Для того чтобы сконструировать станок ЧПУ, необходимо использовать несколько вариантов агрегатов. Устройства не заводского производства часто имеют рельсы из каретки машинки для печати, а также принтера. Основные качественные показатели влияют необратимым образом на показатели обработки и устройства на базе фрезерного станка с шипорезной кареткой, поэтому излишняя экономия может только навредить.
Детали
Чаще всего используются полированные валы, которые отличаются невысокой ценой. Покупка этих элементов труда не составит. Они подлежат монтировке и обработке. Чаще всего изготавливаются из прочной стали.
После этого верхние слои подлежат закаливанию индукцией, что благотворно влияет на период использования и показатель износа. Идеальная гладкость дает возможность перемещаться каретке по полированному слою предельно удачно. С обеих оконечностей валы можно крепить двумя руками без лишних проблем.
Но также на рынке имеется немало поддельных элементов из низкокачественного металла, так как вероятность точной проверки на месте равна нулю.
Недостатки:
- Основание не фиксируется. Вал можно поддерживать только на основании двух крепежных устройств. Это дает возможность значительно облегчить инсталляцию собственноручно, но при этом в независимости от настольной опоры. Из-за этого повышается возможность допущения дефектов во время обработки изделия. По истечении времени направляющие для каретки токарного станка скатываются и искривляются.
- Имеются провисания на длинных промежутках. Из-за провисов вал с длиной более 100 см не используют при обработке для станка. Имеют также значение толщины и длины валовой поверхности. Наилучший вариант – это 0, 05, а еще выгодней 0,06 – 0,1.
Подшипники в каретке для фрезера
Выделяют две разновидности подшипников при инсталляции направляющих:
- Втулки для шариковых элементов.
- Подшипники для обеспечения скользящей поверхности.
Шариковые цилиндрические обтекатели, а также детали для обеспечения качения по сравнению с рельсовыми каретками имеют два значительных минуса: незначительный уровень грузоподъемности и немаленький люфт. Для обеспечения поддержания веса шипорезная каретка устанавливается на направляющую линию по несколько валов.
Недостатки такого рода подшипников:
- Выдерживают небольшую нагрузку.
- Образование высокого давления вследствие невысокого ресурса функционирования. Необходимость периодической замены вала из-за образования канавки.
- Опилки и липкая пыль забивают слоты.
Подшипники для обеспечения скольжения по поверхности производят из нетвердых металлов, таких как капролон. В случае выдерживания всех допусков показатели грузоподъемности и прецизионности подшипника скольжения достаточны высоки. Тем не менее опилки и грязь не способны навредить агрегату. Но это относится только к деталям из бронзы, которые качественно обработаны.
Со временем происходит износ изделия, который требует периодической подгонки, чтобы избавиться для избавления от зазоров. Как правило, для изготовления собственными руками применяют более доступные подшипники.
Валы для шлицевых втулок
Внутри продольного вала двигаются определенные втулочные шарики. Конструкция имеет высокий уровень жесткости, намного жестче, чем обычные валы после шлифовальной обработки. Имеют также более длительный период использования. Усиления крутильного вала имеют дополнительное значение. Они очень удачно могут быть инсталлированы на крепежную конструкцию вала.
Значительным недостатком шлицевого направляющего является дороговизна. Это является причиной редкого использования в стандартных агрегатах ЧПУ.
Валы с сечением в форме цилиндра
Цилиндрическая конструкция дает возможность удерживать равновесие по всей длине, не допуская провисающих элементов из-за веса, который имеет шипорезная каретка. Данный вид направляющих получил еще название линейных опорных валов. Имеют точную фиксацию вдоль корпуса механизма благодаря резьбовым отверстиям. Такие направляющие позволяют передвигать каретки с большим весом, не допуская провисания.
Недостатки, связанные с цилиндрическими валами станков:
- Недолгий период эксплуатации.
- Значительный показатель люфта стержней.
Если в линейных подшипниках в равной степени взаимодействуют с нагрузками разных направляющих векторов, то на валах с цилиндрическим сечением шипорезная каретка не настолько устойчива.
Это является следствием закрытой втульной поверхности, которой не обладает шипорезная каретка. А посему необходимо учитывать тот факт, что аппаратная часть с ЧПУ будет функционировать менее устойчиво, чем похожий станок, используя обыкновенные круглые рельсовые движители.
Современные цилиндрические рельсы производятся и известными компаниями, и небольшими кустарями. Это влияет на стоимость аппарата и его технические составляющие. Случается, что каретки и рельсы одного производителя не соответствуют общим стандартам.
Направляющие на рельсах для профильных целей
Данный вид направляющих устанавливается в высокоточных металлорежущих станках с ЧПУ.
Основные разновидности: с шариками и роликами.
Направляющие с конфигурациями
Стандартные направляющие имеют дорожку, на которой установлены специальные каретки. Это дает возможность распределить нагрузку по всей длине дорожки – шарик прикрепляется к рельсовому движителю по дуге с высокой долей точности. Каретки с тяжелым весом не перестают двигаться прямолинейно. Имеют высокую долговечность с низким уровнем люфта.
Недостатки рельсов на шариках:
- Места крепления должны быть прямолинейными и без всяких шероховатостей.
