Фрезер своими руками по дереву: устройство и принцип действия, варианты изготовления

Фрезерный станок по дереву своими руками: устройство и схема инструмента, чертежи и инструкция по изготовлению электроприбора и стола для его установки.

Какой делать?

Для обработки материалов используются десятки различных фрезеровочных операций и не менее десятка разновидностей станков для них. В домашних условиях далеко не все их конструкции повторимы начинающими и средней руки мастерами. 2-х и 3-х координатные станки с ЧПУ (2D и 3D фрезеры по дереву) в этой статье не рассматриваются. Сделать 2D или 3D фрезер самостоятельно возможно (поз. 1 на рис. ниже), но уже имея достаточно большой опыт работы на простом станке, значительный объем заказов и настоятельную потребность в резком увеличении производительности труда. Заодно придется освоить программирование микроконтроллеров, т.к. готовые образцы рассчитаны на станок вполне определенной конструкции; немалыми будут также затраты на шаговые двигатели и прецизионные детали привода.

Разновидности самодельных фрезерных станков по дереву

Разновидности самодельных фрезерных станков по дереву

Для начала, у себя дома, можно изготовить самодельный фрезерный станок какой-либо из след. разновидностей:

  • Горизонтальный (поз. 2 на рис.).
  • Вертикальный (поз. 3).
  • Плоскокопировальный с пантографом (2D дупликарвер, поз. 4).
  • Станок для объемного копирования (3D дупликарвер, поз. 5).

Инструмент…

Выбор станка того или иного типа определяется, конечно, наиболее употребимыми мастером рабочими операциями. Чтобы конкретизировать их номенклатуру, нужно сначала определиться, какие рабочие органы (фрезы) вам наиболее понадобятся. Большинство из них применимы и в горизонтальном, и в вертикальном станке.

Виды фрез по дереву

Виды фрез по дереву

Насадными фрезами (поз. 1 на рис.) обрабатывают преим. прямые кромки досок: вырезают пазы и гребни (в т.ч. фасонные) во всю длину, наводят калёвку (фасонную фаску). Шпиндельный узел станка под насадные фрезы (см. далее) конструктивно наиболее прост; его детали способен выточить токарь 3-го разряда. Потребная мощность привода на глубину обработки до 60 мм от 1,5 кВт. Качество материала практически любое, начиная от сырого прямо из-под пилорамы с лесопилки. Наиболее пригоден под насадные фрезы вертикальный фрезер по дереву, см. напр. ниже видео в 4-х частях:

Видео: самодельный фрезерный станок по дереву с насадными фрезами


Фрез с цилиндрическим хвостовиком (посадочных, посадных) гораздо больше разновидностей, т.к. их функциональные возможности шире. Но для такой фрезы нужно будет выточить шпиндельную насадку с конусом Морзе под зажимной патрон; возможно также применение готовых шпиндельных узлов от сверлильного станка.

Торцевые фрезы, напр. фреза Форстнера (поз. 2 на рис. выше) – специализированный инструмент; ими выбирают круглые лунки с плоским дном в тонких досках с декоративным покрытием, которое нельзя портить. Вам приходилось навешивать дверцы на мебель? Лунки под их петли выбраны именно фрезой Форстнера. Качество материала – не хуже прямослойной древесины 1-го сорта камерной сушки. Потребная мощность привода от 150 Вт. Работают торцевыми фрезами только на вертикальном станке или, при определенном навыке, вручную.

Примечание: выбрать фрезой Форстнера в шуруповерте на 170 Вт лунки D32 под дверные петли в мебельной ЛДСП толщиной 16 мм вполне реально, сам делал.

Концевую (пальцевую) фрезу, поз. 3, можно заправлять и в горизонтальный, и в вертикальный шпиндель. Концевыми фрезами выбирают глухие пазы (не во всю длину доски) и вырезают шипы для столярных соединений шип-паз. Работать концевой фрезой удобнее на горизонтальном станке. На вертикальном ею можно на пластях досок и брусьев выбирать длинные пазы (канавки) прямоугольного профиля. Конические концевые фрезы (поз. 4) также специализированный инструмент для подготовки деталей к соединению в ласточкин хвост. Работают коническими концевыми фрезами только на вертикальном станке. Для тех и других потребная мощность привода на глубину обработки до 80-100 мм от 1 кВт. Качество материала – от деловой древесины 2-го сорта воздушной сушки (с лесобиржи).

Концевые фасонные (фигурные) фрезы, поз. 5, также специализированный, но весьма востребованный инструмент. Ими наводят калёвку (в т.ч. на криволинейные кромки) и выбирают в пластях досок фасонные канавки (декоративные пазы) любой конфигурации. Мощность привода от 1,2-1,5 кВт; требования к качеству материала такие же, как для торцевых фрез. Для обработки кромок фасонную фрезу можно заправлять как в горизонтальный, так и в вертикальный шпиндель; для работы по пластям только в вертикальный.

