Фреза пазовая по дереву

Как выбрать правильный инструмент для металлообработки

Критерии выбора инструмента для обработки металла:

• тип обрабатываемого металла — механические или химические свойства;
• условия резания — возможность использовать электроинструмент или ручной;
• способ резки — ручная, автоматизированная;
• вид выполняемых работ — резание, долбление, сверление, строгание, шлифование, нарезка резьбы;
• точность обработки — грубая или тонкая;
• рельефность поверхности — плоская, цилиндрическая, коническая;
• прочность металла;
• требования к производительности в работе;
• удобство обработки заготовок;
• глубина реза, скорости подачи режущего инструмента;
• стойкость металла к повышенным температурам, которые могут возникать в результате быстрой обработки.

При нагреве режущей части в процессе обработки инструмент частично теряет твёрдость, поэтому подвержен необратимым изменениям свойств и повреждениям. Это свойство названо красностойкостью.

Надёжные инструменты изготавливаются из следующих материалов:

1. Инструментальная сталь (быстрорежущая, легированная, углеродистая), способная не терять своих свойств на высоких скоростях реза и нагреве до +250С.
2. Твердосплавная сталь, обладающая повышенной износостойкостью и прочностью в 4 раза выше аналогов на основе инструментальной стали. При обработке заготовок допустимый нагрев достигает +620С. Используется при резании высокопрочных жаростойких марок сталей.
3. Режущие пластины из оксида алюминия легированного молибденом и хромом, армированного металлокерамикой. Стойкость к нагреву до +900С. Особенностью материала является хрупкость, поэтому при работе нужно избегать ударных механических воздействий.

Качество металлорежущего оборудования определяется следующими параметрами:

• углом заточки режущей кромки;
• свойствами материала, из которого была изготовлена рабочая часть;
• характеристиками глубины реза, скоростью обработки и подачи;
• при автоматической обработке наличием каналов для отвода стружки, стружкозавивателей, конструктивных элементов для охлаждения.

Рекомендуется обращать внимание на продукцию следующих производителей:

• ЗАО «Новые инструментальные решения»;
• ООО «Московский инструментальный завод»;
• ISCAR (Израиль), официальным дистрибьютором которой в России является ООО «Интехсервис»;
• Arno (Германия);
• Sumitomo (Япония);
• Paul Horn GmbH (Германия).

При покупке нужно учитывать производителя и технические характеристики инструмента. Не всегда дешёвые модели особенно электрооборудования соответствуют заявленным параметрам и способны работать на предельных нагрузках. Экономия может стать причиной частых ремонтов оборудования или его полной замены.

Что такое фрезер?

Фрезер – это инструмент для фрезерования: резания материала вращающейся фрезой, направленной перпендикулярно обрабатываемой поверхности. С помощью фрезерования в материале можно получить прямые и фигурные пазы, отверстия сложной формы; можно профилировать прямые и фигурные кромки. Все перечисленное в полной мере относится и к ручным фрезерам – инструменту, о котором пойдет речь в этой статье.

Конструктивно ручной вертикальный фрезер устроен очень просто – цанговый патрон закреплен прямо на валу электродвигателя, сам электродвигатель помещен в корпус, который может перемещаться вверх-вниз по направляющим штангам, жестко закрепленным на опорной площадке (подошве).

Кроме наиболее распространенного и универсального вертикального ручного фрезера, на рынке представлено также насколько узкоспециализированных видов:

Кромочный фрезер (триммер) – как следует из названия, предназначен для обработки кромок. В сущности, является вертикальным фрезером, оптимизированным для обработки исключительно кромок

Применяется профессиональными мебельщиками, домашнему мастеру лучше обратить внимание на более универсальные вертикальные фрезеры

Ламельный фрезер – еще один узкоспециальный инструмент мебельщиков для выборки овальных пазов под ламели.

Ротационный или плиточный фрезер – а этот инструмент обычно приобретается мастерами-отделочниками для тонкой работы по керамической плитке.