- Трудный процесс монтирования на станок.
В открытой продаже имеется множество моделей кареток очень неоднозначных по грузоподъемности и натяжным элементам. По этой причине их производство не является домашним, в большей степени рыночная продукция высокого качества. Самые лучшие направляющие элементы выпускаются под брендом ТНК, а также Хивин.
Профильные направляющие с роликом внутри
Одно из лучших направляющих, которое имеет плоские качающие пазы. Вместо шариков встроены ролики.
Это сказывается на эффективности работы направляющих модулей. Лучше всего подходят для обработки камней, а также для таких металлов, как сталь и чугун.
Рельсы с призматическим сечением
Основное место установки: обрабатывающая промышленность. Рельсы не подлежат демонтажу, входят в структуру станины.
Очень сложно производить и ремонтировать. Не подлежат демонтажу своими руками. Использование: оборудование для профессионалов на базе ЧПУ.
Видео: точная каретка для фрезерного стола.
Как сделать каретку для фрезера своими руками
Что можно использовать для изготовления самодельной каретки либо салазки в домашних условиях:
- уголки;
- подшипники;
- гайки;
- болты.
Используется только уголок из стали, и никогда алюминий. Сталь или кругляк можно еще больше закалить или ничего не менять. Но обязательно отшлифовать. Для инсталляции не надо выбирать широкие подшипники, лучше узкие, но с высокой долей трения. Диаметр болтов не может быть больше, чем внутренний поперечник своего катка.
Для обработки деревянных поверхностей в домашних условиях обычно требуется небольшое количество оборудования. Однако для точного сверления рекомендуется применять специальные станки. Сделать самодельный не проблема, если изучить его устройство и правильно подобрать комплектующие.
Конструкция фрезерного станка по дереву
Для фрезерования деревянных заготовок обычно применяется ручной инструмент. В некоторых случаях это не дает высокого качества обработки, так как велика вероятность погрешности и появления брака. Для минимизации этих явлений рекомендуется сделать самодельный фрезерный станок по дереву своими руками.
Работу следует начать с изучения аналогичной заводской конструкции. Затем определяется степень обработки материалов, необходимая точность характеристики заготовки. К ним относятся габаритные размеры, порода древесины. На основе этих данных составляется оптимальная схема изготовления.
В стандартную конструкцию фрезерного станка по дереву, который можно сделать своими руками, должны входить следующие компоненты:
- станина. Это опорная часть, на которую будет крепиться столешница и двигатель для вращения фрезы;
- столешница. Основной характеристикой этого компонента является площадь. Также на ее поверхности необходимо предусмотреть крепления для фиксации заготовки и измерительные линейки;
- фреза. Можно использовать ручную модель. В некоторых случаях целесообразно установить самодельную конструкцию, состоящую из шпинделя и двигателя.
Подобное оборудование по дереву можно условно разделить на два типа: с горизонтальной и вертикальной обработкой. Разница определяется направлением фрезы относительно заготовки. Некоторые умельцы делают конструкции с возможностью изменения положения режущей части по трем осям координат.
Помимо станка необходимо подобрать правильный набор фрез. С их помощью можно делать черновую и чистовую обработку деревянных деталей.
Материалы и комплектующие для станка
Самый простой вариант конструкции — установка на имеющийся рабочий стол готового аппарата. При этом следует выполнить определенную модернизацию столешницы. Но лучше всего сделать фрезерный самодельный станок своими руками полностью.
На первом этапе необходимо определиться с расположением фрезы. Для обработки торцевых поверхностей лучше всего выбрать горизонтальный монтаж режущего инструмента. Это позволит оптимизировать работу и быстро выполнить ремонтные и профилактические работы.
- рама. Для большей устойчивости она должна изготавливаться из стальных труб круглого или квадратного сечения. Если планируется установка двигателя – в нижней части конструкции предусматривают нишу;
- рабочий стол. Его поверхность должна быть гладкой и при этом не разрушаться под воздействием внешнего давления. Для этого лучше всего подойдет панель ДСП;
- фиксаторы и ограничители. Они предназначены для направления движения детали относительно фрезы. Могут быть как деревянные, так и стальные. Обязательно необходимо предусмотреть блоки их крепления к столешнице.
После выбора комплектующих и их подготовки можно приступать к сборке фрезерного самодельного станка по дереву своими руками.
Для крепления ограничителей можно использовать компоненты струбцины или на основе этой конструкции сделать узел самому.
Изготовление фрезерного станка по дереву
Производство оборудования должно выполняться строго по заранее составленной схеме. На ней указывается месторасположение каждого компонента, способ его крепления и размеры.
На первом этапе изготовления необходимо собрать опорную раму для станка. Для этого заранее подготовленные заготовки труб следует соединить между собой. Затем с помощью сварки выполняется их фиксация. После этого сверяются размеры верней части и приступают к производству столешницы.
Порядок действий.
- На панели ДВП наносят разметку, согласно которой вырезается контур столешницы.
- При вертикальном расположении фрезы в панели делают отверстие.
- Установка электродвигателя и шпинделя. Последний не должен выступать над плоскостью столешницы.
- Монтаж ограничительной планки.
