Как работает и что может фрезер?

11.08.2020, 16:30

Фрезерный станок – оборудование уникальное. С его помощью можно делать обычную обточку, обрезку, нарезание канавок, а можно создавать красивые и неповторимые вещи, выполнять сложные узоры и декоративные надписи, трехмерную художественную резьбу.

В общем, фрезер – это большое пространство для фантазии умелого мастера. Все зависит от того, какую фрезу установить, а ассортимент фрез очень разнообразен.

Станок – устройство стационарное, предназначено для обработки габаритных деревянных и металлических заготовок. Этим станок отличается от популярного ручного фрезера, который переносится и работает с мелкими деталями.

Чаще всего фрезерный верстак используется в мебельных и столярных мастерских, цехах. Он может работать не только с деревом, но и с металлом.

О том, как работает фрезерный станок, что можно изготовить на нем и как это сделать, мы расскажем в данной статье.

Конструкция фрезерного станка и принцип его работы

Фрезерное оборудование расположено на жесткой базе – станине. Задача станины – придать инструменту устойчивость и не допускать во время работы дрожаний, колебаний и вибраций, что сильно влияет на точность фрезерования. Режущая оснастка – многолезвийный инструмент, который называется фрезой. Принцип работы состоит в том, что крутящий момент двигателя передается на фрезу, и она вращается во время работы. Фреза закрепляется в шпинделе, за ее надежную фиксацию отвечает цанга. Шпиндель, как правило, расположен вертикально, в некоторых видах станков – горизонтально. Есть также модификации станков, где шпиндель можно размещать под углом к плоскости материала. Предусмотрено регулирование высоты.

Заготовка фиксируется на горизонтальном столе и подается при помощи механического привода, либо ручной подачей с продуманной системой защиты и безопасности. То есть, происходит два движения – вращение и подача. Движение заготовки строго ограничено. Для контроля ее хода служит упор, прецизионная шкала с оптикой и лимбы, с нанесенными градусами возможных углов. Для безопасности предусмотрена кнопка блокировки. Все рычаги управления и рукоятки удобно расположены на корпусе. Все показатели (положение заготовки, ее центрирование, глубина погружения, углы и расстояния между отверстиями) отражаются на цифровом дисплее.

Отдельным подвидом являются фрезерные станки с ЧПУ (числовым программным управлением). В них движение стола с заготовкой, а также скорость вращения шпинделя управляется автоматически, при помощи встроенного компьютера. В некоторых моделях шпиндель мобильный, установлен на салазках, перемещается как по оси, так и вертикально. Такой верстак обрабатывает сложные поверхности, делает трехмерную резьбу и обрезку, выполняет копирование при помощи индикаторного щупа.

Разновидности фрезерных станков

В зависимости от того, двигается или не двигается в станке металлическая планка с шпинделем, фрезеры разделят на:

Неподвижные (их функционал ограничен, работа идет без погружения фрезы, только поверхностное нарезание и обрезание);
Погружные (шпиндель регулируется по высоте и погружается на необходимую глубину) Такие агрегаты стоят дороже, зато сфера их применения весьма широка, с ними можно делать с металлом и древесиной все, что угодно мастеру.

Если рассматривать фрезерные станки с точки способов обработки деталей, положения шпинделя и подачи материала, то основных таких видов – девять. Самые популярные – горизонтальный, вертикальный и универсальный тип фрезера.

Горизонтальный консольно-фрезерный – в нем шпиндель горизонтальный и своего положения не меняет. Стол двигается, как по горизонтали, так и по вертикали.
Универсальный консольно-фрезерный – здесь стол, помимо перемещения в разных осях, еще и поворотный.
Вертикальный консольно-фрезерный – шпиндель вертикальный, а стол движется в двух направлениях.
Широкоуниверсальный консольно-фрезерный – похож на универсальный, но еще имеет приставную поворотную головку шпинделя.
Безконсольно-фрезерный – стол без консоли, двигается только вдоль и поперек.
Продольно-фрезерный – стол движется только вдоль, зато шпиндель – и вверх-вниз, и в стороны. Часто шпиндельных бабок две, для разных направлений.
Объемно-фрезерный – имеет индикаторный щуп и выполняет копирование трехмерных деталей.
Карусельный – фрезер непрерывного действия, оснащен вращающимся круглым столом, подающим заготовки в непрерывном режиме.
Шпоночно-фрезерный – шпиндель вращается и одновременно описывает круговое движение, диаметр которого можно изменять. Стол двигается вдоль, вперед-назад, все движения осуществляются автоматически, с помощью ЧПУ.