Хотя первоначально ручные фрезеры создавались для работ по дереву, современные фрезеры способны обрабатывать также искусственный камень, пластики и мягкие металлы. Фрезер сложно назвать универсальным инструментом, но многие операции, которые выполняются фрезером, практически невозможно сделать чем-то другим. Все это делает фрезер незаменимым инструментом для любого мастера. Вот краткий перечень возможностей ручного фрезера:

• выборка четверти (открытого паза – «ступеньки» — с края доски)
• фигурное или прямое профилирование кромки (мебельный фасад, крышка стола)
• выполнение пазов, шлицев, фальцев, гнезд (для соединения деталей друг с другом)
• изготовление посадочных мест для дверных замков и петель
• вырезание плоских деталей различной формы
• вырезание отверстий различной формы в плоских деталях
• декоративная резьба и гравировка

Некоторые модели позволяют производить шлифование поверхностей, изготовление парных отверстий, фрезерование керамической плитки. Но, хотя перечень обрабатываемых ручными фрезерами материалов достаточно велик, основным рабочим материалом для фрезеров остается дерево. И, соответственно, основными его пользователями являются столяра, мастера-отделочники и мебельщики.

Основные характеристики

Любой вид фрез можно охарактеризовать несколькими параметрами. Основные из них:

• геометрия (общая форма);
• форма режущих кромок (лезвий);
• конструкция;
• материал, из которого изготавливаются лезвия;
• диаметр внешний, посадочный, хвостовика.

Независимо от параметров, все виды должны обладать высокой прочностью, поэтому их делают из твердых, прочных материалов с последующей термической обработкой. Применяется напыление, увеличивающее износостойкость изделий.

Конструктивное исполнение

Хвостовик и режущие зубцы или лезвия – основные части фрезы по дереву. Их делают из цельного куска металла (такие инструменты называют монолитными) или из отдельных частей с последующим скреплением (сборные, составные).

Монолитные фрезы изготавливаются из инструментальной стали (твердость не ниже HRC 58…62) заодно с режущей частью, которую затем затачивают. Они имеют небольшой эксплуатационный ресурс, что связано с невозможностью замены режущих пластин по мере их износа. Основное их преимущество – низкая стоимость.

Сборные фрезы представляют собой стальную болванку с напаянными лезвиями, которые изготавливаются из инструментальной стали или твердосплавных металлов. Большое значение при их изготовлении уделяют рецептуре и качеству припоя, которым припаивают лезвия. Это должна быть тугоплавкая марка, содержащая медь и серебро. К таким припоям относятся, например, ПСр 37,5 и ПСр 40.

Фрезы со сменными лезвиями (фрезерные головки) – это разновидность сборных. В них лезвия устанавливаются таким образом (механическое крепление), чтобы их можно было менять по мере износа.

Встречаются также фрезерные головки, в которых объединены в единое целое несколько разновидностей режущих лезвий, их называют наборными. При этом можно изменить порядок набора режущих частей и расстояние между ними. Инструмент при такой замене не должен во время работы терять свою продольную устойчивость.

Наборы используют для получения фасонных изделий из дерева и других работ с древесиной.

Для того чтобы упростить выполнение работ, связанных с точным фрезерованием при помощи ручного деревообрабатывающего инструмента, кромочную фрезу по дереву часто оснащают небольшим подшипником. Он монтируется у одного из краев режущей кромки (вверху или внизу) и при работе обеспечивает правильное направление движения, упираясь в край деревянной детали.

Типы лезвий

По типу лезвий фрезы по дереву делятся на твердосплавные (маркируются аббревиатурой HSS) или быстрорежущие (обозначаются буквами НМ). При этом инструментом с быстрорежущими кромками обрабатывают мягкую древесину, а с твердосплавными лезвиями – твердые породы дерева.

Твердосплавные лезвия обладают высоким температурным коэффициентом и улучшенными рабочими характеристиками.

При этом лезвия у всех типов фрез могут располагаться вертикально или под наклоном. Вертикально-ориентированные лезвия рубят материал. Наклонные ножи срезают слой материала, что позволяет избежать сколов древесины по краям деталей. Встречается также и спиральное расположение режущих кромок. Использование инструмента с наклонными или спирально-ориентированными лезвиями значительно повышает качество обработки поверхности.

Фрезы пазовые

Предназначены для выборки паза необходимой ширины и глубины в середине детали или от ее края и к центру. Чаще всего применяется при создании соединения типа шип-паз. При необходимости, если позволяет конструкция упора фрезерной машины, то ширина паза может регулироваться без замены фрезы на бо́льшую по диаметру.