После этого можно проводить первые испытания конструкции. Важно, чтобы во время работы не возникало сильных вибраций. Для их компенсации можно установить дополнительные ребра жесткости.
В видеоматериале показан пример модели, собранной своими руками:
Многие люди предпочитают изготавливать различные предметы, используя для этого дерево, в домашних условиях. Им нравится творчество, поиск. Для самостоятельных работ по дереву очень важно иметь дома нужные приспособления. Одним из таких устройств является самодельный фрезер.
Фрезер необходим для обработки деревянных изделий.
Для чего нужен именно фрезер? Это прежде всего экономия средств. Кроме того, спроектировать и изготовить своими руками фрезер — значит эффективно решить вопрос его размеров, согласуя их со свободной площадью в доме, и конкретного назначения.
Простой фрезер по дереву
Самый простой фрезерный станок для дерева состоит из следующих элементов: станины, стола, электродвигателя с закрепленной фрезой, продольного упора. Станина (каркас) представляет собой металлическую раму, на которую крепится вертикально электродвигатель и фрезерный стол. Конструкция рамы может быть любая (можно использовать ранее изготовленную для других целей конструкцию).
Основной рабочий узел включает электродвигатель и инструмент для крепления фрезы. В качестве инструмента для крепления фрезы используется стандартный патрон цангового типа. Соединение патрона с валом электродвигателя осуществляется через тонкостенную стальную трубу. Фреза закрепляется в патроне. Электродвигатель должен быть скоростной (3000 об./мин) и достаточно мощный (не менее 1,1 кВт).
Фрезерный стол (столешница) крепится сверху на раму станины. Изготовить его можно из текстолитового листа. Возможно применение толстой (многослойной) фанеры, дерева или ДСП. Главное условие — прочность. Наиболее надежный и долговечный вариант — стальной или дюралевый лист. Размер определяется местом размещения станка и не играет существенной роли.
В столешнице строго напротив оси электродвигателя просверливается отверстие. Диаметр отверстия выбирается на 10-15 мм больше диаметра фрезы. Отверстие должно соответствовать максимальному диаметру фрезы. При закреплении всего рабочего узла на раму каркаса фреза должна пройти через отверстие и выступать над поверхностью стола на высоту, равную размеру фрезеруемого профиля.
На поверхности стола размещается продольный упор. Упор изготавливается из доски или деревянного бруска толщиной (высотой) не менее 30 мм. Ширина не имеет значения. Длина равна длине стола. На середине боковой поверхности доски (бруска) формируется канал в виде полукруга радиусом на 10-20 мм больше радиуса отверстия в столе. С помощью струбцин упор крепится к столешнице справа от фрезы так, чтобы его расположение было перпендикулярно боковой кромке стола. Крепление производится с двух сторон. Канал на упоре должен расположиться напротив отверстия в столешнице.
Простейший фрезер готов. Заготовка вручную плавно подается к фрезе с прижатием к поверхности стола. Боковая грань заготовки направляется вдоль продольного упора, который выполняет роль направляющей рейки. Крепление упора струбцинами позволяет сдвигать его на нужное расстояние. Перемещение производится параллельно первоначальному расположению. Если надо фрезеровать боковую кромку заготовки, скользящую по упору, его передвигают так, чтобы фреза оказалась в канале на поверхности упора.
Вернуться к оглавлению
Простой фрезер с двумя упорами
Немного усложняется конструкция простого фрезера, если надо обработать торец длинной заготовки. В этом случае необходимо ввести в конструкцию еще один упор — поперечный. Для его размещения в продольный упор вносится изменение. Он выполняется из доски, которая устанавливается на стол боковой кромкой перпендикулярно столешнице. Вместо полукруглого канала в доске выполняется прямоугольный вырез. Длина выреза составляет 50-100 мм, а высота — 25-35 мм.
Поперечный упор изготавливается из деревянного бруска высотой 20-30 мм, шириной 30-40 мм. Длина этого упора равна ширине стола. Поперечный упор пропускается через вырез в продольном упоре и закрепляется струбцинами по краям к столу. Его перемещение возможно в пределах длины выреза в продольном упоре. Таким образом обеспечивается продольное и поперечное направление заготовки.
Вернуться к оглавлению
Универсализация фрезера
Простые фрезеры имеют множество недостатков, связанных со сложностью замены фрезы, отсутствием нужного регулирования и функциональными ограничениями. Своими руками можно сделать более сложный по конструкции универсальный фрезер. Универсальность достигается изменением системы крепления рабочего узла и конструкции стола и продольного упора.
Вернуться к оглавлению
Изготовление универсального фрезерного стола
Универсальный фрезерный стол представляет собой столешницу с квадратным окном по центру и полозьями на трех ее кромках. Столешница изготавливается в виде плиты с гладкой поверхностью толщиной не менее 20 мм. Она может выполняться из монолитной плиты или наборной из досок, но с последующей облицовкой листом. Габариты плиты выбираются по усмотрению хозяина.
Крепление рабочего узла осуществляется не к станине, а к столешнице.
На рабочем узле закрепляется квадратная металлическая пластина с центральным отверстием для вала двигателя, четырьмя отверстиями по углам для крепления к столу и четырьмя отверстиями для крепления к двигателю. Толщина пластины — 6-10 мм. Размеры сторон соответствуют размерам (диаметр) двигателя.
