Ручной фрезер своими руками: подробная инструкция как изготовить фрезерный станок (видео и 100 фото)

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.

• 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.

Изготовление своими руками

Полностью конкурировать с промышленными образцами самодельный копировальный станок для резьбы по дереву, конечно, не может. При эксплуатации самодельных устройств наблюдаются разнообразные недостатки.

Самые распространенные проблемы — это вибрация рамы станка, прогибание заготовки, большие погрешности при копировании. Поэтому при проектировании собственного станка следует учитывать задачи, которые он будет решать. Проще собрать узкопрофильное устройство, чем универсальное, сразу настроив его для решения однотипной задачи.

Несмотря на разнообразие схем, показывающих порядок сборки станка, все устройства имеют одинаковые основные узлы.

Минимальный набор элементов следующий:

• Стол рабочий.
• Рама несущая.
• Головка фрезерная.

Пантограф может быть собран из дерева или металла.

Пантограф по дереву имеет свой недостаток, поскольку деревянные части соединяются при помощи петель и, таким образом, им свойственен люфт. Поэтому точность обработки деревянного пантографа невысокая.

При изготовлении металлического пантографа появляется возможность создавать копии разного масштаба. Но он не умеет делать объемные копии.

Некоторые умельцы пытаются переделать обычный производственный фрезерный станок, добавив к нему копирующее устройство. В этом случае надо переделывать практически полностью весь старый станок и проще собрать агрегат с нуля.

Следует учитывать размер заготовок, которые должен будет обрабатывать станок. Чем больше длина заготовки, тем сильнее нагрузка на направляющие оси станка. Возможно, они неспособны будут выдержать такую нагрузку. А также при работе с крупными деталями, инструмент испытывает большие вибрации. Чтобы компенсировать момент вибрации, оборудование необходимо проектировать массивным и тяжелым.

Поэтому, в первую очередь перед созданием копировально фрезерного станка по металлу или дереву надо выделить задачи, которые будут решаться при работе на нём. Исходя из этого планируются размеры стола и всей конструкции, способы крепления шаблона и варианты перемещения фрезы.

Если планируется обработка плоских деталей, то для контурного копирования хватит двух осей станка, поскольку перемещение будет только продольное и поперечное.

Если рассчитывать на работу с рельефными заготовками, то потребуется добавить еще перпендикулярное движение.

Если же рельеф большой, то приходится рассчитывать на еще одну ось — четвертую.

Все возможные варианты надо продумать до начала изготовления станка, поскольку после изготовления и сборки всех узлов, очень сложно внести изменения в существующую конструкцию.

Компоновка станка может быть горизонтальной или вертикальной. Если станок вертикальный, то стружка во время фрезерования попадает либо на стол, либо в специальный поддон, а не оседает в деталях фрезы.

Для лучшего качества обработки изделия фрезерная головка должна быть высокооборотная.

Для обработки деталей из разных материалов, желательно иметь набор режущих фрез разного качества и износостойкости.

После определения круга задач, вычисляется необходимая мощность мотора. Для выполнения гравировки и подобных работ по дереву достаточно двигателя с мощностью от сто пятидесяти до двухсот ватт.

Рабочий узел и щуп закрепляются вместе так, чтобы они находились на одной плоскости и высоте по отношению к рабочему столу. В качестве крепления используется жесткий зажим. Тогда весь собранный элемент сможет перемещаться параллельно сторонам рабочей поверхности как горизонтально, так и вертикально.

Все подвижные узлы должны быть максимально легкими, чтобы управляющие усилия были минимальными.

Принципы работы с ручным фрезером

Элеткрофрезер — довольно опасная штука — вращающиеся с высокой скоростью острые режущие части могут нанести нешуточные ранения, да и летящая из-под инструмента стружка тоже. И хоть на большинстве моделей имеется защитный щиток, Отражающий основной поток стружки, защитные очки не помешают. Так что работа ручным фрезером по дереву требует внимания и концентрации.

Одна из моделей — с подключенным пылесосом для удаления стружки

Общие требования

Работа ручным фрезером по дереву будет более легкой и приятной, изделия получатся нормального качества, если выполнить некоторые условия:

• Фреза должна быть острой. Оценить этот параметр «на глаз» сложно, потому надо ориентироваться на рабочие моменты: если мотор сильно греется и/или обработанная поверхность не гладкая (говорят «грязная»), то фреза тупая. Ее необходимо заменить.