Шарошечными фрезами (борфрезами, поз. 6) также можно выбирать фасонные канавки и наводить калёвку как на горизонтальном, так и на вертикальном станке, но вообще-то они специальный инструмент для копировальных фрезерных станков. Требования к качеству материала высокие, как для торцевых фрез, но мощность привода в копире может быть от 250-300 Вт.

И, наконец, циркульной фрезой (поз. 7) в вертикальном фрезерном или сверлильном станке вырезают круглые отверстия большого диаметра практически в любом не чрезмерно толстом материале (в т.ч. в листовом металле). Потребная мощность привода на отверстие D200 в дубовой доске толщиной 60 мм ок. 2-2,5 кВт.

…и его подача

Фрезерование может производиться двумя способами: встречным и попутным, см. рис. ниже. Что касается дерева, то обычную прямослойную древесину (особенно – не весьма высокого качества воздушной сушки) фрезеруют только попутно, иначе фреза очень даже может расщепить и/или разлохматить заготовку. Но в таком при чрезмерной скорости подачи случае немала вероятность увода заготовки фрезой и порчи профиля обработки. Удаление пыли, опилок и стружки из рабочей зоны (а это серьезная проблема) на вертикально-фрезерном станке при попутном фрезеровании затруднено, т.к. пылеулавливатель (см. далее) приходится ставить в поле зрения перед фрезой и он заслоняет рабочую зону.

Встречный и попутный способы фрезерования

Встречный и попутный способы фрезерования

Примечание: на горизонтальном фрезерном станке проблем с удалением отходов обработки при попутном фрезеровании нет, т.к. пыль (опилки) тогда летят вниз, а раструб пылеулавливателя можно расположить прямо на плите станка (см. поз. 2 на рис. в начале и далее).

Встречное фрезерование дает лучшую точность и чистоту обработки, но только на достаточно качественных и однородных материалах. Из древесных – на твердой мелкослойной древесине камерной сушки. Удаление отходов обработки на вертикальном фрезерном станке при этом облегчается, но на горизонтальном затруднено – пыль и опилки летят вверх. Увод заготовки практически невероятен, но зато появляется опасность ее закусывания фрезой. Поведенный профиль довольно часто можно доработать; закушенная и надломленная заготовка безусловный брак.

Мотор

Исходя из вышеизложенного, фрезерный станок своими руками оптимально делать с приводом мощностью 1,5-2 кВт. Причина – моторы до такой мощности выпускаются в т.ч. асинхронные с конденсаторным пуском на напряжение 220 В 50 Гц. Их можно включать в обычную бытовую розетку, а переключение направления вращения детская задача для электрика-любителя; скорость вращения – 700-2850 об/мин, что подходит для фрезеровки. Возможно также применение электродвигателя того же типа от стиральной машины; в таком случае появляется возможность переключения скорости вращения (в асинхронных моторах стиралок для этого есть разные обмотки). Мотор на 2 кВт обеспечит глубину обработки до 80-100 мм; если же требуется большая, придется ставить в станок трехфазный мотор на 380 В 50 Гц от 3 кВт, см. напр. ролик:

Видео: самодельный вертикально-фрезерный станок по дереву

Примечание: коллекторные электродвигатели на 1,5-2 кВт 220 В 50/60 Гц (напр. от другой стиралки или пылесоса) для привода фрезерного станка мало пригодны – вследствие их чрезмерно мягкой внешней характеристики фреза при неидеальной ручной подаче заготовки может застревать в дереве, рвать и лохматить его (если сыроватое).

Фрезерование деталей в домашних условиях

Определяясь с типом станка, нужно отталкиваться от работ, которые можно выполнять с его помощью.

Фрезеровать можно:

  1. Поверхности деталей, добиваясь получения нужных плоскостей.
  2. Создавать пазы, в которые в последующем будут устанавливаться шпонки, например, для монтажа шкивов или зубчатых колес на валах.
  3. Нарезать зубья на шестернях или звездочках, эти детали применяют в трансмиссиях машин или коробках перемены передач.
  4. Придавать оригинальную форму литым или кованым изделиям, фрезерование производится по специальным программам или моделям (оригиналам).
  5. Пропиливать углубления для прохода жидкостей или газов в специальных устройствах.
  6. Изготавливать оригинальные медали, жетоны, значки и другие эксклюзивные малоразмерные изделия.

Конструкция

Стоит знать необходимые части конструкции для фрезерной обработки. Главными составляющими станка, изготовленного своими руками, являются:

  • Станина.
  • Стол.
  • Поддержка (суппорт).
  • Шпиндель.
  • Салазки для движения заготовок.
  • Панель, запускающая шпиндель.
  • Технология контроля управлением.
  • Режущий комплект.

В моделях на 220В есть дополнительная каретка. Благодаря её можно обрабатывать детали под различными углами.

Возможно, меня уволят за это!