В центре столешницы прорезается квадратное окно с размерами сторон, на 2-5 мм превышающими размеры металлической пластины. Снизу столешницы по углам окна закрепляются металлические полосы с отверстиями, имеющими резьбу, для крепления пластины рабочего узла. Рабочий узел сверху опускается в окно стола и закрепляется винтами. Крепежные винты должны быть регулировочными, т.е. позволять регулировать зазор между пластиной и планками стола.
На двух противоположных кромках столешницы закрепляются полозья в виде алюминиевого профиля с Т-образным вырезом. Полозья предназначены для обеспечения перемещения каретки упора.
Вернуться к оглавлению
Универсальный продольный упор
Продольный упор изготавливается из хорошо обработанной доски толщиной не менее 25 мм и шириной не менее 150 мм. Длина доски равна ширине стола. На доске в центре боковой кромки делается прямоугольный вырез для вхождения в него фрезы при крайнем перемещении упора по столу. Размеры выреза соответствуют размерам фрезы с припуском. На доску устанавливаются торцевые планки с роликом, прижим (гребенка) со стопорным блоком и торцевая пластина, выполняющая роль поперечного упора.
Фрезерный станок с ручной подачей: а — общий вид, б — кинематическая схема, 1, 5 — направляющие линейки, 2 — зубчатый сектор, 3 — фреза, 4 — ограждение, 6 — пульт управления, 7- дополнительная опора шпинделя, 8 — кронштейн, 9 — маховичок подъема кронштейна, 10 — маховичок натяжения ремня, 11 — электродвигатель, 12 — шпиндель, 13 — маховичок настройки шпинделя по высоте, 14 — станина, 15 — переключатель частоты вращения шпинделя, 16 — выключатель, 17 — стол.
Продольный упор выполнен в виде каретки, поэтому на торцах доски закрепляются металлические планки с роликами. Ролики устанавливаются внизу планки с таким учетом, чтобы это позволяло поместить их в «Т-образные вырезы полозьев столешницы. Нижний край планки загибается, и на загнутой части просверливается отверстие с резьбой для установки стопора. Стопор представляет собой винт с «барашком» диаметром не менее 10 мм, после монтажа он должен попадать на нижнюю поверхность столешницы.
Прижим со стопорным блоком предназначен для прижатия заготовки в вертикальной плоскости. Устанавливается он на доске в правой части. Прижим и блок изготавливаются из деревянного бруска толщиной не менее 20 мм и шириной не менее 40 мм. Прижим имеет длину не менее 100 мм. Нижний его конец спиливается под углом 30 градусов. На скошенном конце бруска изготавливается «гребенка» путем продольных пропилов длиной 10-15 мм.
Гребенку можно заменить резиной. По центру бруска в продольном направлении, отступив на 30-40 мм от гребенки, делается пропил длиной 20-30 мм для крепления к доске упора с возможностью перемещения прижима. Ширина пропила должна соответствовать размеру крепежного винта (8-10 мм). Стопорный блок выполняется из того же бруска и имеет длину не менее 60 мм. В бруске стопора просверливается два отверстия для крепления.
Торцевая пластина изготавливается в виде полки из металлической полосы толщиной 3-5 мм или дерева. Ширина полосы 40-60 мм. Длина горизонтальной части — не менее 40 мм, вертикальной — не менее 50 мм. В вертикальной плоскости делаются две продольные прорези, параллельные боковым кромкам пластины. Длина прорези — 20-30 мм, ширина — под размер крепежного винта (7-10 мм).
Сборка продольного упора начинается с закрепления в левой части алюминиевого профиля с Т-образным вырезом для установки и перемещения торцевой пластины. Длина профиля — 20-40 см. Высота от нижней кромки доски упора до профиля выбирается на 20-30 мм больше высоты фрезеруемой заготовки. В прорези профиля устанавливаются шляпки болтов для крепления торцевой пластины. На болты укрепляется пластина. Крепление производится с помощью «барашков». В правой части доски устанавливается прижим и стопорный блок. Блок закрепляется неподвижно двумя болтами или шурупами. Прижим закрепляется болтом с «барашком». Оба элемента устанавливаются параллельно друг другу и под углом 30 градусов к вертикали. Между блоком и прижимом создается зазор до 10 мм для регулирования угла размещения прижима.
Для полноценной работы с ручным фрезером кроме самого инструмента, материала и соответствующего набора фрез необходимо иметь еще один компонент - приспособления. Чтобы фреза могла формировать заготовку в соответствии с замыслом мастера, - срезая материал именно там, где требуется, - она в каждый момент времени должна находиться в строго определенном положении относительно заготовки. Для обеспечения этого и служат многочисленные приспособления для ручного фрезера. Некоторые из них - самые необходимые - входят в комплект поставки инструмента. Другие приспособления для фрезерования, приобретаются или изготавливаются своими руками. При этом самодельные приспособления так просты, что для их изготовления можно обойтись и без чертежей, используя только их рисунки.