Пазовые прямые

Простейший инструмент цилиндрической формы, после использования которого в заготовке остается прямоугольный в сечении паз. Преимущественно используется с погружными фрезеровальными машинами, хотя возможно и применение их с другими моделями.

Пазовые галтельные

Их режущая головка имеет закругленную форму, благодаря чему в разрезе паз напоминает литеру «U» — в зависимости от глубины реза стенки закругляются сразу же от поверхности заготовки или сначала некоторое время идут от нее под прямым углом.

Пазовые галтельные V образные

Хотя по определению «галтель» это именно полукруглая выемка, к галтельным относится и фреза, дающая в разрезе «V»-образный паз. Если работа предполагает изготовление пазов с разными углами наклона стенок, то надо иметь соответствующий комплект инструментов.

Пазовые конструкционные (Т образные и ласточкин хвост)

В сечении полученные пазы образуют перевернутую букву «Т», основание которой выходит на поверхность или правильную трапецию, большая сторона которой обращена к центру заготовки. Это одно из самых надежных соединений, заготовки задвигаются одна в другую и другим способом разъединить их не получится.

Пазовые фасонные

Наряду с галтельными используется для получения фигурной резьбы и обработки кромок. В сечении пазы напоминают фигурные скобки. Фрезеровать можно как пазы в центре заготовки или снимать кромки с ее краев. Если изготавливается сложный рисунок, то предварительно по его контуру рекомендовано пройти прямой пазовой фрезой – это упростит последующую центровку и уменьшит нагрузку на фрезеровочную машину при применении фасонной фрезы.

Подбор материалов и комплектующих

Электродвигатель

Целесообразность использования для фрезерного станка определяется по нескольким критериям.

Тип двигателя

Асинхронный – не требует обслуживания, позволяет работать с более крупными фрезами

Как минус отмечается создаваемый шум, но насколько это важно в процессе деревообработки, каждый хозяин решит сам.
Коллекторный – более дешевый вариант. Недостаток – в постепенной выработке щеток

Износ зависит от интенсивности работы фрезерного станка.

Мощность

Число оборотов

Здесь инструкция простая. Чем больше данная характеристика, тем чище будет обработанная часть дерева. Но это не все. Высокоскоростному двигателю «не страшны» такие дефекты древесины, как сучки. Эти участки фреза проходит без проблем.

Читать также: Тиски станочные для сверлильных станков

Питание

В большинстве случаев выбираются двигатели 220/50. С их установкой и подключением особых проблем нет. Сложнее с моделями трехфазными. Есть ли смысл тянуть отдельную линию для присоединения фрезерного станка – это и следует оценить. Но если, к примеру, в гараж уже заведены 3 ф/380, и питающий кабель проложен с запасом по нагрузке, то асинхронный «трехфазник» предпочтительнее. Плавный пуск и остановка, повышенная мощность – такой станок позволит работать практически со всеми образцами из дерева и выполнять любые операции.

Верстак

Его линейные параметры выбираются в соответствии с теми размерами заготовок из дерева, с которыми придется в дальнейшем работать. Габариты самого стола принципиального значения не имеют. Тем более если в домашней мастерской достаточно свободного места, где можно установить фрезерный станок.

Рама станка

Она должна быть не просто прочной, но и выдерживать значительные динамические нагрузки. Отличия станка от ручного фрезера в том, что инструмент находится в фиксированном положении, а дерево в процессе обработки придется постоянно перемещать. С точки зрения практичности использовать для станины древесину нецелесообразно. Она постепенно усыхает, покрывается трещинами, нарушается геометрия. Такой станок придется регулярно настраивать. А вот металл – оптимальный вариант. Труба (желательно квадратного или прямоугольного) профиля или массивный уголок. Почему?

Во-первых, можно обойтись без сварки, болтовыми соединениями. Да и сборно/разборная модель значительно удобнее, если периодически придется менять рабочее место или выносить ее на время проведения ремонта в помещении.

Во-вторых, если уж решено собрать фрезерный станок, то понятно, что не для одноразового использования. Металлические опоры можно сделать регулируемыми. Это упростит горизонтирование стола при установке в любом помещении или вне его, даже если полы (грунт) имеют некоторый уклон (что чаще всего и бывает).

Столешница

А вот здесь металл – не лучшее решение. И дорого, и станок получится достаточно массивным. Да и без сварочного аппарата не обойтись.

Что использовать

• Строганые доски.
• Плиты (ДСП, МДФ, ОСВ).
• Фанера многослойная.

Необходимо ориентироваться на достаточную прочность столешницы применительно к специфике дальнейшей эксплуатации фрезерного станка. Исходя из этого, подбирается и ее толщина, и материалы.

Поверхность стола должна быть гладкой. В противном случае точное фрезерование материала сделать не получится. Одновременно необходимо исключить возможность появления царапин, иначе постоянное перемещение заготовок приведет к постепенному разрушению столешницы. Как результат – плохое качество обработки из-за перекосов образцов на столе.

Идеальная ровность поверхности обеспечивается несколькими способами:

• ламинированием (покрытие толстым пластиком);
• обивкой листовым железом;
• точной подгонкой строганых досок.

На тематических сайтах встречаются рекомендации использовать столешницу от кухонного гарнитура. Отличный вариант, и по толщине, и по надежности, если бы не один вопрос – где ее взять? Такие «запчасти» на улице не валяются. Те материалы, которые обозначил автор, вполне подходят для фрезерного станка даже с достаточно мощным двигателем.

Специальные и комбинированные фрезы

Многие изделия из дерева или МДФ сегодня изготавливают ручной фрезеровкой с использованием шаблонов и фрез специальной конструкции. Это и дверные филёнки, и мебельные фасады, деревянные поручни, даже отделочная вагонка — ассортимент специальных фрез достаточно широк для того, чтобы начать собственное производство при наличии одного только ручного фрезера.

Ещё больше возможностей представляют так называемые насадные фрезы. Состоят они из шпинделя и одной или нескольких оправок с лезвиями различной формы. Переставляя насадки в разном порядке, перемежая их втулками и подшипниками, можно добиться высокого разнообразия профиля при обработке кромок. Поэтому такие наборы столь популярны у мебельщиков, работающих с деревянным массивом и МДФ.

Особняком стоят фрезы-пробочники, предназначенные для высверливания цилиндрических шкантов для укрепления столярных соединений и локального устранения пороков древесины. Также распространены наборы узкозахватных фрез для тонкой гравировки. Наконец, если ни один из тысяч образцов не удовлетворяет вашим потребностям, всегда остаётся возможность обратиться в специализированное предприятие и изготовить фрезу по индивидуальному заказу.

рмнт.ру

Типы конструкции фрез

Ручной фрезерной машиной можно выполнить практически все операции по дереву, за исключением художественной резьбы. В комплекте есть параллельный упор, центровочное приспособление для выполнения окружностей, базовый набор режущей оснастки.

Однако не всегда имеющихся устройств хватает для реализации задуманной идеи. Приходится докупать нужные модели отдельно. Конструктивно типы фрез для ручного фрезера по дереву разделены на три категории.

Сборные

Состоит такая конструкция из нескольких частей. Возможно несколько вариантов исполнения. Универсальный хвостовик в нижней части имеет фиксирующую гайку. Можно поменять и подшипник, и рабочую часть с напаянными режущими кромками. Удобно проводить работу, когда конструкция зафиксирована во фрезере. Только необходимо удостовериться, что устройство отключено от сети.

Со сменными режущими кромками

Инструмент этой категории широко используется на больших производствах. А вот фрезы по дереву для ручного фрезера аналогичной конструкции встречаются редко. Инструмент востребован у профессионалов, умеющих пользоваться преимуществами технологии.

Сменные кромки можно ремонтировать, затачивать, заменять. Сложности у неопытных мастеров могут возникнуть при установке. Требуется навык правильно регулировать положение.

Монолитные

Цельная конструкция, готовая к применению сразу после покупки. Регулируется только по глубине. Для получения нужного рисунка профиля приобретается соответствующая фреза. Цанговый зажим позволяет быстро менять модели. Качественная заводская заточка позволяет выполнять операции с высоким качеством и производительностью.

Большой ассортимент изделий разнообразных конфигураций: прямые, угловые, фигурные фрезы. Доступная цена делает их очень популярными. Не все мастера их даже затачивают, поскольку при обработке меняется геометрия режущих кромок. Проще купить на фрезер новую деталь.

Принцип действия и сфера применения фрез для станков

Фреза – многолезвийный инструмент, вращается и вырезает в теле заготовки рельеф нужной конфигурации. Инструмент подбирается по форме и размеру в зависимости от типа обработки:

• по плоскости;
• отделка торцов;
• вырезка пазов;
• создание рельефных изображений;
• фрезеровка соединительных элементов деталей.

Рабочая поверхность имеет режущие кромки разных размеров: непрерывные ровные и спиральные линии, фигурные пластины, многочисленные выступы. Станки по дереву и фрезеры широко применяются в домашних мастерских и на деревообрабатывающих предприятиях. На них изготавливают мебель, строительные конструкции, малые архитектурные формы, декор, отделку.

Справка! Фрезами по дереву обрабатывают мягкие материалы, например пластик, воск, оргстекло, фанеру и древесно-стружечные политы.

Основное оборудование

Станки – промышленное оснащение процесса производства в широкомасштабной деятельности с уникальными возможностями. Первый образец был запатентован еще в начале XIX века. С того момента агрегаты, которые применяют при фрезеровании, приобрели бесконечное множество форм, и уже невозможно охарактеризовать их в единой классификации, охватывающей все отличительные черты агрегатов. Самое простое деление – на 2 вида: фрезерные по металлу и по дереву.

Те, что используются для металлических заготовок (это не только сталь, но и алюминий, сплавы цветных металлов), делятся:

• по количеству шпинделей: вертикальные, горизонтальные с одним устройством для закрепления обрабатываемого изделия и универсальные с двумя шпинделями для возможности обработки детали в двух плоскостях;
• по рабочему столу: в консольных он перемещается в продольном направлении на салазках, в бесконсольных тоже есть салазки, благодаря которым можно формировать 3 вектора (еще по наклонной и по вертикали);
• по сфере применения: промышленные (на производстве, в цехах и мастерских) и бытовые – компактные, недорогие рассчитанные на стандартное напряжение и мобильные.

Деревообрабатывающие – преимущественно с вертикальным шпинделем (отдельная разновидность – фрезерно-копировальные – для нестандартного контура, вырезания филенки и резьбы орнамента или узоров). Для профилирования, изготовления шипов и пазов оптимальны станки с нижним расположением закрепляющего патрона. Здесь тоже есть производственные и бытовые модели, которые отличаются весом, мощностью, продолжительностью бесперебойной работы.

Технические характеристики ручного фрезера по дереву

Цена при покупке ручного фрезерного станка по дереву не является определяющим фактором. Намного важнее технические особенности устройства. Именно от них будет зависеть возможность достижения нужного результата.

Мощность двигателя влияет на размер устройства и фрезы

Мощность двигателя

Основным параметром, определяющим работу прибора, является мощность двигателя. От этого показателя зависит диаметр и длина фрезы, которую можно купить для ручного фрезера по дереву, а также время непрерывной работы. По этому показателю все представленные модели можно распределить на три категории:

• лёгкие, обладающие мощностью 750 Вт и весом 2-3 кг;
• средние, с показателями 3-5 кг и 1500 Вт соответственно;
• тяжёлые, работающие на мощности до 2300 Вт и имеющие вес более 6 кг.

Для точных работ требуется регулировка скорости вращения

Скорость вращения шпинделя

Эта характеристика понятна даже людям, которые далеки от техники. Чем выше данный показатель, тем лучше выше качество итогового результата обработки. Но при необходимости получить высокую точность требуется снижение скорости движения шпинделя.

Поскольку скорость зависит от диаметра фрезы по дереву для ручного фрезера, выбирать из каталога представленных моделей приборов следует такие, которые имеют возможность изменения этого показателя. Обычно допускается до 8 позиций, а само изменение вращения может происходить ступенчато или плавно.

Глубину резки можно выставить при помощи специального регулировочного болта

Рабочий ход фрезы

Это показатель, который обозначает максимально возможную глубину погружения фрезы. Для лёгких устройств, предназначенных для домашнего применения, характерны значения в интервале от 20 до 50 мм, профессиональные образцы имеют ход до 80 мм.

Дополнительные опции

Кроме ключевых характеристик, определяющих качество обработки, имеются дополнительные опции, назначением которых служит улучшение комфорта и повышение безопасности.

1. Константная электроника. Система, которая позволяет поддерживать обороты при повышении плотности заготовки и увеличении нагрузки. Поскольку подобное встречается только в промышленных условиях, данная опция имеется у профессиональных моделей.
2. Плавный пуск. Функция, которая обеспечивает постепенный набор скорости, что позволяет повысить срок службы прибора, поскольку не наблюдается частых перегрузок.
3. Система защиты. Опция, которая необходима для предотвращения выхода из стоя двигателя. Система активируется при повышении температуры.
4. Защита от случайного пуска. Некоторые модели оснащаются второй кнопкой, которая должна нажиматься вместе с основной, иначе прибор просто не включится.

Наличие двух клавиш, которые необходимо нажать одновременно, является надёжной защитой от случайного пуска прибора

Специальные виды

Кроме цилиндрических концевых фрезеров выпускается большая номенклатура фрезерного инструмента, которая относится к этой же группе, но имеет другие формы и состав режущих поверхностей. Сюда же относят торцевые фрезеры небольшого размера, которые обычно являются насадными, но при малых диаметрах изготавливаются цельнометаллическими и классифицируются как концевые.

Наиболее распространены следующие виды:

1. Шпоночные. Имеют две режущие поверхности на торце, что позволяет выполнять резание как в продольном, так и в перпендикулярном направлении. Используются для фрезеровки шпоночных канавок на валах и продольных выемок на плоских заготовках.
2. Угловые. Их характерная особенность — наклонные режущие кромки на торце. Предназначены для снятия прямоугольных кромок (фасок), обработки наклонных плоскостей и угловых пазов.
3. Четвертькруглые вогнутые. Их режущие зубья имеют форму обратной дуги. Применяются для фрезеровки закругленных кромок.
4. Для пазов Т-образных и типа «ласточкин хвост». Режущая часть имеет форму диска и диаметр больший, чем у хвостовика. Используются для фрезеровки длинных пазов соответствующей конфигурации.
5. Копирные с цилиндрической или конической рабочей поверхностью и закругленным торцом. Применяются при изготовлении штампового инструмента, прессформ и различных моделей.

Кроме этого существует множество видов фасонных концевых фрезеров, которые способны за один проход сформировать многоступенчатые прямоугольные и округлые профили. Такой фрезерный инструмент применяется в основном в столярных производствах и при обработке пластиков.

Какие бывают инструменты для металлообработки

Инструменты для металлообработки бывают следующих видов:

1. Режущие, предназначенные для разделения металлических листов или любых других заготовок на части. Изготавливаются из закалённой или легированной стали, а также сплавов на их основе, твёрдость которых превышает прочность обрабатываемого материала.
2. Абразивные, используются для черновой или финишной обработки заготовок: полировки, шлифовки, зачистки с целью достижения нужного уровня шероховатости. В отличие от режущих инструментов могут быть гибкими, пластичными. Изготавливаются из различных материалов, стойких к трению и обладающих высокой прочностью.

Режущие инструменты бывают только металлическими, твёрдыми, сохраняющими свою форму и геометрические размеры во время обработки и после её завершения. Режущая часть имеет клиновидную форму, которая позволяет легко проникать в слои материала и под механическим воздействием снимать часть металла.

Абразивное оборудование бывает жёстким (круги) или гибким (ленты, наждачные бумаги, ткани). Общее сходство заключается в наличии на их рабочей поверхности абразивного слоя, который может обрабатывать наружные слои материала в зависимости от прилагаемого усилия. Гибкие абразивы позволяют зачищать нелинейные поверхности.

По способу механизации инструменты бывают следующих типов:

1. Механические предназначены для ручной обработки. Применяются для разового или постоянного частного или промышленного использования. Отличаются простотой конструкции, низкой производительностью и себестоимостью обработки.
2. Автоматические используются для серийного производства деталей. Обеспечивают высокую производительность обработки, функциональностью, точностью резки, минимизируют трудозатраты. Имеют сложную конструкцию, требуют периодических обслуживаний, отличаются от ручных низкой вероятностью изготовления бракованных деталей.

Процесс снятия стружки всеми способами имеет одинаковый принцип. Режущая часть под действием приложенной силы воздействует на обрабатываемую поверхность, врезается в неё, углубляется и происходит скалывание или снятие стружки.

Абразивный инструмент для обработки