Я давно хотел разместить серию постов по теме самодельных станков с ЧПУ. Но всегда останавливал тот факт, что Станкофф — станкоторговая компания. Дескать, как же так, мы же должны продавать станки, а не учить людей делать их самостоятельно. Но увидев этот проект я решил плюнуть на все условности и поделиться им с вами.

И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный настольный фрезерный станок с ЧПУ. Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта. 

В этой статье будет достаточно много чертежей, примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».

Фрезерный станок по дереву своими руками

Имея представление о всех достоинствах рассматриваемого приспособления, большинство домашних специалистов задают вопрос: «Как изготовить фрезерный станок, имея под рукой лишь доступные бюджетные запчасти?» Нужно тут же отметить, что создать подобное изделие не так сложно, как может показаться. Кроме того, можно наделить его опциями, присущими как фрезерному, так и токарному агрегату.

Самостоятельное создание фрезерного станка по древесине

Самостоятельное создание фрезерного станка по древесине
ФОТО: stanokgid.ru

Схема

Схема устройства оборудования приведена ниже:

деревообрабатывающий фрезерный мини станок схема

Необходимые инструменты

Для изготовления станины применяется очень плотный кусок чугуна или нержавеющей стали. К суппорту сверху присоединён особый вал. Его верхняя зона возвышается над столом через отверстие. Во всех таких станках можно настраивать высоту подъёма вала.

Сверху монтирован шпиндель, оснащённый инструментом для резки. В промышленных моделях используется солидный режущий арсенал. Ключевыми типами оснастки служат: диск, нож и фрезы разной формы.

Для осуществления резки строго по прямому вектору задействуется специальная направляющая планка. За счёт особого крепёжного узла она перемещается на нужную длину. Качество обработки значительно возрастает, если динамика вращения шпинделя высока.

процесс создания фрезерного станка по дереву

Шаг 1: Дизайн и CAD модель

Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: токарном и фрезерном.

Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.

HKEYqjyke63pgfTxr7JNKFV5PdtBvbVETNOtYgSo.jpg
CeEaIDo10Skhe9TjbgZ9R4UhLmMgYf1qU3WFUaY7.jpg
6nkSf0Lp5uHAIONw1ikdAMGH40EhOipYVJJQIopR.jpg

Файлы для скачивания «Шаг 1»

Габаритные размеры

Инструменты и материалы

В качестве инструментов, резко ускоряющих изготовление деталей для фрезерного станка и его сборку, понадобятся:

  • электролобзик или сабельная пила с режущим полотном (оно должно подходить к конкретной модели привода);
  • дрель с набором свёрл по металлу, керн;
  • инструмент для нарезания наружной и внутренней резьбы (при необходимости);
  • строительный маркер, линейка рулеточного типа, угольник (или линейка двухполосная с прямым углом);
  • шуруповёрт с набором шлицевых и крестовых бит (или универсальная отвертка с насадками-битами и гайковёртами);
  • два разводных ключа (под размер гаек 6-30 мм, если гайковёрт недоступен);
  • болгарка с отрезными дисками по металлу и дереву;
  • молоток, пассатижи, а также могут потребоваться и кусачки.

Подготовив инструменты, позаботьтесь о наличии следующих расходных материалов.

  1. Доска натуральная (отрезок в метр и более) подходящей толщины.
  2. Саморезы диаметром 4-5 мм (по дереву).
  3. Металлические направляющие планки (можно использовать от электроинструментов, более не подлежащих ремонту).
  4. Миниатюрная электродрель – её привод будет источником вращательной (кинетической) энергии для работающих насадок и коронок станка. Если нет дрели, подойдёт новый шаговый электродвигатель с электронной платой драйвера. Заказать обе комплектующие можно в китайских интернет-магазинах.
  5. Электрический выключатель, дополнительный предохранитель-автомат (для гарантированной защиты домашней электропроводки) на 16 ампер. Подойдёт также электропробка на планке с предохранителем, рассчитанным на ток не более нескольких ампер.
  6. Сетевой кабель с сечением провода не менее 1 кв. мм.
  7. Отрезок шпильки диаметра М10 или М12, набор гаек, плоских и гроверных шайб под неё. Можно использовать готовые болты.
  8. Винты- «барашки» типоразмера М10/М12.
  9. Отрезок листовой стали с толщиной не менее нескольких миллиметров. Можно отрезать от профтрубы квадратного сечения.
  10. Отрезок уголкового или прямоугольного профиля 50*50 мм.

При необходимости количество будущих комплектующих может быть расширено: станки бывают ручные и сверлильного типа.

Механизированные – например, с дрельным приводом, – наиболее востребованы в домашней мастерской.

Классификация агрегатов

Всего существует три категории фрезеров:

  • Профессиональные. Обрабатывают заготовки разных размеров и в большом количестве. Для этого задействуется серьёзный спектр режущих инструментов.
  • Бытовые. По функционалу подходят только для домашних мастерских.
  • Ручные.