Параллельный упор
Наиболее используемым приспособлением, идущим к комплекте практически к каждому фрезеру, является параллельный упор, обеспечивающий прямолинейное движение фрезы относительно базовой поверхности. В качестве последней может выступать прямая кромка детали, стола или направляющей рейки. Параллельный упор может применяться как для фрезерования различных пазов, находящихся на пласти заготовки, так и для обработки кромок.Параллельный упор для ручного фрезера: 1 - упор, 2 - штанга, 3 - основание фрезера, 4 - винт стопорения штанги, 5 - винт точной настройки, 6 - подвижная каретка, 7 - винт стопорения подвижной каретки, 8 - накладки, 9 - винт стопорения упора.
Чтобы установить приспособление в рабочее положение, необходимо штанги 2 вдвинуть в отверстия станины 3, обеспечивая необходимое расстояние между опорной поверхностью упора и осью фрезы, и зафиксировать их стопорным винтом 4. Для точного позиционирования фрезы, нужно отпустить стопорный винт 9 и вращением винта точной настройки 5 установить фрезу в нужное положение. У некоторых моделей упора, размеры опорной поверхности можно менять, сдвигая или раздвигая опорные накладки 8.
Если к параллельному упору добавить одну простую деталь, то с его помощью можно фрезеровать не только прямолинейные, но и криволинейные пазы, например, обрабатывать круглую заготовку. Причем внутренняя поверхность бруска, расположенного между упором и заготовкой, не обязательно должна иметь округлую форму, повторяющую кромку обрабатываемой детали. Ей можно придать и более простую форму (рисунок "а"). При этом траектория движения фрезы не изменится.
Конечно, и обычный параллельный упор, благодаря выемке в центре, позволит ориентировать фрезер вдоль округлой кромки, однако положение фрезера может быть недостаточно устойчивым.
Направляющая шина по своим функциям схожа с параллельным упором. Как и последний, она обеспечивает строго прямолинейное движение фрезера. Основная разница между ними состоит в том, что шину можно установить под любым углом к кромке детали или стола, обеспечивая тем самым любое направление движения фрезера в горизонтальной плоскости. Кроме этого, шина может иметь элементы, упрощающие выполнение некоторых операций, например, фрезерование отверстий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга (с определенным шагом) и т.п.
К столу или детали направляющая шина крепится струбцинами или специальными зажимами. Шина может быть укомплектована адаптером (башмаком), который соединен с основанием фрезера двумя штангами. Скользя по профилю шины, адаптер задает прямолинейное движение фрезы.
Иногда (при слишком близком расстоянии шины от фрезера) опорные поверхности шины и фрезера могут оказываться в разных плоскостях по высоте. Для их выравнивания некоторые фрезеры оснащают выдвижными опорными ножками, которые изменяют положение фрезера по высоте.
Подобное приспособление легко сделать своими руками. Самый простой вариант - это длинный брусок закрепленный на обрабатываемой детали струбцинами. Конструкцию можно дополнить боковыми упорами.
Положив брусок сразу на две, и более, выровненные заготовки, у них можно сделать пазы за один проход.
При использовании в качестве упора бруска, неудобно располагать брусок на определенном расстоянии от линии будущего паза. Этого неудобства лишены два следующих приспособления. Первое сделано из скрепленных вместе доски и фанеры. При этом расстояние от края упора (доски) до края основы (фанеры) равно расстоянию от фрезы до края базы фрезера. Но это условие соблюдается только для фрезы одного диаметра . Благодаря этому приспособление быстро выравнивается по линии края будущего паза.
Следующее приспособление можно использовать с фрезами разного диаметра, плюс при фрезеровании фрезер упирается всей своей подошвой, а не половиной, как в предыдущем приспособлении.
Выравнивание упора происходит по краю откидываемой на петлях доски и центральной линии паза. После фиксации упора, откидываемая доска откидывается, освобождая место для фрезера. Ширина откидываемой доски вместе с зазором между ней и упором (если он есть) должна быть равна расстоянию от центра фрезы до края базы фрезера. Если ориентироваться на край фрезы и край будущего паза, то приспособление будет работать только с одним диаметром фрезы.
При фрезеровании пазов поперек волокон, на выходе из заготовки, при фрезеровании открытого паза, нередки случаи задира древесины. Минимизировать задиры помогут следующие приспособления, которые прижимаю волокна в месте выхода фрезы, не давая им отщепиться от заготовки.
Две доски, строго перпендикулярно, соединяются шурупами. С разных сторон упора используются разные фрезы, чтобы ширина паза в приспособлении совпадала с шириной паза фрезеруемой детали.
Другое приспособление для фрезерования открытых пазов, можно сильнее прижать к заготовке, что еще больше минимизирует задиры, но оно подходит для фрезы только одного диаметра. Состоит оно из двух L-образных частей соединяемых на заготовке струбцинами.
Копировальные кольца и шаблоны
Копировальное кольцо - круглая пластина с выступающим буртиком, скользящим вдоль шаблона и обеспечивающим необходимую траекторию движения фрезы. Копировальное кольцо крепят к подошве фрезера различными способами: вворачивают его в отверстие с резьбой (такие кольца на фото ниже), вставляют усики кольца в специальные отверстия на подошве или прикручивают винтами.
Диаметр копировального кольца должен быть как можно ближе к диаметру фрезы, насколько это возможно, но при этом кольцо не должно касаться её режущих частей. Если диаметр кольца больше диаметра фрезы, то шаблон должен быть меньше чем готовые детали, чтобы компенсировать разницу между диаметром фрезы и диаметром копировального кольца.
