Фрезерный вал по дереву чертежи. Общие сведения о шпинделях по металлу для фрезерного станка с чпу. Направляющие с конфигурациями

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.

Небольшие деревянные детали гораздо удобнее обрабатывать на столе с плавной подачей. Сегодня мы выясним, как из ручного фрезера сделать полноценный станок для домашней обработки дерева. Также определимся с наиболее подходящими материалами для сооружения станины и стола.

Какой фрезер подойдёт

Самостоятельное изготовление обывателем привода и трансмиссии для фрезерного станка по дереву не представляется возможным. Поэтому мы предлагаем использовать обычный ручной фрезер . Подойдёт практически любая модификация за возможным исключением небольших одноручных моделей и гравёров. Фрезер будет быстросъёмный, но если видите смысл целенаправленной покупки — не обращайте внимания на изыски эргономики и дополнительные приспособления.

Маленькие фрезеры нет возможности нормально закрепить — не позволяют размеры подошвы. Инструмент должен иметь достаточно мощную раму, ведь усилие будет передаваться корпусу не напрямую, а через железное основание и его направляющие.

Всевозможное навесное оборудование, вроде упорных планок реек подачи, не представляет интереса для изготовления станка, а вот механизм регулировки заглубления может оказаться очень полезным при копировальных работах и точной установке высоты фрезы. Впрочем, сам станок имеет механизм, использующийся для предварительной подгонки, поэтому на нём возможна обработка даже негабаритных деталей.

Вопрос мощности и оборотов — сугубо индивидуальный и зависит от обрабатываемых материалов, равно как и от желаемого качества обработки. Важно, чтобы узлы станка соответствовали мощности и весу фрезера. Ниже описана конструкция станка под средний фрезер — мощностью до 1,5 кВт и с предельной частотой холостого хода в 20 тыс. об/мин.

Фрезер будет крепиться к станку посредством специальной конструкции, напоминающей вилочный погрузчик. Два уголка 30х30 мм свариваются горизонтальными полками друг к другу с такой дистанцией, чтобы между вертикальными бортиками точно помещались плоские грани основания электрической машины. Если основание круглое, не проблема — четырёх точек крепежа будет достаточно, чтобы надёжно зафиксировать инструмент на уголках болтами М10 с шестигранным шлицем.

Отверстия, соответственно, должны быть 10,5-11 мм в диаметре, их центр располагается точно на кромке уголка. В технике сверления есть нюансы: нужно обязательно соблюдать безопасное расстояние от края, сверлить только с нижней стороны и затем зенковать, тщательно обработать края до полного устранения задиров.

Вилка изготавливается П-образной формы с длиной «рогов» около 250-350 мм, средняя часть выполнена 50 мм уголком. Вилка приваривается сбоку к отрезку профильной 60 мм квадратной трубы длиной 20-25 см. Приваривать нужно в нижней части трубы, а потом соединить концы вилок с верхним краем укосами из стальной полосы. Возможен и более значительный «вылет» фрезера, например, для обработки филенчатых дверей, но кронштейн нужно сперва усилить — использовать 50 мм уголок на боковых частях вилки и правильно разнести точки скрепления с укосами.

На внутренних кромках вилки нужно изготовить серию полукруглых прорезей радиусом в 5 мм. Оптимально сперва сделать неглубокие надрезы болгаркой, а затем расширить их круглым напильником. Располагаться отверстия должны таким образом, чтобы фрезер легко переставлялся с определённым интервалом. Таким образом, расстояние между центрами прорезей должно быть в два или три раза меньше, чем межосевое у отверстий.

Использовать винты под шестигранник очень удобно: если они буду вкручиваться в пластину с двумя резьбовыми отверстиями, то не понадобится никакого дополнительного ключа, и затяжку можно вести одной рукой. То есть, снизу имеем две планки, расположенные поперёк вилки, чем полностью исключается смещение болтов и соскок фрезера с крепления. Помните также, что внутренний угол у угловой стали имеет радиусное сопряжение, поэтому если на подошве фрезера нет фаски, нужно сделать УШМ небольшой зарез.