У каждой классификации есть свои подвиды. Так профессиональные станки имеют такие разновидности:

  • Стандартные. Применяются для реализации шаблонных операций. Их оснащение позволяет совершать многие работы и придавать заготовкам требующуюся конфигурацию. В режущий арсенал входят: фрезы, свёрла, отличающиеся по диаметру, особые ножи.
  • Копировальные. Выполняют художественные операции: нанесения сложных изображений, дислокацию образцов на разные поверхности, оформления орнаментов. В этой работе точность гарантируется, поскольку заготовка фиксируется вакуумным методом.
  • Для вертикальной обработки деталей (сверху вниз). Здесь вырезаются пазы с нужной шириной и глубиной, готовятся крепёжные компоненты. Детали обрезаются по требующейся длине.

Станок

  • Для горизонтальной работы с заготовками. Здесь ось шпинделя находится по отношению к полу горизонтально. Есть цилиндрические и торцевые фрезы.
  • Выполняющие одновременную обработку с двух сторон. Являются универсальными. Здесь обрабатываются разнообразные профили. Без этих станков не обходится ни одно производство мебельных составляющих: подставок, ножек, опорных элементов и т.д.
  • Оснащённые приборами ЧПУ. Здесь интегрирован электронный комплекс, базирующийся на специальном микропроцессоре. В него заложена программа, определяющая алгоритм операций. За счёт этого существенно развивается точность, качество и динамика работ, и трудовая производительность фрезерного станка с ЧПУ.

Бытовые модели отличаются небольшими габаритами и массой. Они реализуют базовые функции (строгание, сверление шлифовка, распил). Их виды:

  • Настольный. Характеризуется лёгкостью эксплуатации и сервиса.
  • Ручной. Используется для работы с малогабаритными деталями. На нём готовятся пазы малых размеров, требующиеся для сочленения обособленных компонентов.

Профессиональный фрезерный 3d станок

Поэтапное создание фрезерного станка по дереву своими руками

Если по каким-то причинам затруднительно приобрести данное оборудование, то можно соорудить установку самостоятельно. Учитывают все следующие компоненты:

  • Столешница.
  • Параллельный упор.
  • Шпиндель.
  • Станина.
  • Салазка.
  • Пылесос для устранения стружки.

Станок в работе

Пошаговая инструкция

Фрезерный станок по дереву, собранный своими руками, предполагает готовый или чертёж собственной разработки, на котором показаны размеры деталей и комплектующих. Простой деревообрабатывающий станок выполняется в стационарном и разборном варианте.

  • Первый предполагает использование его в одной мастерской на протяжении десятков лет, пока не сменится хозяин объекта и его профильная деятельность. Для стационарного место подготовлено так, что его менять и переоборудовать смысла нет.
  • Второй вариант – конструкция, проносимая в дверь даже при значительной ширине столешницы, большей, чем ширина холодильника, неразборных столов и кресел, диванов и иной крупногабаритной техники и мебели.

По сравнению с коллекторным, он отличается сроком службы в десятки лет, так как не содержит изнашивающихся при работе колец и щёток.

Шаг 3: Портал

Подвижной портал — исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет на себе фрезерный шпиндель и суппорт оси Z. Чем выше портал, тем толще заготовка, которую вы можете обработать. Однако, высокий портал менее устойчив к нагрузкам которые возникают в процессе обработки. Высокие боковые стойки портала выполняют роль рычагов относительно линейных подшипников качения.

Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ — это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм.  В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

UxkKdEChEJHP7CJA0JlGnU2Hf7ux7doRBHXQLjhX.jpg
spg6Sv2ErpAFIDeETYvCtZtviV8EUqmlQrgDJuGz.jpg
TJXnDxLwpKYNIMhQ5y3IVMLNmyNMMymrvAK84aqr.jpg
74qkhKY7yp07hm9E4O8hAiemgnEaaQGi4gGa6Xiw.jpg

Файлы для скачивания «Шаг 3»

Выбор материала для надежной станины

Основа всей конструкции – станина. Это рама, к которой крепятся все основные части станка. Она должна быть прочной, надежной и устойчивой. По совокупности этих характеристик оптимальный материал для станины фрезерного станка – сталь. Лучше всего изготавливать станину из профильной трубы или толстостенного угольника. Для соединения деталей в единое целое можно воспользоваться сваркой или использовать болтовое соединение.

Размеры рамы напрямую зависят от размеров заготовок, с которыми планируется работать, кроме того, стоит учитывать и габариты мастерской. Если помещение не отличается простором, стоит задуматься о создании сборной конструкции на болтах. В любое время ее можно демонтировать, а при необходимости снова собрать.

Какие комплектующие элементы и материалы нужны в работе

Для создания силовых компонентов применяется стальные уголки и трубы, имеющие минимальную плотность стенок 2 мм. Их варианты соединения: сварка или винты. Все металлические компоненты покрываются грунтовкой и краской, чтоб быть защищёнными от коррозии.