• Обрабатываемая заготовка должна быть прочно и надежно закреплена. Ничего хорошего на прыгающей и дергающейся заготовке вы не получите.

• Небольшая глубина съема за один проход. Чем больше древесины вы снимаете за один проход, тем больше нагрузка на фрезу. Это ведет к снижению скорости вращения, что ее больше увеличивает нагрузку. Далее — по кругу. Потому, если необходима большая глубина обработки, лучше ее разбить на несколько проходов.
• При замене фрезы необходимо агрегат обесточить. Причем не переключателем, а вынуть шнур из розетки. Это исключит возможность непроизвольного включения.

Не такие сложные требования, но их выполнение — залог хорошей работы и безопасности. Ну и основное требование — фрезер надо вести ровно, без рывков, толчков. Если ощущается сильное биение — изменяйте частоту вращения. Чаще всего ее надо уменьшить, а вообще стоит ориентироваться на рекомендации производителя (есть на упаковке).

Вариант 5. Небольшой настольный фрезерный стол

Небольшой настольный фрезерный стол и детальный анализ его изготовления показаны на фото.

Как изготовить верхний прижим

Для обработки деталей больших размеров и создания безопасных условий работы на станке применяют так называемый верхний прижим. Его изготовление основано на использовании ролика. Перед устройством этого приспособления разработайте его чертеж.

Роликом может служить шариковый подшипник. Его установка выполняется на специальном устройстве, дающем возможность зафиксировать обрабатываемую деталь на любом расстоянии от рабочей поверхности.

Мощность привода фрезерного станка

В качестве привода фрезерного станка целесообразнее всего применить электродвигатель с мощностью 1,1-2 кВт и числом оборотов 3000 в минуту. При использовании маломощного электродвигателя не получится применять любую фрезу, станку не хватит мощности. При заниженном числе оборотов будет получаться некачественный рез.

Вы ознакомились с несколькими вариантами решений вопроса; как обзавестись фрезерным столом. Какой из них вам придется по душе, это ваш выбор. Мы будем рады, если сумели вам помочь

Рекомендуем вам еще:

Как сделать станок по металлу?

При фрезеровке металла возникают большие напряжения и вибрация. Деревянная станина их не выдержит. Необходимо использовать чугунную плиту и металлопрофиль из низкоуглеродистой стали.

Вариант №1

Станок состоит:

• основание;
• стойка;
• салазки с направляющими поперечного перемещения;
• рабочий стол, передвигающийся в продольном направлении;
• шпиндельная головка;
• стойка с вертикальными направляющими;
• электродвигатель.

Чугунное основание выравнивается по плоскости. В нем прорезается поперечный паз «ласточкин хвост». В задней части крепится стойка под каретку шпинделя. Салазки заводятся в продольный паз. Они перемещаются в поперечном направлении за счет вращения винта. Подойдут готовые с токарного станка.

Сверху устанавливается стол. Он перемещается по фигурным направляющим салазок. Вертикально инструмент движется вместе с кареткой по направляющим стойки. На массивной плите впереди устанавливается шпиндельная головка, сбоку крепится двигатель. Оба узла соединены ременной передачей.

Вариант №2

Используя в качестве фрезерной головки электродрель, можно создать простую и легкую модель вертикально-фрезерного станка.

1. Сделать основание в виде рамки из профильной трубы.
2. На нем поместить салазки с винтом для продольного перемещения.
3. Сверху устанавливается резцедержка с токарного станка с поперечным винтом и тиски.
4. К основанию прикреплены 2 стойки. Они для жесткости соединены 3 поперечинами. Нижняя у основания. 2 верхние служат опорой для каретки шпинделя.

Вертикально дрель перемещается по направляющим каретки. Для изготовления станка используется прямоугольный металлопрофиль. Все соединения выполнены болтами. За счет 2 стоек, конструкция устойчивая и прочная.

Выбор комплектующих для фрезерного станка с ЧПУ

Оборудование для фрезерной обработки из алюминиевой рамы

Следующим этапом является выбор компонентов для сборки самодельного оборудования. Оптимальным вариантом является использование подручных средств. В качестве основы для настольных моделей 3D станка можно использовать дерево, алюминий или оргстекло.

Для правильной работы всего комплекса необходимо разработать конструкцию суппортов. Во время их движения не должно возникать колебаний, это может привести к неточному фрезерованию. Поэтому перед сборкой все компоненты проверяются на совместимость друг с другом.