Каркас станины из стали

На изготовление станины и прочих деталей пойдёт профильная квадратная труба двух типоразмеров: 50х50х4 мм и 60х60х5 мм. Чтобы создать систему направляющих для регулировки по высоте, мы используем принцип сложенных труб «телескопом». Чтобы как можно более точно подогнать внутренний размер одной трубы под наружный другой, можно подобрать изделия с разной толщиной стенки.

В идеале ощутимого зазора быть не должно, но даже если есть разбег до двух миллиметров, такой люфт легко устранить. В стенках внешней трубы нужно просверлить отверстия и наварить гайки. Вкручивая в них винты, можно распереть гильзу и добиться точного выравнивания. При большом зазоре можно добавить в конструкцию дистанционный вкладыш, имеющий два неглубоких керна для поддержки за края винтов.

Основа станины — конструкция П-образной формы со сторонами 70х70 см, сваренная из квадратной трубы 50х50 мм. На центр среднего звена перпендикулярно устанавливается вертикальная стойка из такой же трубы, нижний узел крепления усиливается двумя косынками из листовой стали.

Для стола необходимо изготовить конструкцию из двух параллельных труб, между которыми перпендикулярно приварен отрезок трубы. Таким образом, в станке может регулироваться высота как стола, так и фрезера. Концы трубы следует немного вынести назад, чтобы при закреплении на столе массивной детали на этих «хвостах» можно было разместить противовес.

Механизм вертикального перемещения

Будет хорошим решением снабдить кронштейн и вилку стола механизмом, при вращении рукоятки которого будет происходить подъём или опускание последних. Конечно, потребуется дополнительная фиксация этих элементов затяжкой после их регулировки, но с приводом эту операцию проводить не в пример проще.

На одной из стенок установочных гильз (которые скользят по направляющей стойке) нужно вырезать прямоугольный фрагмент, чтобы получить доступ ко внутренней трубе. Есть два варианта исполнения механизма подачи:

1. Просверлить вдоль трубы отверстия с шагом велосипедной звёздочки и использовать последнюю как шестерёнку реечной передачи.
2. Использовать наборной полиуретановый валик, посаженный на ось с ручкой.

Резиновые изделия в последнем случае применять не стоит, они плохо переносят контакт со смазкой. Ось фиксируется в П-образной обойме, на средней полке которой просверлено отверстие, и наварена гайка. Болт, вкрученный в неё, притягивает валик и обеспечивает нужное сцепление.

Возможен и другой вариант. Пропил делать не нужно, а вместо валика или звёздочки вставляется отрезок кругляка диаметром 50-60 мм. Вдоль всей вертикальной стойки на талрепах натянут 3 мм стальной трос, он же обмотан вокруг валка 2-3 витками. При правильной регулировке такая система способна полностью поддерживать собственный вес.

Стол и устройство плавной подачи

Второй важный элемент любого фрезерного станка — подача стола — осуществляется за счёт винтовой шпильки длиной 50-60 см. Она может иметь как обычную резьбу М12 или М14, так и протачиваться по индивидуальному профилю, если есть цель поиграть с передаточным числом изменением шага.

Стол будет скользить по направляющим — тем самым двум трубам, которые служат ему основанием. Под салазки можно распустить надвое отрезок 60 мм трубы или приспособить швеллер соответствующих размеров. Трущиеся плоскости предварительно должны быть зачищены до металлического блеска.

Швеллеры устанавливаются на трубы по общей линии, затем свариваются короткой перемычкой из уголка. В её центре — отверстие и гайка, соответствующая резьбе на шпильке. Гайка приваривается заранее, а вот приваривать вставку нужно только тогда, когда весь механизм в сборе, и соосность передачи не нарушена.

Передний край шпильки должен быть посажен в скользкую муфту и снабжён рукояткой. Поэтому передние края труб стола соединяются накладной П-образной скобой, средняя часть которой выполнена из 30 мм уголка, а боковые — из стальной полосы. В центре нужно просверлить отверстие под шпильку, чтобы она проходила свободно.

Из вариантов узла скольжения можно рекомендовать обычный подшипник, подобранный под диаметр шпильки и закреплённый в самодельной оправке. Возможна также установка упорного подшипника с обратной стороны уголка. На шпильку в любом случае должны быть предварительно накручены две гайки и широкая шайба, чтобы иметь возможность распереть её внутри каркаса основания стола. При этом шпилька упрётся в стенку установочной гильзы: на ней нужно сделать сверлом небольшой керн, как и на торце винта, и вставить стальной шарик от подшипника.