Для столешницы и некоторых других элементов подходят прочные классы ДСП и фанера. Они стойки к влаге, температурным скачкам и другим опасным факторам.

Электродвигатель

Он нужен, когда планируется создания небольшого фрезера с ЧПУ. Его важнейшим параметром является мощность. Лучше применять аппарат на 1100 Вт. Он позволит применять разнообразные фрезы.

Также можно использовать мотор от ручных электроинструментов: дрели, перфоратора или болгарки.

Тип двигателя

Для оптимальной работы можно базировать станок на асинхронном агрегате с тремя фазами. Тогда фрезер будет подключаться к сети, ориентироваться на специальную схему. В ней действует алгоритм «звезда – треугольник». За счёт этого двигатель запускается плавно и позволяет станку работать на максимальной мощности.

Если такой мотор подключить к сети с одной фазой, то он потеряет 50% своего КПД. Если сеть не позволяет проводить такой вид подключения, тогда используют 1-2 фазный мотор.

Фрезерный станок ЧПУ по дереву своими руками – общие положения

Этот тип станка, безусловно, − один из самых идеальных для работы, однако, для изготовления такого оборудования самостоятельно требуются определённые знания и навыки программирования. По сути, вы должны ответить на несколько вопросов:

  1. Сможете ли написать (или найти человека, которые это сделает) программу, которая сможет запрограммировать последовательное перемещение фрезы по заданному алгоритму. Для этого можно приобрести адаптированные программы.
  2. Монтаж заготовки – от «А» до «Я».
  3. Настройка программы в ЧПУ.
  4. Правильное подключение всех элементов и систем. В том числе правильный выбор и монтаж ходовых винтов вместе с муфтами.
Непростое дело − правильно составить схему и найти необходимые комплектующие. Сложность схемы зависит от задач, которые будет выполнять фрезер ЧПУ по дереву своими рукамиНепростое дело − правильно составить схему и найти необходимые комплектующие. Сложность схемы зависит от задач, которые будет выполнять фрезер ЧПУ по дереву своими руками

Опустим механическую часть, подробнее остановившись на электронной. Для правильной работы станка с ЧПУ необходимо подготовить следующие элементы управления: блок питания, контроллер, драйвер (обеспечивает ход фрезы). Вся «начинка» располагается в отдельном блоке, чаще всего в некотором удалении от рабочего мотора, чтобы исключить нарушение работы микросхем из-за вибрации мотора.

Управляется вся система специальным программным комплексом. Можно использовать всем известный KCam. Он легко адаптируется под практически любой контроллер.

Схема контроллера на микросхемах 555TM7Схема контроллера на микросхемах 555TM7

Программа может быть «прочитана» многими специальными приложениями, которые перенесут цифровые данные в визуальную картинку, и вы увидите вашу деталь в трёхмерном измерении. Программа позволяет регулировать и программировать частоту хода и другие технические параметры для конкретной задачи.

Как выбрать мощность силового привода фрезерного станка по дереву для домашней мастерской

Согласно рекомендациям специалистов для запланированного фрезера лучше применять силовой аппарата минимальной мощностью 1,4 – 1,6 кВт. Если намечается реализация солидных объёмов работ, данный показатель развивается на 20-25%.

Мощное оборудование будет работать без излишней нагрузки, снизится вероятность поломок, и возрастёт его эксплуатационный срок. Также на таком станке можно поставить крупные фрезы.

Число оборотов

В подборе двигателя важно учитывать и параметр его оборотов – частоту вращения. Она должна находиться в спектре от 10 000 до 35 000 об/мин.

Если увеличивается диаметр фрезы, развивается и угловая динамика. При преодолении определённого лимита из-за силы трения кардинально повышается температура обработки, и заготовка покрывается тёмными пятнами или даже воспламеняется.

Питание

Для двигателя оно должно быть подходящим, как в примере с трёхфазным аппаратом. Если используется мотор от какого-либо инструмента, рассчитанного работать от бытовой сети, тогда проблем в работе станке не должно возникать.

Так или иначе, кабель питания должен быть устойчивым к износам и иметь сечение, соответствующее мощности станка.

двигатель для фрезерного станка

Делаем копировальный фрезер

Копирование по дереву фрезерованием заготовки дело очень тонкое. Принцип 2- и 3-координатного (2D и 3D) копирования одинаков: щупом копира обводят контур плоского образца (шаблона) или водят по поверхности объемного. Фреза фрезерующей головки точно повторяет движения щупа, снимая лишнее дерево с заготовки. Водить щупом нужно осторожно и не спеша, чутко чувствуя сопротивление материала: заготовка-то не из воздуха. Начинать осваивать копирование по дереву лучше с 2D. Таким способом уже возможно неплохо зарабатывать: плоские декоративные детали с наведенной на вертикальном фрезере калёвкой пользуются хорошим спросом, а делаются довольно быстро. Но и для 2D, и для 3D копирования понадобится специальная фрезерующая головка.