Шаблон закрепляется на заготовке двухсторонним скотчем, затем обе части прижимаются струбцинами к верстаку. Закончив фрезерование, проверьте, что кольцо прижималось к краю шаблона в течение всей операции.
Можно сделать шаблон для обработки не всей кромки, а только для закругления углов. При этом, используя шаблон изображенный ниже, можно сделать закругления четырех разных радиусов.
На рисунке выше используется фреза с подшипником, но шаблон можно использовать и с кольцом, только либо кольцо должно точно соответствовать диаметру фрезы, либо упоры должны давать возможность отодвинуть шаблон от края на разницу радиуса фрезы и кольца. Это касается и более простого варианта изображенного ниже.
Шаблоны используются не только для фрезерования кромок, но и пазов на пласти.
Шаблон может быть регулируемым.
Фрезерование по шаблону - отличный метод для того, чтобы вырезать пазы для петель.
Приспособления для фрезерования округлых и эллиптических пазов
Циркули предназначены для движения фрезера по окружности. Простейшим устройством этого вида является циркуль, состоящий из одной штанги, один конец которой соединен с основанием фрезера, а второй - имеет винт со штифтом на конце, вставляющимся в отверстие, служащее центром окружности, по которой движется фреза. Радиус окружности устанавливается смещением штанги относительно основания фрезера.
Лучше конечно, чтобы циркуль был из двух штанг.
Вообще, циркули являются очень распространенным приспособлением. Существует большое количество фирменных и самодельных приспособлений для фрезерования по окружности, различающихся размерами и удобством пользования. Как правило, циркули имеют механизм, обеспечивающий изменение радиуса окружности. Обычно он выполняется в виде винта со штифтом на конце, перемещающегося по пазу устройства. Штифт вставляется в центральное отверстие детали.
Когда нужно фрезеровать окружность маленького диаметра, штифт должен находиться под базой фрезера, и для таких случаев используют другие приспособления, прикрепляемые к низу базы фрезера.
Обеспечивать движение фрезы по кругу с помощью циркуля довольно просто. Однако нередко приходится сталкиваться с необходимостью выполнения эллиптических контуров - при врезке зеркал или стекол овальной формы, устройстве окон или дверей арочного типа и т.п. Приспособление PE60 WEGOMA (Германия) предназначено для фрезерования эллипсов и окружностей.
Оно представляет собой основание в виде плиты, крепящейся к поверхности с помощью вакуумных присосок 1 или винтами, если характер поверхности не позволяет закрепиться с помощью присосок. Два башмака 2, движущиеся по пересекающимся направляющим, обеспечивают движение фрезера по эллиптической траектории. При фрезеровании окружности используется только один башмак. В комплект приспособления входят две монтажные штанги и кронштейн 3, с помощью которых производится соединение фрезера с плитой. Пазы на кронштейне позволяют установить фрезер таким образом, чтобы его опорная поверхность и основание плиты находились в одной плоскости.
Как видно из фотографий выше, фрезер использовался вместо лобзика или ленточной пилы, при этом, за счет высоких оборотов фрезы, качество обработанной поверхности получается гораздо выше. Так же при отсутствии ручной циркулярной пилы, фрезер может заменить и её.
Приспособления для фрезерования пазов на узких поверхностях
Пазы под замки и дверные петли, при отсутствии фрезера, выполняют с помощью долота и электродрели. Эта операция - особенно при изготовлении паза под внутренний замок - занимает немало времени. Имея фрезер и специальное приспособление, ее можно выполнить в несколько раз быстрее. Удобно иметь такое приспособление, которое обеспечивает фрезерование пазов широкого диапазона размеров.Для выполнения пазов в торце, можно изготовить простое приспособление в виде плоского основания, крепящегося к подошве фрезера. Его форма может быть не только круглой (по форме основания фрезера), но и прямоугольной. С двух его сторон нужно закрепить направляющие штыри, которые будут обеспечивать прямолинейное движение фрезера. Главное условие при их устройстве заключается в том, чтобы их оси находились на одной линии с центром фрезы. При обеспечении этого условия, паз будет располагаться точно по центру заготовки, независимо от ее толщины. Если потребуется сместить паз в ту или иную сторону от центра, на один из штырей нужно надеть втулку с определенной толщиной стенки, в результате чего паз сместится в ту сторону, с которой расположен штырь с втулкой. При использовании фрезера с таким приспособлением, его нужно вести таким образом, чтобы штыри прижимались с двух сторон к боковым поверхностям детали.
Если к фрезеру прикрепить второй параллельный упор, тоже получится приспособление для фрезерования пазов в кромке.
Но можно обойтись и без специальных приспособления. Для устойчивости фрезера на узкой поверхности, с двух сторон детали закрепляют доски, поверхность которых должна образовывать с обрабатываемой поверхностью единую плоскость. При фрезеровании фрезер позиционируется с помощью параллельного упора.
Можно сделать усовершенствованный вариант, увеличивающий площадь опоры для фрезера.
