент, но выполнен в компактном зауженном корпусе. Им вырезают пазы и отверстия в обрабатываемой поверхности в листовых пиломатериалах. Это может быть паз под дверную защелку, или канавка под сантехнические приборы. Назначение — работа с листами ДВП, ДСП, OSB и гипсокартона, работа с пластиковыми панелями, выбирание пазов в керамической плитке.

Ламельный

Ламельный фрезер — инструмент узкоспециализированный. Такие легкие ручные фрезеры предназначены для выборки узких канавок и неглубоких пазов в торцах деревянных деталей для ламельного их соединения. Основная область использования – производство мебели.

Присадочный

В присадочном инструменте корпус крепится в горизонтальном положении, рукоятка — сверху, фрезы (2 шт.) расположены в передней части. Промышленный прибор для изготовления мебели, служит для соединения элементов на шканты. Инструмент сверлит сразу два отверстия на соединяемых деталях, соблюдая при этом точное расстояние между ними. Сверлить можно отверстия в диапазоне 0-900.

Ротационный фрезер Ламельный фрезер Присадочный фрезер

Как выбрать фрезер

Удачная работа фрезером по дереву зависит от выбранного вида фрезера. Но как его правильно выбрать? Наиболее универсальным мастера называют погружной фрезер. Чтобы сделать правильный выбор, рекомендуем вам ознакомиться с такими советами опытных специалистов:

  • обработка фрезером большой мощности предполагает высокий уровень производительности и возможность работать длительное время при серьезных нагрузках. Но не нужно гнаться за большим значением этого показателя. Вместе с мощностью увеличивается и вес инструмента – работа будет не такой легкой и комфортной. В тоже время, если вы будете пользоваться фрезером в стационарном положении, то высокая мощность определенно достоинство
  • стоит обратить внимание на регулировку скорости вращения шпинделя. Кнопка скорости у такого станка должна перемещаться ступенчато или, хотя бы, достаточно туго. Кроме этого она должна быть расположена там, где вероятность задеть и сместить ее случайно, минимальна
  • при покупке проверьте глубину погружения фрезы. Этот показатель колеблется в широких пределах в зависимости от конструктивных особенностей установленного цангового зажима. Очень хорошо, когда цанга достает до нижней части опорной платформы, но идеальным является станок, у которого она выступает за основание. Данный показатель оказывает существенное влияние на функциональность инструмента, но в документах, к сожалению, он не указывается. Узнать его величину можно только подержав устройство в руках
  • необходимо протестировать работу штангового механизма. Голова станка должна двигаться легко и без перекоса, а вертикальный упор должен быть прочно зафиксирован в конкретном положении. Кроме этого стоит проверить, удовлетворяет ли глубина погружения вашим требованиям
  • обязательно стоит уточнить у продавца диаметр и геометрию оснастки, совместимой с выбранным фрезером. Если у вас уже есть фрезы, нужно сравнить диаметр их хвостовика с посадочным размером цанги
  • важна эргономика станка. Подержите несколько станков в руках, чтобы выбрать наиболее удобный для вас
  • обратите внимание на длину электрокабеля. Короткий сетевой шнур является причиной массы неудобств во время работы
  • более комфортной работе способствует патрубок для пылеудаления, а также светодиодная подсветка.
Читайте также:  10 лучших перфораторов для бытовых и профессиональных работ

Классификация и виды фрезерных работ

В основном специалисты классифицируют деятельность по выбранной фрезе. Можно различать фрезерование:

  • Торцовое. В этом случае с помощью лезвий создаются канавки, подсечки и прочие боковые элементы вырезки стали. Также срезаются торцы.
  • Концевое. Для вырезания уступов по вертикали и по горизонтали.
  • Цилиндрическое. Для обработки прямых или фигурных поверхностей.
  • Зубчатое – создание зубцов на колесах и иных деталях.
  • Фасонное. С помощью соответствующего инструмента делаются фаски (сферы, эллипсы и пр.).

Это неполный перечень видов работ. В зависимости от типа оснастки может быть произведена отделка сверлом, зенкер, отрезными фрезами, криволинейными типами, двойными дисками и другими.

Кроме того, существует классификация по способу установки инструмента – горизонтальное, вертикальное или по диагонали, то есть под углом.

Рекомендации по выбору

Планируя купить ламельный инструмент, обратите внимание на такие основные характеристики:

  1. Мощность двигателя. В зависимости от того, что вы собираетесь делать ламельным инструментом, зависит какой мощности инструмент стоит выбрать. Для домашней мастерской вполне достаточно малого ламельного станка. Станок средней мощности нужен при строительстве дачи, или к примеру бани либо сауны. Торцовка ступеней, соединение боковых обшивок на лестнице, террасе или балконе, создание декоративных элементов фасада, вырезка пазов и выборка четверти — с этим легко справиться ламельный станок средней мощности.
  2. Возможность регулировки угла работы. В настоящее время на большинстве современных устройств присутствует эта функция, но мы не могли не обратить на нее внимание, так как она влияет на функциональность устройства.
  3. Скорость вращения фрезы. Чистота обработки напрямую зависит от скорости вращения фрезы. Не стоит использовать высокоскоростной фрезер для работы с мягким материалом и древесными плитами. Они легко обрабатываются на небольших скоростях.
  4. Тип зажима для фрезы (цанги). Цанга должна быть сделана из качественного металла. Не покупайте дорогой фрезер только из-за качественной цанги. Достаточной приобрести цангу из каленной стали и заменить, если не устраивает то, что есть в наличии.
  5. Регулировка оборотов. Позволяет выбрать тот режим, который необходим для обработки конкретного материала. Для твердых материалов (камня, латуни, алюминия) требуется быстрое вращение, а вот для более мягких оно не нужно.
  6. Блокировка. Автоматическая защита. Если в доме есть дети, то блокировка и автоматическая защита просто необходимы. Фактически эта функция обеспечивает безопасность ваших близких.
  7. Плавный пуск. Позволяет без резких рывков начать процесс вырезки пазов.
  8. Рабочий ход фрезера. Если нужно выполнить детали с глубокими продольными пазами, или проточку под выравнивание доски для пола, стоит обратить внимание на рабочий ход ламельной фрезы.
  9. Подключение мешочка для мусора. Может быть подключен пылесос или мешочек для мусора и пыли через соединительные элементы. Это обеспечивает комфорт на рабочем месте и безопасность для здоровья мастера.

Виды фрезеров и их особенности

Характер выполняемых работ и их объём определяет наличие того или иного вида фрезера. В мебельном производстве фрезерование является одним из основных процессов, для которого лучше подойдут узкоспециализированные модели. Для бытового использования или в небольшой мастерской выгоднее иметь универсальную модель, подходящую для выполнения основных операций. Штанговый (вертикальный или погружной), является самым распространённым и универсальным видом. Подходит для основных работ в домашних условиях, а также применяется на производстве. Кромочный (окантовочный), предназначен для нарезки пазов, канавок, снятия фаски. Подходит для аккуратной обработки ламинированных или шпонированных деталей. Используется в основном на производстве. Ламельный, предназначен исключительно для нарезки пазов. Присадочный (дюбельный), специализированный электроинструмент для сверления парных отверстий под шканты. Применяется в мебельном производстве.