Головка

Копировальные фрезерующие головки отдельно есть в продаже, но стоят дорого. Заменить фирменную головку можно дрелью без ударного механизма: «долбежные» дрели непригодны для копирования в силу конструктивных особенностей из шпиндельного узла. Для начала подойдет любая дрель или шуруповерт, но лучше приобрести инструмент повышенной точности. Такая дрель дороже обычной, но намного дешевле фрезеровочной головки, а по качеству работы ей не уступает. Распознать точную дрель просто по виду: на шейке ее корпуса – металлический воротник для установки в станину сверлильного станка под дрель.

2D

Для 2D копирования по дереву применяются станки с пантографом, настольным и навесным. Настольный станок-пантограф сделать своими руками проще, но точности копирования лучше 1 мм добиться будет трудно. На станке с навесным пантографом можно буквально рисовать и оставлять автографы на заготовке.

Устройство 2D копировально-фрезерных станков по дереву показано на рис: слева настольного; справа с навесным пантографом. Последний в сущности гравировальный станок. Щуп там и там игольчатый с радиусом закругления конца ок. 0,5 мм (в гравировальном до 0,1 мм и менее). Фреза шарошечная коническая; установкой ее на разный вынос в патроне головки регулируются ширина и глубина выбираемой канавки.

устройство 2D фрезерных копировальных станков по дереву

устройство 2D фрезерных копировальных станков по дереву

Нужен ли масштаб?

Рисовальные и чертежные пантографы делают масштабирующими (см. рис.). Копирование по дереву производят как правило в масштабе 1:1. Дело в том, что вследствие сопротивления материала погрешность копирования по дереву сильно увеличивается из-за люфтов в шарнирах; профессиональный гравировальный станок сложный прецизионный дорогостоящий агрегат. Но если копировальный пантограф настроен на масштаб 1:1, наблюдается интересное явление: биения в шарнирах как бы компенсируют друг друга, и общая погрешность из-за люфтов возрастает незначительно.

Рисовально-чертежный пантограф с масштабированием

Рисовально-чертежный пантограф с масштабированием

3D

3-координатные фрезерно-копировальные станки (дупликарверы) довольно активно расходятся на рынке инструментов несмотря на высокие цены. На дупликарвере можно делать по объемному образцу (не обязательно  деревянному; напр., по лепному) его копии, на взгляд среднего потребителя не уступающие оригиналу по художественным достоинствам.

Устройство фабричного дупликарвера показано слева на рис. Его копир (фрезер + щуп) имеют 4 степени свободы: качаются вверх-вниз, вперед-назад, поворачиваются в вертикальной плоскости перемещаются вправо-влево. Без «лишней» степени свободы по сравнению с числом геометрических измерений копируемой фигуры можно было бы обойтись, если бы перемещения копира по всем трем осям были прямолинейны (как в станках с ЧПУ), но это технически сложно и дорого. Те же степени свободы могут быть реализованы в иной кинематической схеме, применяемой в большинстве самодельных дупликарверов (в центре на рис.).

3D фрезерно-копировальные станки под дереву (дупликарверы) промышленного производства и самодельный

3D фрезерно-копировальные станки под дереву (дупликарверы) промышленного производства и самодельный

Опытные копировщики работают цилиндрическими щупом и шарошкой. Шаблон при этом обводят самым краешком щупа (кольцевой гранью его нижнего торца); рабочей оказывается и соотв. грань фрезы. Образец и заготовку закрепляют в точно одинаковом положении на совершенно одинаковых подставках. Их в процессе работы приходится класть на бок и переворачивать вверх ногами, каждый раз фиксируя подставки в точно определенном положении относительно друг друга. Таким образом действительно возможно точно скопировать фигуру сложности как слева на рис.

Начинающим копировщикам лучше учиться делу на менее сложных образцах, применяя сферические щуп и шарошку, справа на рис. Щуп нужно точить на заказ. «Микронной» точности не требуется; вместо сферы на конце щупа может висеть капля. Но наконечник щупа нужно дома зашкурить мелкой наждачкой и отполировать войлоком или кожей со спиртом и пастой ГОИ. Диаметр фрезы берется равным поперечнику наконечника щупа, иначе контуры слева и справа (сверху и снизу) не сойдутся. Рукоять щупа также лучше точеная из дерева грушевидная; щупом из отвертки с ребристой пластиковой рукояткой «отдача» материала заготовки чувствуется гораздо хуже.

Ошибки в конструкции

Основных ошибок в конструкциях самодельных дупликарверов три. Первая – недостаточное уравновешивание механизма. Копир в пределах рабочей зоны должен перемещаться легко и замирать с том положении, в котором его оставили. Вторая – копир на штанге вместо П-образной рамы, поз. А на рис. Жесткость на кручение штанги на порядок(ки) меньше, чем рамы; соотв. растет и погрешность копирования. Третья – «висячая» горизонтальная штанга копира, поз. Б; здесь сказывается уже недостаточная жесткость свободной с одного конца штанги на изгиб.