Что касается столешницы, то это может быть любой листовой материал достаточной прочности. Рекомендуется использовать толстую (16-20 мм) фанеру. Крепить её лучше винтами с потайной шляпкой, которые вкручиваются в швеллеры-салазки, главное, чтобы с изнанки не выступали края болтов. После сборки на оси фрезера крепится карандаш и прокручивается подача стола, чтобы на поверхности очертился вектор его движения. По перпендикуляру, отложенному от этой линии в обе стороны, нужно закрепить упорный брусок.

Также для удобства рекомендуется разместить на вертикальной стойке отрезки ленты из рулетки, а на установочных гильзах сделать зубилом по одной насечке. Останется лишь проверить станок в работе и приступить к долгожданному творческому процессу.

Любой фрезерный станок по металлу и дереву с ЧПУ оборудован шпинделем (в переводе с немецкого слова «Spindel», то есть «веретено»), специальным устройством, представляющим собой вращающий вал, который передает вращательное движение фрезе, главному рабочему механизму станка.

Именно за счет шпинделя приводится в работу вся система станка с ЧПУ по металлу и дереву, и именно поэтому знать особенности данного устройства, а также правила его эксплуатации и как проводить его ремонт своими руками, предельно важно и попросту необходимо.

1 Общие сведения о шпинделях

Шпиндель, по сути, это обыкновенный вращающийся вал, который прикреплен к элементу фрезерного станка по металлу и дереву с ЧПУ. Этот механизм для фрезерного станка является двигателем передачи так называемого вращательного движения от прибора скоростей на станочную фрезу, являющуюся главным режущим инструментом.

В свою очередь прибор скоростей является механизмом передачи количества оборотов на вал фрезерного станка.

Именно от точности вращения вала, а также от виброустойчивости его бесколлекторного двигателя, зависит то, насколько точной и аккуратной будет происходить обработка деталей и запчастей станком с ЧПУ по металлу и дереву.

На самодельный или заводской фрезерный станок по металлу и дереву с системой ЧПУ шпиндель устанавливают на специальном подвижном портале, который в процессе работы перемещает шпиндель вместе с закрепленной в нем по трем осям: в плоскости станочного стола и по оси «Z» (то есть, в глубину).

Проще говоря, движение передает станочной фрезе через узел, без возможных дополнительных искажений от передаточных станочных механизмов.

1.1 Технические параметры

Шпинделя различаются как по техническим параметрам, так и по предназначению, существует:

• двухшпиндельный фрезерный станок с ЧПУ (для фрезерного станка с ЧПУ по дереву и металлу);
• с вертикально-поворотным действием (для произведения сложных работ своими руками по дереву и металлу на фрезерных установках с системой ЧПУ);
• электрошпиндель (в том числе и самодельный, изготовленный своими руками);
• самодельный, сделанный своими руками электрошпиндель или шпиндель с вертикально-поворотным механизмом работы. Как правило, данные детали, сделанные своими руками, имеют достаточно малый эксплуатационный срок и им нужен постоянный ремонт;
• шпиндель для обработки торца. В такой модели головка шпинделя соединена двумя твердосплавными кассетами, а также головка оснащена двумя кассетами для обработки фаски с заданным углом.

Кроме того, валы для фрезерного станка различаются еще по затрачиваемой мощности и предельно возможному количеству совершаемых оборотов.

Предельно возможное количество совершаемых оборотов определяется имеющимся де-факто режимом эксплуатации и работы станка и его сферы применения:

• гравирование;
• раскрой;
• фрезеровка.

Более того, имеются дополнительные режимы, где попросту неизбежно привлечение дополнительного инструментария. В целом же, для гравировальных работ чаще всего пользуются вертикально-поворотным шпинделем.

Для скоростной фрезеровки вертикально, наиболее предпочтителен электрошпиндель (в том числе самодельный электрошпиндель, произведенный своими руками).

Для работы со специфическими материалами каждый из возможных перечисленных режимов определяет необходимые требования, и именно поэтому станочные шпинделя следует приобретать с хорошим запасом вращающей скорости (наиболее предпочтителен в таком случае двухшпиндельный вариант, который можно изготовить своими руками).