Рекомендации по выбору комплектующих для мини-фрезерного станка с ЧПУ, которые можно сделать своими руками:

• направляющие. Используются стальные шлифованные прутки диаметром 12 мм. Длина для оси x составляет 200 мм, для y — 90 мм;
• суппорт. Оптимальным вариантом является текстолит. Обычный размер площадки — 25*100*45 мм;
• шаговые двигатели. Специалисты рекомендуют использовать модели от принтера 24в, 5А. В отличие от приводов дисковода они имеют большую мощность;
• блок фиксации фрезы. Его также можно сделать из текстолита. Конфигурация напрямую зависит от имеющегося инструмента.

Блок питания лучше всего собрать заводской. При самостоятельном изготовлении возможны ошибки, которые впоследствии отразятся на работе всего оборудования.

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.

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

Профильные специалисты рекомендуют выбирать силовой агрегат для оборудования этой категории мощностью не менее 1,4−1,6 кВт. Если предполагается постоянное выполнение больших объёмов работ, данный параметр увеличивают на 20−25%. Достаточно мощная техника выполняет свои функции без перегрузок, что снижает риск поломок, продлевает реальный срок службы. Цена такого фрезерного станка значительно не увеличится. Зато появится возможность устанавливать крупные фрезы.

Для правильной оценки следует одновременно учитывать частоту вращения (диапазон – 10 000−35 000 об/мин). Необходимо помнить о том, что при увеличении диаметра фрезы соответствующим образом возрастает угловая скорость. Если превысить определённый порог, сила трения повысит температуру до потемнения деревянной заготовки (возникновения пламени).

Мнение эксперта
Артём Крикунов
Консультант по подбору инструмента ООО «ВсеИнструменты.ру»

“Чтобы исключить затруднения при выборе оптимального режима обработки, рекомендуется сделать плавную регулировку скорости вращения шпинделя”.

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.

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.

https://youtube.com/watch?v=SrjCu2i7wRw

Вариант 4. Фрезерный станок на базе письменно стола

Фрезерный станок на базе письменно стола считается экономным и удобным вариантом решения. В перечне фото чертежей представлена таблица, со спецификацией деталей по размерами и рекомендуемым материалом.

Размеры детлей и материалы

Далее мы поговорим о других особенностях фрезерных столов.

Как изготовить пластину для монтажа

Ввиду толщины крышки стола, чтобы максимально увеличить выход режущего инструмента, необходимо толщину монтажной пластины взять поменьше. Из этого следует, что при незначительной толщине она должна обладать достаточной прочностью.

Пластина может быть металлической или текстолитовой. Именно эти материалы наиболее отвечают требованиям прочности и жесткости. Оптимальная толщина пластины должна быть 6 мм. Изготавливают ее прямоугольной формы, посередине детали высверливается отверстие по диаметру соответствующее отверстию на подошве фрезера. Для увеличения диапазона использования инструмента применяют кольца разных диаметров. В пластине выполняются отверстия для соединения с фрезером и крепления ее к столешнице.

Отверстия в пластине по расположению и размерам должны совпадать с отверстиями на подошве фрезера. Для точной разметки пластины необходимо нарисовать эскиз с размерами или закрепить ее на столе с помощью струбцин.

Нюансы сборки фрезерного стола своими руками

При сборке фрезерного устройства в торцах ширины крышки стола закрепите металлическую линейку, это даст возможность выставить параллельный упор правильно по размеру и строго параллельно.

На обратной стороне крышки стола сделайте выборки для последующего монтажа кожуха пылеуловителя,  дополнительного оборудования. Приведенные чертежи и фото помогут вам правильно изготовить все комплектующие.

Для удобства включения и безопасного аварийного отключения фрезерного станка, сделанного своими руками, установите на столешницу кнопку пуск и кнопку стоп в виде грибка.

Фрезер из дрели

Это самый простой , который можно собрать своими руками. В любом строительном магазине есть фрезы, изготовленные по типу обычного сверла: в их конструкции присутствует хвостовик, точно подходящий под размеры внутреннего диаметра.

Но работая с таким ручным фрезером, нужно прочно закреплять заготовку. Она не должна двигаться, колебаться. Чаще всего заготовку закрепляют струбцинами. Чем больше струбцин используется, тем крепче закрепляется заготовка. Иногда используют и обычные тиски. Их применяют при необходимости проводить обработку торца.