Ошибки в конструкциях самодельных 3D копировально-фрезерных станков по дереву (дупликарверов)

Ошибки в конструкциях самодельных 3D копировально-фрезерных станков по дереву (дупликарверов)

Примечание заключительное: если вы левша, делайте свой дупликарвер с «левым» относительно фрезера щупом, см. рис.:

Фрезерно-копировальный 3D станок по дереву (дупликарвер) под рабочую левую руку

Фрезерно-копировальный 3D станок по дереву (дупликарвер) под рабочую левую руку

12345

(

3

оценок, среднее:

5,00

из 5)

loading.gif

Загрузка…

Рама станка

 Для её изготовления необходимы чертежи (хотя бы от руки), а еще профильные трубы 2,5х2,5 см. Всего их нужно 4. Они свариваются между собой. С одной стороны создающегося стола приваривается пятая труба. Она требуется для движения параллельного упора. К трубам подобным методом монтируются ножки.

 На все стороны для усиления конструкции прибавляются по одному уголку идентичной длины. Так столешница надёжно зафиксируется в углублении.

Рама станка

Шаг 6: Винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП). Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.

Я все же решил использовать винт-гайку для своего станка. Я выбрал гайки со специальными пластиковыми вставками которые уменьшают трение и исключают люфты.

Необходимо обработать концы винтов в соответствии с чертежами. На концы винтов устанавливаются шкивы

xCC7QjhTmeuLv3HLDKuiPK6WaqnAZkTTRqERUlI5.jpg
Sy9ZTiM5MJVodwzLD8AgQIdffALwlPW4hQFzidh6.jpg
84qEFkMAznLgiJ4XGNRTsFieQjS03Kf1SR4NcZpt.jpg
605XLh7Il6ZNz6PZKIvw2uU1SLmtMpDCqIhlbd0u.jpg

Файлы для скачивания «Шаг 6»

Как сделать фрезу по дереву своими руками

Каждый фрезеровальный станок по дереву требует своего набора фрез. Иногда подобрать их довольно сложно. В этом случае можно сделать фрезы своими руками. Для того чтобы изготовить свой фрезерный инструмент, проще всего использовать обрезки арматуры. Прутки из стали тоже подойдут. Единственная сложность – неровную поверхность арматуры необходимо спилить на токарной станке. Рассмотрим особенности технологии изготовления самодельной фрезы.

На режущей половине кромки заготовки срезается половина диаметра. Между частями заготовки с разными диаметрами формируется плавный переходНа режущей половине кромки заготовки срезается половина диаметра. Между частями заготовки с разными диаметрами формируется плавный переход

Далее с уже обработанной заготовки снимается ещё четверть диаметра и обтачивается плавный переход. Далее фрезе предаётся прямоугольная форма, для чего срезается её нижняя часть. Толщина той части болванки, где будет рабочая часть резца, должна составлять не менее 2-5 мм, иначе фрез может лопнуть. Изготовление фрезерного станка по дереву своими руками – задача непростая, но вполне решаемая. В этом вы можете убедиться, посмотрев вот эти замечательные самодельные образцы станков.

Почему не стоит покупать фрезер по дереву: несколько слов мастера, который привык делать всё своими руками Почему не стоит покупать фрезер по дереву: несколько слов мастера, который привык делать всё своими руками Почему не стоит покупать фрезер по дереву: несколько слов мастера, который привык делать всё своими руками

Если вы ещё сомневаетесь, сможете ли сделать фрезер по дереву своими руками, посмотрите это видео:

Оцените эту статью

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд Почему не стоит покупать фрезер по дереву: несколько слов мастера, который привык делать всё своими руками Загрузка…

Изготовление столешницы

Для этой цели применяется лист с конкретными размерами:

  • ламинированная плотная фанера толщиной 1 см;
  • плита ДСП от 2,5 см, имеющая сверху и на торцевых сторонах полимерный оборонительный слой.

У таких изделий лучшая устойчивость к агрессивным внешним факторам при сопоставлении с деревянными аналогами. В рабочем листе требуется создать выемки, а в них поместить профили из металла.

Столешница станка

Стоит ли создавать своими руками самодельные фрезы по дереву и станки: обзор актуальных предложений рынка с ценами и комментариями

Бренд/Модель Средняя цена (по состоянию на апрель 2018 г.), руб. Технические характеристики, примечания

Корвет/84 90840Корвет/84 90840

60500 Мощность − 1,125 кВт, обороты − 5,8/8,3 тыс./мин.

Подключение к сети в 220 V.

Ременная передача.

Размер рабочего стола − 61×53,4 см.

JET/JWS-34KXT 708502KXTJET/JWS-34KXT 708502KXT

123000 Число оборотов – 8 тыс./мин.

