Фрезеровка по дереву что это такое

Фрезеровка по дереву: оборудование, инструмент, приемы

Большие возможности для изготовления различных предметов в домашней мастерской представляет фрезеровка по дереву ручным инструментом. Фрезер компактный и простой в управлении. Инструмент различной формы и простые приспособления делают его универсальным при изготовлении деталей всевозможных конфигураций из дерева.

Чтобы научиться работать фрезером, следует освоить легкую модель и простые действия по обработке торцов и сверление отверстий. Затем перейти к более сложным операциям, самостоятельно изготавливать плинтуса, фигурные детали мебели и освоить художественное резание по дереву ручным фрезером, создавать сложные орнаменты и узоры.

Подготовка к работе

В создании красивых деревянных изделий большое значение имеет прохождение практических уроков работы ручным фрезером. Начинать следует с легких моделей и простых операций. Работать удобнее с инструментом погружного типа, имеющего колонны, направленные перпендикулярно подошве. По ним опускается корпус с двигателем и инструментом. На них значительно проще регулировать глубину резания и затрачивается меньше сил для управления инструментом.

Сначала следует изучить, как работает ручной фрезерный станок по дереву. В корпусе установлен двигатель. Вращавший момент передается шпинделю и непосредственно на закрепленный цангой инструмент. Опирается ручной фрезерный станок по дереву на подошву. В ней напротив шпинделя сделано окошко, через которое инструмент опускается в рабочую зону. Напротив оси фрезы имеется насечки. По ним оператор ориентируется при ручном режиме резания по разметке.

Фрезерование древесины производится за счет вращения фрезы, закрепленной цангой в шпинделе. Инструмент вручную ведется по линии разметки или применяются для создания красивой лини реза шаблоны и специальные приспособления.

Мастера отмечают широкие возможности фрезерного станка по дереву. Основные выполняемые им операции:

Умельцы самостоятельно создают приспособления и увеличивают количество операций, выполняемых ручным фрезерным станком по дереву.

Выбор подходящего оборудования

Ручной фрезерный станок подбирается по типу работ и планируемой нагрузке. Различают основные виды оборудования для работы по дереву:

Ламельный фрезер горизонтальный. Диск с зубьями по кромке перемещается параллельно подошве и вырезает пазы в боковой поверхности под плоские шпонки в сопрягаемых деталях без разметки. Использование инструмента узкое. Ламельный тип инструмента востребован в производстве мебели и строительных деревянных конструкций. Для домашней мастерской приобретается редко, если хозяин серьезно увлекается изготовлением мебели и имеет в наличии модели универсальных ручных фрезеров.

Кромочный фрезер создан для придания красивого вида и сложной формы торцам доски. Возможна боковая обработка деталей сложной конфигурации, если применять шаблоны и фрезы с подшипником.

Фрезер верхнего типа универсальный для обработки дерева. Именно он способен выполнять практически все операции. В его комплект входит несколько приспособлений, позволяющих обрабатывать торцы и работать по плоскости доски. В основном это параллельный упор со штангами, фрезерные втулки и набор фрез различного типа. Первые направляют станок точно по прямой линии реза или помогают сделать ровный круг. Втулки ведут станок вдоль шаблона, повторяя его формы любой сложности.

Для выполнения пазов, выборок под замки и навесы, создание красивых кромок любой конфигурации в дереве подойдет фрезер верхнего типа.

Выбор фрезы

В зависимости от вида обработки, применяются различные фрезы по дереву для ручного фрезера, выбор большой:

Цилиндрическими фрезами для обработки древесины создают пазы, выборки различных конфигураций. Они применяются для раскроя деталей, создания отверстий глухих и сквозных. С их помощью на сопрягаемых деталях делаются соединения типа шип-паз с точным соответствием размеров и конфигураций.