Популярностью также пользуются многофункциональные станки, выполняющие две функции – фрезерование и сверление. Сверлильно-фрезерный станок проделывает отверстия нужного размера в режиме сверления, затем на нем выполняют обрезку или нарезку пазов, не меняя положения заготовки, что очень удобно.

Какие есть группы в зависимости от мощности двигателя

Мощность электрического привода – важнейший фактор при выборе станка. Этот показатель определяет назначение верстака – для домашних работ, для выполнения несложных задач или же для усиленных нагрузок и сложных фрезеровочных заданий.

Групп по мощности у фрезеров существует три:

Легкий класс. Мощность двигателя до 750 Вт. Рассчитаны на несложные работы, мелкие поделки и починки.
Средний класс. Электропривод имеет мощность от 750 Вт до 1 кВт. Очень популярны, так как используются и домашними мастерами, и в мебельных, а также столярных цехах
Тяжелый класс – станки для производства. Мощность от 1 кВт и выше. Самые мощные модели могут давать мощность выше 3 кВт, это тяжелые трехфазные верстаки для серийного производства.

Какую фрезу использовать при работе с дерево

Нож-фреза имеет разную форму. Самая популярные в деревообработке и при изготовлении мебели три вида насадок:

Концевые. Такие фрезы по дереву имеют зубцы на торце. Их используют, чтобы обработать контур, раскроить дерево, обработать край заготовки, выбрать четверть, проделать пазы и отверстия, в том числе и сквозные.
Пазовые – имеют более узкую специализацию, а именно – создание в дереве различных по форме и величине пазов. При этом пазовые ножи бывают очень разные по конфигурации (прямые, фасонные, Т-образные, V-образные), что помогает выбрать нужную форму для паза.
Кромочные – для краев, кромок. Они также имеют десяток подвидов, разных по форме, некоторые из которых установлены на подшипниках, чтобы придать необходимую сложную форму кромке. С помощью кромочных ножей делают ровные и фигурные кромки, филируют плинтусы, выполняют профилирование, закругляют края, выполняют снятие фаски, создают треугольные шипы на стыках деревянных элементов.

Какие станки используются при работе с металлом

Фрезер для обработки металла в обязательном порядке оснащен системой охлаждения. На место работы фрезы подается охлаждающая жидкость, так как металл сильно нагревается. Фундаментная плита тяжелая и устойчивая. В металлообработке используют:

Для серийного производства крупногабаритных деталей из черного металла и стали – безконсольные вертикальные. Они позволяют применять самые мощные фрезы – с твердосплавными торцевыми головками. Такие станки тяжелые, массивные, подойдут для таких же тяжелых металлических болванок. Безконсольные верстаки часто оснащены несколькими двигателями для увеличения мощности.
Продольно-фрезерный станок по металлу удобен для обработки металлических заготовок большого диаметра. У таких агрегатов, как правило, несколько шпиндельных бабок. Стол для подачи увеличен до полметра. Самые маломощные модели имеют стол на 32 см.
Широкоуниверсальные фрезеры также используются на предприятиях по металлообработке очень часто. Их преимущество в том, что предусмотрена добавочная шпиндельная головка (она накладывается на выдвижной переходник – хобот). Это дает возможность точить металлические изделия сложнейшей формы. Часто подобные верстаки устанавливают на металлообрабатывающем производстве в экспериментальных цехах для изготовления нестандартных изделий.

Весьма широкое применение при фрезеровании металла получил универсальный фрезер горизонтального типа со столом, который двигается горизонтально и вертикально, и еще выполняет повороты. На нем выполняют винтовые соединения, нарезку внутренней и внешней резьбы на металлических деталях, выполнение пазов, используя, кроме поворотного стола, вращения шпинделя влево-вправо.

Сделай сам – по отношению к фрезерному станку

Как видим, фрезерные станки очень разнообразны и выполняют самый широкий спектр задач. Тем не менее, если вы любите мастерить и мечтаете о фрезере, то его можно не купить, а сделать своими руками.

Понятие DIY (английская аббревиатура – Do It Yourself) означает "сделай сам" и вполне применима к фрезерному станку. К примеру, фрезерный станок с ЧПУ – это тот же 3D-принтер. В моделировании такой агрегат новый, он производит трехмерную печать заготовки. Для его создания понадобится компьютер с минимальной оперативкой на 512 мегабайт, процессор может быть 4 pentium. Для самого фрезера в первую очередь нужен однофазный электродвигатель мощностью минимум 100 Вт, рабочий стол, шпиндель, гравер. Перечень нужных механизмов, приспособлений, а также пошаговая инструкция по сборке фрезера с ЧПУ есть на сайтах для домашних мастеров. Она включает и инструкции к первому запуску, и к установке драйверов, так что, следуя ей, можно сделать фрезер своими руками.