Устройство для обработки балясин, столбов и прочих тел вращения
Многообразие работ, которые выполняются ручным фрезером, диктует иногда необходимость самостоятельного изготовления устройств, облегчающих выполнение тех или иных операций. Фирменные приспособления не в состоянии охватить весь комплекс работ, да и стоят они довольно дорого. Поэтому самодельные приспособления для фрезера очень распространены среди пользователей, увлекающихся работой с деревом, а порой приспособления сделанные своими руками либо превосходят фирменные аналоги, либо вовсе не имеют фирменных аналогов.Иногда возникает необходимость во фрезеровании различных пазов в телах вращения. В этом случае полезным может оказаться приспособление, изображенное ниже.
Устройство служит для фрезерования продольных канавок (каннелюр) на балясинах, столбах и т.п. Оно состоит из корпуса 2, передвижной каретки с установленным фрезером 1, диска установки угла поворота 3. Работает приспособление следующим образом. Балясина помещается в корпус и закрепляется там с помощью винтов 4. Поворот на нужный угол и фиксация заготовки в строго определенном положении обеспечивается диском 3 и стопорным винтом 5. После фиксации детали, приводится в движение каретка с фрезером (по направляющим планкам корпуса), и осуществляется фрезерование паза по длине заготовки. Затем производится расстопорение изделия, поворот его на требуемый угол, стопорение и выполнение следующего паза.
Подобное приспособление можно использовать вместо токарного станка. Заготовка должна медленно вращаться помощником или простеньким приводом, например, из дрели или шуруповерта, а лишний материал снимается движущимся по направляющим работающим фрезером.
Приспособления для фрезерования шипов
Шипорезные приспособления используются для фрезерования профиля шиповых соединений. При изготовлении последних требуется большая точность, обеспечить которую вручную практически невозможно. Шипорезные приспособления позволяют быстро и легко выполнить профиль даже таких сложных соединений, как "ласточкин хвост".
На рисунке ниже представлен промышленный образец шипорезного устройства для изготовления трех видов соединений - "ласточкин хвост" (глухой и сквозной вариант) и сквозное соединение прямым шипом. Две сопрягаемые детали устанавливаются в приспособление с определенным сдвигом друг по отношению к другу, контролируемым штифтами 1 и 2, затем производится их обработка. Точная траектория фрезы задается формой паза в шаблоне и копировальным кольцом фрезера, которое скользит по кромке шаблона, повторяя его форму.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
Сейчас можно купить все. В принципе, простейший фрезерный станок обойдется примерно в 17 000 – 21 000 рублей («Калибр» и ряд других). Но дешевые модели имеют ряд недостатков (например, двигатель коллекторного типа, требующий регулярного обслуживания), да и не каждого хозяина устраивают возможности промышленного оборудования.
Не секрет, что каких-то опций будет не хватать, а иные вообще останутся невостребованными, но платить за них все-таки придется. Собрать своими руками небольшой фрезерный станок по дереву под собственные запросы – неплохое решение, тем более что его конструкция не настолько сложна, чтобы самостоятельно с этой работой не справиться. Было бы желание и примеры чертежей. Как все грамотно сделать и что учесть – тема данной статьи-инструкции.
Вся привлекательность изготовления своими руками заключается в том, что выбор размеров, материалов, типа соединений и иные нюансы сборки – целиком на усмотрение мастера. Подойдет многое из того, что есть под рукой у хозяина, поэтому и приобретать практически ничего не придется.
Исходя из этого, все приведенные ниже чертежи следует рассматривать лишь как рекомендательные, ознакомительные. Какого-то стандарта на самодельные фрезерные станки нет и быть не может. Главное, чтобы он позволил решать те задачи, «под» которые и собирается.
Электродвигатель
Целесообразность использования для фрезерного станка определяется по нескольким критериям.
Тип двигателя
- Асинхронный – не требует обслуживания, позволяет работать с более крупными фрезами. Как минус отмечается создаваемый шум, но насколько это важно в процессе деревообработки, каждый хозяин решит сам.
- Коллекторный – более дешевый вариант. Недостаток – в постепенной выработке щеток. Износ зависит от интенсивности работы фрезерного станка.
Мощность
- < 0,5 кВт. Станки, оснащенные такими двигателями, подходят для поверхностной обработки заготовок. Как вариант, использование кромочных фрез для выборки пазов, но только если речь идет о сравнительно мягких породах дерева и небольших режущих инструментах.
- До 1,2 кВт. Более универсальная модель фрезерного станка. На таком оборудовании можно делать и глубинную обработку дерева. Как правило, для бытового применения этой мощности оказывается вполне достаточно.
- До 2 кВт. По сути, речь идет уже о полупрофессиональном станке, который позволит работать с любыми типами фрез и материалами различной плотности. Кроме дерева, его можно использовать для обработки заготовок из пластиков и некоторых мягких металлов. Чаще всего – алюминия.
Число оборотов
Здесь инструкция простая. Чем больше данная характеристика, тем чище будет обработанная часть дерева. Но это не все. Высокоскоростному двигателю «не страшны» такие дефекты древесины, как сучки. Эти участки фреза проходит без проблем.