Паз ручным фрезером по дереву проще всего вырезать с помощью дисковой фрезы. Инструмент подбирают по ширине равный толщине шпонки. Пазы любой длины прорезаются за один проход. Расстояние до плоскости регулируется подошвой и упорами. На ламельном станке для обработки дерева угол наклона, расстояние от торца и по высоте выставляется с помощью упоров на подошве и автоматически, без разметки обеспечивается точное совпадение пазов под шпонку. Сборка сопрягаемых деталей производится без смещения и перекосов.

Специалисты, знающие, как работать с фрезой каждого типа и какие шаблоны изготовить, выполняют сложное соединение ласточкин хвост с помощью ручного оборудования.

Разбираясь, какими фрезами что возможно выполнить, обрабатывая дерево, следует обратить внимание на форму режущей кромки. У фальцевой она широкая и ровная. За один проход с малой подачей можно выбрать четверть. Дисковая способна сделать эту работу за 2 хода. Ее надо переставлять после первого реза под прямым углом. Но фальцевые фрезы по обработке древесины переводят все в стружку. После дисковой остаются квадратные рейки, пригодные для использования.

Галтельные, калевочные и профильные фрезы все относятся к фигурным. При резьбе по дереву фрезером своими руками торец приобретает форму, обратную конфигурации режущей кромки. Галтель выбирает четверть радиальной формы. Калевочная с режущей кромкой противоположной формы делает красивый радиус вместо угла.

Электрофрезы со сложной конфигурацией применяются для изготовления плинтусов и багетов, резной окантовки для корпусной мебели.

В домашней мастерской фрезы для начинающего столяра должны быть простыми по форме и малого диаметра. Они испытывают при обработке меньшее сопротивление дерева. Фрезером легче управлять. После освоения простых операций по прорезанию пазов и вырезанию ровных деталей, можно переходить к сложным приемам обработки дерева.

Принцип работы ручным фрезером

Чтобы научится работать фрезером по дереву, надо освоить выбор основных опций резания, и правильно выбирать параметры работы. Уроки фрезерования включают в себя:

Первые операции надо выполнять на малом фрезере. Он легкий, низкооборотистый. Его легко удержать в руках и направить по разметке. Для начинающих столяров учиться лучше на березе, осине, тополе. Древесина относительно мягкая, не смолистая. Обработка дерева происходит легко, ровно. Режимы реза вдоль и поперек волокна отличаются мало.

Выбор скорости вращения

Чистота обработки дерева во многом зависит от скорости вращения режущих кромок. Чем она больше, тем более гладкой будет поверхность. Новичкам не стоит начинать с больших оборотов и подачи станка. Фрезер требует наличия навыков. При работе приходится применять силу, чтобы удержать его и направить его куда следует.

Настройка ручного фрезера осуществляется регулирующими ручками на корпусе. Выбор делается исходя из материала, глубины реза и диаметра фрезы. Скорость вращения легких моделей от 7000 об/мин. Профессиональное ручное оборудование большой мощности способно достигнуть 24000 об/мин. Плавная регулировка производится круглой ручкой, установленной на корпусе в районе мотора. Минимальные обороты используются при гравировке и работе инструментом большого диаметра или фрезеровании на большую глубину. Легкие модели не выдерживают длительной эксплуатации на предельных оборотах.

Рез вдоль волокна получается чище, можно установить среднее значение количества оборотов. Поперечное резание скалывает края. Для него подойдут максимальные обороты. При этом следует уменьшить подачу – скорость перемещения фрезы. В таблице указана зависимость подачи от нагрузки – радиуса инструмента на средних оборотах.

При обработке сосны и березы подача выбирается по большему значению. Учитывая твердость дуба, бука, ореха, следует перемещать инструмент медленно.

Если есть возможность выбора, то следует приобретать оборудование с функцией плавного пуска. В противном случае надо включать двигатель вхолостую и затем плавно начинать работать.

Закрепление фрезы

В процессе работы постоянно возникает необходимость поменять фрезу. Делать это удобнее, если положить фрезер боком или поставить на верхнюю крышку.

Можно дальше продолжать работу. При замене инструмента надо проверять, подходит ли он по диаметру к отверстию в подошве инструмента.

Настройка глубины фрезерования

При вырезке пазов и других операциях, должна точно настраиваться глубина фрезерования. Для этого сбоку на корпусе имеется лифт – винт со шкалой делений. В профессиональных моделях их два, грубой и точной настройки. Это позволяет выставлять глубину резания с точностью до 0,01 мм.

Сначала фрезеровальный станок ставится на подошву и выставляется нулевое значение относительно поверхности детали. Затем лифтом выставляется нужная глубина резания.

Распространенные приемы

Погружной фрезер представляет собой универсальное оборудование, способное выполнять различные операции. При работе оборудованием применяют приемы:

Чаще всего в домашних мастерских на предприятиях вырезаются пазы ручным фрезером. В зависимости от расположения и формы, используют цилиндрические и дисковые фрезы. Их диаметр и ширина соответствуют размеру шпонки. Для точного фрезерования по разметке применяют различные приспособления.

При изготовлении любых изделий из дерева необходима обработка кромки деталей: выравнивание и придание сложной фигурной формы. Фрезеровать кромку можно и присадочным фрезером. Инструмент идет вдоль торца, упираясь в шаблон подшипником или штангой. Он режет боковую поверхность в заданный размер и создает красивую кромку.

Самым распространенным приемом является работа ручным фрезером по шаблону. Копировальная втулка скользит по краю трафарета, не пуская инструмент за пределы его линии.

Приемы работы с шаблоном значительно упрощают выполнение:

Шаблон можно изготовить из любого материала, который легко режется: фанеры, оргстекла, пластика. Вырез в трафарете делается больше, он увеличен в каждую сторону на разницу между радиусами втулки и фрезы.

Что можно изготовить

Что можно сделать в домашних условиях ручным инструментом. Фрезер универсальный и способен помочь в изготовлении мебели и при строительстве дома. При массовом производстве применяется пооперационное изготовление на фрезерном станке узкой специализации. Ручной инструмент универсальный, легко переналаживается и заменяет целый конвейер станков.

Ручной фрезер используется при установке дверей. Используя шаблон, в полотне вырезаются пазы под замки, и делаются занижения устанавливать петли.

Мебель невозможно изготовить без пазов под шпонки или шипы на соответствующих деталях. Этой операции предшествует раскрой доски. Чтобы полочка и большой шкаф выглядели красиво, следует края обработать калевочной или фигурной фрезой.

У любителей мастерить дома популярны поделки из дерева в виде резной мебели, наличников, рамок. При строительстве и ремонте можно самостоятельно сделать филенку и плинтуса. В последнее время популярными стали столы и подоконники из слэбов. Мастера изготавливают приспособления с направляющими вдоль стола. По ним ходит поперечная каретка. В результате маленьким ручным оборудованием выравниваются и шлифуются огромные по площади плоскости деревянных спилов.

Источник

Разбираемся, что такое фрезеровка и в чем основная суть фрезерной обработки

Фрезеровка – это один из основных способов обработки твердых материалов для придания деталям нужной формы. Для металлообработки есть множество других распространенных способов – литьё, ковка, резка разными способами, штамповка, обточка. Для деревообработки фрезерование иногда единственный способ вырезать нужную деталь или сделать выборку нужной формы не вручную.

Что такое фрезерная обработка

В принципе, ручную резьбу по дереву условно можно отнести к фрезерованию. Но есть четкое различие – фрезеровкой называют только те виды обработки, которые проводятся с помощью вращающейся фрезы на ручных или стационарных станках.

Если исключить другие простые приемы деревообработки – пиление, теску, строгание, сверление, то в деревообработке остаются два основных направления.

Область применения фрезерованных деталей безгранична. Такие детали можно встретить во многих сложных современных изделиях. Операция достаточно трудоемкая, но иногда её нечем заменить. Литье или штамповка не даст точных размеров, или этими способами невозможно изготовить такие сложные форматы. Единственным способом остается фрезерование.