Мощность − 2,3 кВт.

Шпиндель − 30 мм.

Приспособление для выполнения рабочих операций под углом в стандартной комплектации.

КРАТОН WMM-1,5КРАТОН WMM-1,5

59900 Минимальные/максимальные обороты: 4,6/7,3 тыс./мин.

Мощность − 1,5 кВт.

Hammer/FRZ1200BHammer/FRZ1200B

4700 Ручной фрезер.

Скорость − от 16 000 до 30 000 об/мин.

Мощность − 1,2 кВт.

WoodTec/MH-6090WoodTec/MH-6090 292000 Фрезерный станок с ЧПУ. Оснащён автоматизированной системой контроля инструментов.

В комплекте пульт управления с возможностью изменения алгоритмов обработки без применения компьютера.

Metabo/15Metabo/15

3900 Набор фрез по дереву.

Качественный ручной фрезер по дереву можно приобрести по демократичной цене. Такая техника пригодна для выполнения рабочих операций в стеснённых условиях. Вполне вероятно, что её возможностей будет достаточно. После изучения цен на готовое изделие можно сделать вполне логичный вывод: дешевле иногда купить недорогой фрезерный станок по дереву, чем создавать аналог собственными силами. С другой стороны, если у вас есть необходимый опыт и достаточное количество материалов для самостоятельной сборки изделия, вполне можно применить новые знания, полученные в этой статье, на практике.

Если у вас есть собственный опыт создания фрезерных станков и вы готовы поделиться своим опытом и знаниями, пишите об этом в комментариях к публикации.

Как сделать фрезер по дереву своими руками (видео):

Дополнительные защитные элементы

Работа на станке должна быть безопасной как для его пользователя, как и тех, кто может случайно находиться рядом. Для этого создаются специальные ограды из мощного оргстекла с минимальной плотностью 4 мм. Можно соорудить прозрачный экран рядом с самим инструментом.

Те элементы оборудования, что выходят за пределы станины, маркируются жёлтым цветом. Подобная разметка должна быть на стремительно перемещающихся деталях, внутренних поверхностях кожухов и дверок.

Также ваш станок должен быть оснащён обороной от перегруза. Эта система автоматически блокирует питание в опасных случаях (например – ступоре фрезы), автоматически затормаживает шпиндель после того, отключается привод.

В каком порядке собираются комплектующие элементы

Здесь работа идёт по такому алгоритму:

  • Создание каркаса.
  • Установка столешницы и навесных деталей.
  • Конструкция ставится на бок. К ней присоединяется привод и шланг пылесоса.
  • Станок располагается в рабочей позиции и подключается к сети.
  • Тестирование его работы.

Пример работы

Варианты конструкции: делаем фрезерный станок из подручных средств

Оборудование можно соорудить из дрели, болгарки, «стиралки». Это наиболее популярные бытовые варианты. Устройства получаются с меньшей мощностью и ручного типа, но пригодны для незначительных работ.

Как из обычной дрели сделать функциональный фрезер по дереву

Здесь сооружается подставка, и меняется оснастка. Это главные критерии сотворения такого варианта фрезера.

Подставка для сверла

Хвостовик фрезы фиксируется в патроне. Можно сделать фрезер вертикального и горизонтального действия (пример 1 и 2). Подставка создаётся из ЛДСП.

Пример 1:

Сверло в работе

Пример 2:

Стандартный патрон на шпинделе станка

Преимущества и недостатки фрезера из дрели

Плюсы такого устройства:

  • Простота применения.
  • Мало пыли от работы.

Минусы:

  • Слабое качество результата по причине невысоких оборотов (3000 в мин).
  • Очень узкий спектр функций.

Как сделать фрезер из болгарки

Есть два способа:

  • На шпиндель инструмента накручивается цанга. Работа может идти со всеми оснастками, которые имеют хвостовики цилиндрической формы.
  • На шпиндель крепится стандартный патрон кулачкового типа (от дрели)

Первый способ фрезера из болгарки

Фрезер из двигателя от стиральной машины

Создаётся стол по описанному методу. Вал мотора ставится на цангу. Для этого заказывается специальный переходник.

Создаётся подъёмная система для контроля над выходом инструмента: на двух трубах крепится двигатель и резьбовая шпилька.

Она одним окончанием идёт в гайку, фиксированную к дну стола, а вторым – в нижнюю сторону двигателя. На ней прочно фиксируется поворотное устройство – колесо. За счёт регулируется высота.

Особенности эксплуатации самодельного ручного фрезера

Работа с этим аппаратом по следующим критериям:

  • Сосредотачивают всё внимание на том, как идет фреза.
  • Не двигают заготовку руками – применяют специальные механизмы.
  • Защита рук и глаз перчатками и очками.
  • Не пускают детей к станку.
  • Если фрезер сломался, отключают его от питания и направляют в ремонт.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки