Как работает и что может фрезер?

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:

1. Неподвижные (их функционал ограничен, работа идет без погружения фрезы, только поверхностное нарезание и обрезание);
2. 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:

1. Легкий класс. Мощность двигателя до 750 Вт. Рассчитаны на несложные работы, мелкие поделки и починки.
2. 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
3. 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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.