Основные технологические этапы

Все работы по фрезеровке начинаются с определения размеров будущей детали или изделия.

При фрезеровке ручным инструментом, в основном в деревообработке, чаще всего работают без чертежей и даже эскизов. Достаточно представлять и понимать нужный результат, определиться с размерами. На фото ниже – простейшая фрезеровка по дереву, скругление кромки:

В промышленном производстве обязательно используются чертежи будущего изделия. Поэтому станочник-фрезеровщик должен уметь не только работать на станке, но и читать чертежи. Требуется и достаточно высокая квалификация станочника.

При работе на современных станках с ЧПУ требуются электронные версии чертежей и соответствующее ПО. Здесь ручные навыки станочника отходят на второй план. А самым важным становится компетенция в современных компьютерных системах. Хотя навыки ручной работы также требуется – нужно установить фрезу, разместить заготовку, контролировать процесс обработки.

После определения размеров при любом виде фрезерования подбирается и устанавливается подходящая фреза. Заготовка размещается на рабочем столе и происходит собственно обработка.

Виды фрезерования на станках

Разделяют три основных вида фрезерования.

В металлообработке иногда к фрезерованию относят резку металла с помощью фрезы. Но такая операция может выполняться большим множеством разных способов как в металло, так и в деревообработке, поэтому операция относится к фрезеровке условно.

Станкостроение сегодня предлагает сотни вариантов самых разных станков с ЧПУ для обработки любых материалов. От самых маленьких для небольших домашних мастерских, до мощных для промышленного производства.

Основные серии таких станков:

Легкие (среди них наилегчайшие) стоят от 150 тыс. руб.

Профессиональные – это промежуточный вариант между легкими и промышленными вариантами. К ним относятся и фрезеро-гравировальные станки по дереву стоимостью от 200 тыс. руб. до 600 тыс. руб.

Промышленные — для поточного производства, стоят более 1 миллиона руб.

Специальные чаще всего конструируются индивидуально под конкретные задачи и детали. Такими являются станки для фрезеровки камня, а также небольшие сверхточные для ювелирных изделий.

3D-фрезеровка

Современные 3-6 осевые 3D станки с ЧПУ вывели такой способ обработки разных материалов на принципиально новый уровень. Сегодня нет деталей, которые не могут сделать такие станки. С их помощью делают даже скульптуры.

Самые важные моменты – правильный подбор фрез для разного материала и соответствующее ПО. На рынке есть как бесплатное ПО, в том числе с открытым кодом для возможной доработки, так и платные пакеты, созданные специально для изготовления конкретных деталей и задач.

Основные стандарты ПО: CAM System и система CAD

Как вариант, предлагаются программы для бесплатного тестирования в течение месяца.

Возможности такого станка в деревообработке можно увидеть в следующем видео:

Оборудование

Основное оборудование, разумеется, сам фрезерный станок или ручной фрезер.

Основные комплектующие – фрезы разного назначения и профиля. Однако не существует технологических линий и маленьких производств, состоящих только из одного станка.

Перед тем, как заготовка попадает на обработку, чаще всего её готовят на другом оборудовании.

Иногда требуется подготовить заготовку и по толщине. Тогда её подгоняют под нужный размер на следующем оборудовании:

Стационарные станки

Кроме вышеописанных современных станков с ЧПУ, которых большое множество, есть также более простые варианты.

Это простейшие фрезерные станки по дереву, состоящие из стола, двигателя, вала посадки фрезы и направляющей для ручной подачи заготовки. А также вариант с установкой ручного фрезера в стол в перевернутом состоянии.

Более сложные – промышленные фрезерные станки для дерево и металлообработки. Могут иметь автоматическую подачу заготовок, регулирование положения фрезы, позиционирование заготовок и т.д. Достаточно много таких старых станков, выпушенных до 21 века, до сих в рабочем состоянии. Хотя их остается все меньше.

Ручные фрезеры

Этот вид инструмента иногда называют «фрезерная машина». Это так, потому что ручной фрезер представляет собой полностью самодостаточный инструмент. В нем есть все, что и в стационарном станке:

Этот инструмент предназначен для ручных работ, потому сравнивать его с крупными промышленными станками нет смысла. Со своими задачами ручной фрезер справляется в полной мере. Более того, он имеет свой ряд преимуществ перед стационарными вариантами:

Современные производители предлагают самый широкий выбор такого инструмента разной мощности, от 350 Вт до 2500Вт.

Кроме универсальных, есть также модели специального назначения – ламельные, кромочные, присадочные.

Фрезы

Эта небольшая деталь имеет огромное значение. Станок только обслуживает её работу, а непосредственно обработку материала выполняет именно фреза. Поэтому качество обработки зависит во многом от фрезы. При наличии сотен разновидностей фрезерных станков, различных фрез применяются тысячи разновидностей. Главное отличие по трем параметрам:

Исключение составляют 3D станки с ЧПУ. Они вырезают сложные профили и рельефы простой тонкой концевой фрезой. Профили на детали формируются за счет подвижности самой фрезы в трех координатах.

На 4-6 осевых станках фрезы перемещаются не только по вертикали и горизонтали, но еще и могут наклоняться.

Фрезерование материалов

Материал фрезы должен быть прочнее обрабатываемого материала. Если для мягких материалов это не проблема, то в металлообработке для изготовления фрез используются специальные сверхпрочные сплавы. Некоторые станки оснащены системой смазки обрабатываемой поверхности и фрезы масло-водяной эмульсией. Она смазывает место реза, удаляет мелкую стружки и охлаждает фрезу.

Дерево

Это мягкий материал. Его обрабатывают как ручными фрезерами, так и мощными индустриальными станками.

Ручным фрезером можно делать практически все виды фрезерных работ, но в небольших объемах.

На промышленных станках поточно делается погонаж – вагонка, половая доска с соединением паз/шип, плинтуса, уголки, круглые изделия за два прохода полукруглой фрезой и т.д.

Несмотря на мягкость материала, фрезы изготавливают из твёрдых сплавов для того, чтобы они долго сохраняли остроту и меньше стирались от трения. Как правило, это «быстрорезы», сплавы типа Р6М5, Р6МЗ и Р12 (HSS в западной маркировке) – сталь с содержанием вольфрама, молибдена и ванадия в разных пропорциях.

Фанера

Фанерные листы – это крупногабаритный материал небольшой толщины. Иногда требуется фрезеровка кромок, вырезка несквозных и сквозных орнаментов, криволинейных или прямых линий. Для работы с большими листами лучше подходят ручные фрезеры. Лучше передвигать небольшой инструмент относительно листа, чем громоздкий лист относительно стационарного фрезера.

Для фанеры используются универсальные фрезы (твердое дерево, фанера, МДФ и т.д.). Твёрдые клеящие смолы фанеры могут быстрее затупить фрезу, чем при работе с деревом. Поэтому лучше использовать качественные фрезы из более твердых сплавов.

Мебельный щит

Мебельный щит – это древесина, склеенные между собой деревянные брусья. Обрабатывается так же, как дерево. Если лист крупногабаритный, лучше использовать ручной фрезер, как и в случае с большими листами фанеры.

МДФ, ОСП, ламинированное ДСП (ЛДСП) и простое ДСП

Это схожие по структуре дерево содержащие материалы. В их основе измельченная древесина, опилки или стружки, спрессованные и склеенные под давлением при определенной температуре клеящими смолами. Отличие в размерах частиц древесины и способе изготовления. Фрезеруются так же, как фанера. Используются либо универсальные, либо специальные для таких материалов фрезы.

Крайне нежелательно допускать перегрева фрезы, чтобы предотвратить горение клеящих смол, древесины и выделения едкого дыма. Перегрев фрезы возможен при слишком быстром перемещении фрезы, слишком сильных оборотах или при затупившейся режущей кромке фрезы.

Металл

Для обработки металлов используют промышленные стационарные станки, в том числе с ЧПУ и ЧПУ 3D. Последние отличаются тем, что могут сделать деталь полностью за один раз. Если на простых станках приходится часто менять положение заготовки, или использовать разные станки, то современный станок ЧПУ 3D может вырезать деталь сразу, согласно заложенной программе. Выпускаются десятки разновидностей таких станков и сотни видов различных фрез.

Сталь

Прочный металл, когда требуется снять значительную толщину, это делается понемногу за несколько проходов. Изготовление одной сложной детали на станках ЧПУ 3D может занимать много времени.

Пример деталей, которые изготавливают на таких станках из стали и сплавов:

Мягкие металлы: алюминий, латунь

Алюминий, латунь, медь, бронза относятся к мягким металлам и сплавам. Обрабатываются таким же способом на тех же станках, что и сталь. Единственное отличие – выше скорость обработки, за один проход возможно снять более толстый слой, чем у стали. Меньше изнашиваются фрезы.

Титан

Обработка титана несколько отличается. Этот металл плохо поддается обработке. Из-за высокой химической активности титан налипает на резец, что тормозит работу и изнашивает фрезу. Титан плохо проводит и отводит тепло, потому место реза быстро перегревается. Этот металл режут с обязательно подачей СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость), иногда под давлением.

Керамогранит и мрамор

Эти материалы, кроме прочности, обладают высокими абразивными свойствами – способностью быстро стирать фрезу. Поэтому для их обработки важно использовать специальные фрезы:

Для обработки камня используются станки разной конструкции и мощности. От министанков для изготовления ювелирных изделий до крупных промышленных для обработки элементов архитектуры.

Работа станка ЧПУ по камню:

Оргстекло

Относится к мягким материалам. Возможна обработка универсальными фрезами (дерево, пластик, оргстекло) или специальными. Главная проблема при резке – плавление материала и склонность к растрескиванию. Поэтому:

ЦСП (цементно-стружечная плита)

Этот материал не относится к отделочным. Иногда его применяют как внутристеновой в каркасном строительстве или как утеплитель на потолочных перекрытиях. Структура грубая и рыхлая. Поэтому при монтаже, фрезеровка ЦСП практически не требуется. Иногда в ЦСП вырезают монтажные ниши (круглые под электро розетки, включатели, прямоугольные под коммуникации и т.д). Для этого используются твердосплавные коронки на дрелях, диски по камню на УШМ, лобзики и пилки с алмазным напылением.

Сам материал мягкий, так как в основе древесная стружка. Но цемент – сильнейший абразив и способен быстро стереть режущие кромки из недостаточно прочных сплавов.

ЦСП фрезеруют во время производства на промышленных станках. Это один из этапов технологии. Как это происходит, можно увидеть на следующем видео:

Гипсокартон

Это мягкий материал. При монтаже фрезеруют ручным фрезером, а кромку срезают обычным рубанком по гипсокартону. Применяются любые фрезы, устойчивые к истиранию гипсом. В листах гипсокартона часто приходится делать длинную выборку (пазы) например, когда нужно утопить в них несущую планку. Так же требуется монтажные ниши и проемы под электрику, провода, коммуникации. Как фрезерует гипсокартон, полно и наглядно показано на следующем видео:

Выше описаны способы фрезерования в общих чертах, с некоторыми моментами. Узкая специализация каждой технологии несравнимо обширнее. Фрезерованию металла посвящены учебники и научные работы. Практические навыки работы с ручными фрезерами также изложены в многочисленных источниках. В целом, фрезерование – это вид обработки материалов, который позволяет сделать практически любую деталь, и без которого трудно представить современную цивилизацию.

Источник