Затрачиваемая мощность шпинделя полностью зависит от типа расходного материала. Например, мощности в 800 Вт будет более чем достаточно для точной и скоростной обработки картона и фанеры, тогда как шпиндель имеющий мощность в 1,5 кВт (двухшпиндельный вариант) идеально подойдет для фрезерной обработки пластика, древесины и различных тонких металлов.

Модель с мощностью 3-4 кВт и вертикально-поворотным механизмом работы будет наиболее предпочтительна для скоростной и точной обработки каменных элементов.

Узел частотного преобразователя станка (инвертор) без вала работать не может, и именно поэтому, дабы не допустить перебоев и различных поломок, требующих затем дорогостоящий и долгий ремонт, мощности двух этих механизмов всегда должны быть абсолютно идентичными.

Важно понимать, что в случае необходимости замены шпинделя (например, если производится ремонт) с небольшими рабочими оборотами на куда более мощный, обязательно следует убедиться в том, что был заменен и узел частотного преобразователя (инвертор).

1.2 Преимущества применения

Основные и наиболее значимые преимущества шпинделей следующие:

• предельно высокий коэффициент полезного действия (так называемый КПД), который достигает отметки в 80-95%;
• прочные элементы конструкции. Шпиндель весьма износоустойчив и прочен. Головка шпинделей новейших моделей и их внешняя оболочка сделана из бронзы и ей редко нужен ремонт;
• высокий эксплуатационный срок работы механических элементов шпинделя (головка, механизм крепежа и так далее), не требующих частый ремонт.

И все это благодаря тому, что как обычные шпиндели, так и шпиндели вертикально с двумя головками не имеют трущихся или же истирающихся элементов и у них почти полностью отсутствует эффект размагничивания магнитных элементов (головка, ротор и так далее).

2 Устройство и охлаждение

Ротор-магнит, который, как правило, изготавливается из редкоземельных прочных металлов, совершает вращательные движения внутри станочного статора имеющего обмотки.

Для бесперебойного и стабильного выполнения работы шпиндель фрезера оснащен трехфазными двигателями и специальным частотным преобразователем, который передает трехфазный сигнал на обмотку статора.

В процессе работы станочный шпиндель постоянно нуждается в хорошем охлаждении (что особенно применимо к вертикально-поворотным моделям), которое можно обеспечить лишь двумя известными способами: с помощью использования воды и с помощью использования воздуха.

Схема водной системы охлаждения представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует вода и попадает в специально предназначенные для охладительной системы полости шпинделя.

И хотя такая схема работы охладительной системы не всегда работает идеально (что особенно часто бывает на вертикально-поворотных моделях), но, как правило, такое охлаждение обычно справляется со своей обязанностью.

Схема же воздушной системы охлаждения несколько более сложная. Здесь прогон воздуха осуществляется через предназначенные для охлаждения так называемые «воздухозаборники» и специальные полости вала.

И, несмотря на то, что данный способ более предпочтителен и чаще всего используется для охлаждения валов, он имеет существенный минус.

Дело в том, что постепенно система воздушного охлаждения засоряется и требуется ее ремонт (особенно фильтры бесколлекторного двигателя и головка шпинделя). И случается это, как правило, чаще всего с пыльными материалами вроде древесины и на вертикально-поворотных видах шпинделей.

Поэтому, хотя и данный метод весьма эффективен, требуется постоянный ремонт и чистка, как фильтров воздушной системы охлаждения, так и ремонт всей конструкции в целом.

2.1 Полезная информация о фрезерных шпинделях (видео)

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.

1. На панели ДВП наносят разметку, согласно которой вырезается контур столешницы.
2. При вертикальном расположении фрезы в панели делают отверстие.
3. Установка электродвигателя и шпинделя. Последний не должен выступать над плоскостью столешницы.
4. 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:

Уверен, что большинству людей приходилось хотя бы раз иметь в быту дело с древесиной. Для простейших работ у каждого хозяина имеется пила или ножовка по дереву, но этим инструментом можно лишь резать материал.

Однако собственнику частного дома часто приходится делать и более сложные работы, чем простой раскрой древесины ножовкой. Поэтому рачительному хозяину, который привык все делать самостоятельно, всегда пригодится устройство для выполнения фрезеровочных работ по дереву.

Сегодня рынок предлагает большое количество самых разнообразных инструментов и можно приобрести простейшее фрезеровочное оборудование примерно за 17 000-21 000 рублей. Однако недорогие модели имеют и свои недостатки, да и не всех устроят функциональные возможности такого оборудования.

Поэтому неплохим решением будет самодельный агрегат для фрезерования древесины, собрать который может любой мастер даже с минимальным опытом обращения со слесарным инструментом. К тому же в интернете имеется довольно много чертежей и инструкций.

Все ниже приведенные чертежи с размерами необходимо рассматривать только в качестве рекомендации и ознакомления. Фрезерные станки, собранные в домашних условиях не могут иметь каких-либо стандартов. Независимо от того какое оборудование решено собрать своими руками главное чтобы оно решало поставленные задачи.

Пример: фрезер, прикрепленный снизу.

Существует несколько видов фрезера, поэтому прежде чем приступать к изготовлению станка, стоит определиться, для каких целей будет использоваться станок.

Поскольку для работы со сложными заготовками необходим мощный и высокооборотистый фрезер, большинство умельцев советует выбирать оборудование с автостабилизацией и ручной регулировкой шпинделя.

Большим удобством в работе отличаются устройства, оснащенные системой плавного пуска и быстрой остановки. Большим преимуществом считается, если можно заменять щетки электродвигателя не разбирая корпус оборудования.

Такому фрезеру будет рад любой умелец. В большинстве инструкций не рекомендуется использовать оборудование «вверх ногами». Как правило, подобное ограничение не имеет обоснований и его можно не соблюдать.

Подбор материалов и комплектующих

Фрезерный станок для домашней мастерской , как и для производства, состоит из следующих основных элементов:

• станина;
• столешница;
• устройство, приводящее фрезу в действие (дрель или электродвигатель).

Станина

Важной частью фрезерного станка является станина, поскольку именно на ней крепятся все остальные элементы оборудования. Рама должна быть очень надежной и в состоянии

Станина фрезерного станка.

выдерживать большие динамические нагрузки. Для изготовления станины лучше всего использовать металл. Оптимальнее всего использование квадратной или прямоугольной трубы или массивного уголка. Это обусловлено тем, что:

1. можно не задействовать сварку и использовать болтовое соединение. К тому же разборная модель удобна, особенно в случаях, если ее придется на время перемещать в другое место или просто выносить из мастерской на время ремонта помещения;
2. станок собирается не одноразового применения. Опоры стола можно сделать регулируемыми, что упростит настройку станка по горизонтали в любом месте с незначительным уклоном поверхности, что очень важно при работе с таким оборудованием.

Габариты особо не имеют значения, все зависит от того с насколько большими заготовками предполагается работать. Главное чтобы рама была прочной и устойчивой.

Столешница

Схема самодельной столешницы.

Если для изготовления рамы лучшим материалом считается металл, то для столешницы, как раз наоборот, необходимо использовать древесину или материалы на ее основе. Для столешницы можно использовать:

• строганную доску;
• многослойную фанеру;
• плиты ДСП, ОСБ или МДФ.

При выборе материала следует ориентироваться на специфику дальнейшего использования станка. В соответствии с этим выбирается тип материала и его толщина.

Поверхность столешницы должна иметь гладкую поверхность, иначе не удастся добиться точности фрезерования. Также нужно исключить вероятность возникновения царапин на обрабатываемой детали. Получить ровную поверхность рабочей поверхности можно следующими способами:

• облицовка пластиком;
• тщательная подгонка строганных досок;
• обшивка железом.

Важно! Создавая фрезерный станок в домашних условиях стоит помнить о технике безопасности. Необходимо обязательно сделать защитный кожух вокруг режущей части фрезера.

Электрооборудование

Как уже говорилось, существует много конструкций фрезерного станка. Соответственно для вращения фрезы можно использовать готовый фрезер заводского производства, электродвигатель или ручную дрель. При использовании в станке электромотора в первую очередь следует определиться с его типом:

Асинхронный

Неприхотлив в эксплуатации и дает возможность использовать большие фрезы. К недостаткам можно отнести шумную работу, но насколько это важно для деревообработки. решать каждому мастеру индивидуально.