Питание
В большинстве случаев выбираются двигатели 220/50. С их установкой и подключением особых проблем нет. Сложнее с моделями трехфазными. Есть ли смысл тянуть отдельную линию для присоединения фрезерного станка – это и следует оценить. Но если, к примеру, в гараж уже заведены 3 ф/380, и питающий кабель проложен с запасом по нагрузке, то асинхронный «трехфазник» предпочтительнее. Плавный пуск и остановка, повышенная мощность – такой станок позволит работать практически со всеми образцами из дерева и выполнять любые операции.
Верстак
Его линейные параметры выбираются в соответствии с теми размерами заготовок из дерева, с которыми придется в дальнейшем работать. Габариты самого стола принципиального значения не имеют. Тем более если в домашней мастерской достаточно свободного места, где можно установить фрезерный станок.
Рама станка
Она должна быть не просто прочной, но и выдерживать значительные динамические нагрузки. Отличия станка от ручного фрезера в том, что инструмент находится в фиксированном положении, а дерево в процессе обработки придется постоянно перемещать. С точки зрения практичности использовать для станины древесину нецелесообразно. Она постепенно усыхает, покрывается трещинами, нарушается геометрия. Такой станок придется регулярно настраивать. А вот металл – оптимальный вариант. Труба (желательно квадратного или прямоугольного) профиля или массивный уголок. Почему?
Во-первых, можно обойтись без сварки, болтовыми соединениями. Да и сборно/разборная модель значительно удобнее, если периодически придется менять рабочее место или выносить ее на время проведения ремонта в помещении.
Во-вторых, если уж решено собрать фрезерный станок, то понятно, что не для одноразового использования. Металлические опоры можно сделать регулируемыми. Это упростит горизонтирование стола при установке в любом помещении или вне его, даже если полы (грунт) имеют некоторый уклон (что чаще всего и бывает).
Столешница
А вот здесь металл – не лучшее решение. И дорого, и станок получится достаточно массивным. Да и без сварочного аппарата не обойтись.
Что использовать
- Строганые доски.
- Плиты (ДСП, МДФ, ОСВ).
- Фанера многослойная.
Необходимо ориентироваться на достаточную прочность столешницы применительно к специфике дальнейшей эксплуатации фрезерного станка. Исходя из этого, подбирается и ее толщина, и материалы.
Поверхность стола должна быть гладкой. В противном случае точное фрезерование материала сделать не получится. Одновременно необходимо исключить возможность появления царапин, иначе постоянное перемещение заготовок приведет к постепенному разрушению столешницы. Как результат – плохое качество обработки из-за перекосов образцов на столе.
Идеальная ровность поверхности обеспечивается несколькими способами:
- ламинированием (покрытие толстым пластиком);
- обивкой листовым железом;
- точной подгонкой строганых досок.
На тематических сайтах встречаются рекомендации использовать столешницу от кухонного гарнитура. Отличный вариант, и по толщине, и по надежности, если бы не один вопрос – где ее взять? Такие «запчасти» на улице не валяются. Те материалы, которые обозначил автор, вполне подходят для фрезерного станка даже с достаточно мощным двигателем.
Порядок сборки фрезерного станка
Главный вопрос – расположение двигателя. Оптимальное – нижнее, под столом. На его валу, направленном вертикально вверх, устанавливается та или иная фреза. Для этого с обратной стороны столешницы крепится монтажная пластина с вырезом круглой формы. На ней двигатель и фиксируется. Или используется передача (ременная), но это несколько усложнит конструкцию.
Другой вариант – с горизонтальным расположением двигателя. Может быть, такой фрезерный станок покажется удобнее?
Дополнительно
Необходимо продумать схему включения станка и элементы защиты. Что рекомендуется в обязательном порядке:
- кнопка экстренной остановки;
- система пылеудаления;
- подсветка рабочей зоны:
- ограждающий экран.
В процессе фрезерования могут пригодиться прижимы. С их помощью, к примеру, небольшая панель крепится на доске, которая выполняет функцию направляющей. Это удобно, когда приходится подвергать обработке мелкие (или тонкие) заготовки из дерева. Например, такие.
Стационарные (приваренные к раме) струбцины – не лучшее решение. Гораздо удобнее работать со съемными приспособлениями, которые несложно переустановить, в зависимости от специфики фрезерования.
Тем, кто предполагает заняться изготовлением мелких художественных поделок из древесины, можно посоветовать сделать фрезерный станок на основе эл/дрели. Закрепить ее на штативе несложно.
Или так. Для выборки пазов, снятия фасок – хорошее решение.
Инструмент будет зажиматься, как и сверло, в патроне. Но сфера применения таких мини-станков сильно ограничена. И по мощности двигателя, и по выбору фрез. То же касается моделей на основе «болгарки».
Информации достаточно, чтобы своими руками сделать простейшую модель фрезерного станка. Сборка более сложных модификаций – например, с регулировочным люфтом – требует определенных знаний и расчетов. Практика показывает, что для решения задач, с которыми приходится сталкиваться в быту, все их возможности редко используются. По сути, это уже полупрофессиональное оборудование, поэтому автор не считает целесообразным рассматривать особенности его конструирования в данной статье.
С появлением опыты в обработке древесины не составит труда что-то переделать, усовершенствовать, видоизменить. Можно своими руками собирать различные приспособления для работы с самодельными фрезами. Но все это – уже несколько иные темы, требующие предметного рассмотрения.