Проблема применения самодельного фрезера из дрели — сложность поддерживания требуемого размера обработки. Малейшая дрожь в руках сведет на нет все усилия.

Необходимо сделать для фрезерного станка из дрели приспособления, которые будут удерживать электрический инструмент в определенном положении.

Если требуется сделать паз в деревянной заготовке:

1. Выбирается и устанавливается фреза, по внешнему виду похожая на сверло. Особенность — рабочие кромки расположены в передней части (как и у сверла) и продольном положении.
2. Заготовка хорошо зажимается.
3. На дрель крепятся зажимы, прикрепленные к ограничителю из ДСП, фанеры или доски. Упирая ограничитель в заготовку, можно двигать самодельный фрезер по линии, определять положение будущего паза.

На фото показана дрель с деревянным ограничителем.

Стационарный станок

Что потребуется для изготовления:

• Фреза — дрель, болгарка, несколько приспособлений в виде небольшого электрического двигателя и шпинделя для станка по дереву.
• Столешница.
• Станина. Должна быть прочной и надежной: это несущая часть станка, на которой будет крепиться столешница и фреза.

Самый сложный вариант — изготовление станка из отдельного электрического двигателя и шпинделя. Сделать оборудование из готовых электрических инструментов проще.

Фрезерный станок производит обработку в вертикальной или горизонтальной плоскости, от выбора способа обработки зависит положение установки рабочего органа.

Фреза самодельного станка из болгарки расположена вертикально, обработка производится в горизонтальной плоскости.

Станина может быть любой конструкции (чертежи необязательны). Лучше сделать ее в виде рамы из металлических уголков. На нее болтами прикрепить лист ДСП. Затем:

1. Определить место, откуда будет выходить рабочий вал.
2. Сделать отверстие, диаметром больше диаметра вала.
3. Прикрепить болгарку двумя хомутами, которые приделать к столешнице винтами и гайками.

Головку винтов располагают со стороны поверхности столешницы, где будет двигаться заготовка. Гайки крепления — со стороны болгарки. Головки винтов устанавливают заподлицо.

Для самодельного станка необходимы фрезы, напоминающие по посадке на вал отрезные диски. В них нет пазов под шпонки. Они, так же как и диски, крепятся к болгарке зажимной гайкой. Если есть необходимость использовать фрезы шпоночного типа, тогда делают переходник:

• Один его конец имеет резьбовое соединение. Этой стороной он накручивается на вал болгарки по месту посадки зажимной гайки.
• Второй конец изготавливается под посадку фрезы на шпонку. Обычно для крепления используются болт и шайба (они прижимают рабочий инструмент к переходнику), поэтому с торца делается резьбовое отверстие под диаметр используемого болта.

По столешнице устанавливаются направляющие, по которым будет двигаться заготовка. Чаще всего применяют куски фанеры и ДСП: с их помощью можно создать направляющие различной конфигурации, что позволяет вести фрезерование заготовки в разных направлениях. Направляющие — съемные изделия, прикрепляющиеся к станине саморезами.

С помощью стационарного фрезера определяют точность производимых процессов независимо от количества оборотов. Качество получаемых конструкций выше, чем при использовании ручного инструмента. Хотя последний проще сделать самостоятельно.

Особенности эксплуатации и техника безопасности

Принцип работы копировально-токарного оборудования прост:

• в горизонтальном положении зажимается заготовка будущего изделия;
• запускается станок, который вращает заготовку вокруг оси;
• резец снимает с заготовки лишнюю древесину, придавая ей необходимую форму.

Чтобы избежать травматизма при работе необходимо соблюдать основные правила техники безопасности:

• Не выставлять и не снимать заготовку с работающего оборудования.
• Не облокачиваться и не прижиматься к станку во время работы.
• Стружку удалять только специальной щеткой.
• При работе станок не должен оставаться без присмотра.
• Мастер должен работать в защитных очках, чтобы стружка не попадала в глаза.

Токарный агрегат с копиром успешно используется как на крупных серийных производствах, так и в домашних мастерских для изготовления одинаковых изделий. Такой станок можно изготовить самостоятельно, имея ненужный ручной фрезер, лист фанеры и горизонтальные бруски определенного размера.

Основные преимущества токарных резцов со сменными пластинами

Особенности обработки металла методом накатывания на токарном станке