Коллекторный

Является наиболее доступным вариантом, но сильно изнашиваются щетки электродвигателя. Степень изнашиваемости зависит непосредственно от интенсивности эксплуатации оборудования.

Не последнюю роль играет и мощность используемого электродвигателя:

1. до 500 Вт. Станок с маломощным электромотором пригоден для поверхностной обработки древесины. Можно также выполнять выборку пазов, но лишь небольшими фрезами и в мягких породах дерева;
2. до 1 200 Вт. Оборудование с электромотором такой мощности более универсально и на нем можно выполнять даже глубинную обработку древесины. Обычно для бытовых нужд электродвигателя на 1.2 кВт хватает;
3. до 2 000 Вт. В принципе это уже оборудование, на котором можно работать с любой древесиной и фрезами. На таком станке можно обрабатывать пластиковые детали и даже алюминий.

Также при подборе электродвигателя следует уделять внимание числу оборотов. Но здесь все просто — чем выше обороты, тем чище обработка древесины. К тому же высокооборотистый электродвигатель позволяет легко и без проблем справиться с такими дефектами древесины, как сучки.

Электропитание

Обычно для домашнего фрезерного станка используют электродвигатели, работающие отправлено обычной сети 220В. С монтажом и подключением данного оборудования проблем не возникает.

А, вот с трехфазными моделями дело обстоит иначе. Необходимо решить для себя, стоить проводить отдельную линию для станка или нет. Однако если к мастерской уже подведено трехфазное питание, то соответствующий асинхронный двигатель будет самым лучшим вариантом.

Высокая мощность, плавный пуск и мгновенная остановка — на таком станке можно эффективно работать практически с любыми видами древесины и выполнять самые различные операции.

Порядок сборки

Двигатель расположенный под столешницей.

Перед тем как сделать оборудование для фрезеровки работ по древесине нужно определиться с расположением электродвигателя.

Многие считают, что лучше всего размещать его внизу под столешницей. На направленном вверх валу со специальным зажимным патроном и крепится та или иная фреза.

В этом случае с изнаночной стороны столешницы монтируется монтажная пластина с круглым вырезом, к которой крепится электродвигатель станка. Можно конечно использовать ременную передачу, но это только усложнит конструкцию.

Также можно расположить двигатель горизонтально. Вполне возможно, что кому-то такой вариант будет предпочтительнее.

Дополнительно

Не стоит забывать, перед тем как собрать станок, о грамотной схеме включения оборудования и защитных устройствах. Обязательно фрезеровочное оборудование должно быть оснащено следующими элементами:

• тумблер аварийного торможения;
• подсветка рабочей зоны;
• защитный кожух;
• пылесборник.

Во время работы с фрезеровочным оборудованием иногда возникает потребность в специальных зажимах, с помощью которых, например, можно закрепить на столешнице небольшую планку, выполняющая роль направляющей. Это довольно удобно, особенно когда нужно обработать тонкие или маленькие детали.

Установленные стационарно струбцины являются не самым лучшим вариантом. Согласитесь, что намного удобнее использовать съемные зажимы, которые легко переустановить в зависимости от выполняемой задачи.

В том случае, если вы предполагаете заниматься созданием небольших деревянных поделок, то можно сделать фрезерный станок из дрели .

Она довольно легко может быть закреплена на специальном штативе (как на фото ).Такая установка довольно компактна и ее можно легко перенести в любое место, к тому же она может использоваться и как сверлильный станок.

А можно разместить электродрель горизонтально. Это неплохой вариант если нужно снять фаску или выбрать пазы. Фреза зажимается в патроне и готова к работе, но область применения таких устройств довольно мала.

Заключение

Сейчас довольно много информации чтобы самостоятельно собрать несложный фрезерный станок по дереву. Создание более сложных устройств, например, с ЧПУ требует наличия знаний, опыта и проведения точных вычислений. Однако, на практике для выполнения бытовых задач такие конструкции практически не используются, поскольку это почти полупрофессиональное оборудование и поэтому оно даже не рассматривалось.

Видео

Показан самодельный фрезерный станок в действии и непосредственно процесс его создания.