Фрезерування - обробка різанням металів і неметалічних матеріалів, при якій ріжучий інструмент - фреза - має обертальний рух, а оброблювана заготовка - поступальний. Застосовується для обробки площин, криволінійних поверхонь деталей, різьбових поверхонь, зубів зубчастих і черв'ячних коліс і т.д. Здійснюється на фрезерних верстатах ...
Таке визначення дає Політехнічний словник (Москва, «Радянська енциклопедія», 1989). Воно явно вимагає доповнення, адже зовсім не згадана можливість фрезерування ручним електроінструментом. Саме їй і присвячена наша стаття.
Почнемо з того, що ручні фрезери бувають різні: кромочні, штангові, безштангової і просто спеціалізовані, наприклад, для врізки дверних замків або ремонту віконних рам. Детально зупинимося на найбільш універсальних і, як наслідок, найпопулярніших - штангових. Такий інструмент складається з двох частин: верхньої, куди входять мотор, рукоятки, цанговий затиск, фіксатори вертикального положення, і нижньої - з штангами, опорної підошвою і револьверних упором. Машини цього різновиду відрізняються тим, що дозволяють занурюватися в оброблюваний матеріал на потрібну (в межах можливостей) глибину. На прикладах конкретних операцій розглянемо важливі особливості конструкцій сучасних пристроїв даного типу.
ГОТОВИМСЯ ДО РОБОТИ
Почнемо з азів - підготовки до роботи. Залежно від матеріалу і завдання вибирають фрезу. За вибором фрез в інтернеті і на форумах ви знайдете численні відгуки і поради. Загальні рекомендації по вибору фрез такі. Для м'яких порід деревини, фанери, МДФ і алюмінію застосовують насадку з ножами зі швидкорізальної сталі (HSS), не забороняється і дорожча, точна і стійка, з твердосплавними лезами (НМ). В інших випадках - ДСП, деревина твердих порід, композитні склади типу штучний мармур тощо - використання НМ обов'язково. Як уже згадувалося, одна з важливих особливостей твердосплавних лез - точність: вони залишають більше чисту поверхню.
Залежно від діаметра фрези і матеріалу встановлюють частоту обертання. Оскільки регулювальний коліщатко зазвичай маркують в умовних одиницях, доведеться скористатися інструкцією, де вказують, коли що потрібно виставляти. Взагалі кажучи, настройка оборотів - дуже відповідальна процедура. По-перше, оснащення великого діаметру може не витримати занадто високу швидкість, по-друге, важливо правильно підібрати режим. При завищеною частоті є ризик «припекти» заготовку, при заниженій - падає продуктивність і погіршується якість обробки.
Визначившись з оборотами і типом фрези, встановлюють оснащення. Зробити це вірно допоможуть ризики на хвостовику - орієнтуватися потрібно на них. Якщо потрібно відступити від приписи (або його просто не виявилося), користуються простим правилом - фіксують 2 / 3-3 / 4 від загальної довжини хвостовика.
Купуючи «расходку», важливо пам'ятати, що діаметри затиску бувають різні. Зазвичай зустрічаються цанги під хвостовик 6, 8 або 12 мм. Чи не відшукавши оснащення потрібного розміру, засмучуватися не варто - просто змініть цангу. Вона являє собою вставку, розташовану всередині порожнього вала приводу і зафіксовану гайкою.
Отже, пора затискати фрезу. Роблять це ріжковим ключем, попередньо закріпивши вал. У моделях простіше знадобиться другий ключ, в інструментах середнього рівня є кнопка-стопор, але найзручніший фіксатор обладнаний ще й «тріскачкою» - в такому випадку навіть перехоплюватися не доведеться.
1. Фрезу затискають в цангу, користуючись ріжковим ключем і механізмом блокування вала. Якщо останнього не передбачено, знадобиться другий ключ. В даному випадку установка спрощена донезмоги - стопор забезпечений перемикається (відвернення / загортання) «тріскачкою». Фрезу затискають, керуючись розміткою на ній або виходячи із загального правила (2 / 3-3 / 4 довжини хвостовика).
2. «Голову» інструменту опускають до упору фрезою в поверхню, після чого її зручно фіксувати. Далі, виходячи з вильоту ріжучої оснащення і бажаної глибини обробки, обирають найменшу з відповідних «ніжок» револьверного упору. Це дозволяє проходити заготовки в кілька прийомів, не повторюючи точних регулювань. Найчастіше положення кожної «ніжки» можна підлаштувати в невеликих межах. На обрану «підставку» опус кают опорну штангу, попередньо відпустивши її затиск. Чи не фіксуючи її, а лише притискаючи пальцем, переміщують по ній рухливий покажчик, домагаючись його збігу з нулем мірної лінійки.
3. Штангу піднімають до збігу покажчика з необхідним розподілом вимірювальної шкали і затискають її фіксатором.
4. Якщо операція вимагає точності, хороший фрезер дозволяє скорегувати встановлене значення глибини. Його змінюють, ослаблюючи (щоб не збити) фіксації опорної штанги, а обертаючи регулювальний коліщатко. Це можна зробити заздалегідь, домігшись точного збігу рисок покажчика і шкали, або після пробного проходу.
5. При опусканні «голови» фреза увійде в заготовку на глибину, виставлену на откаліброванноі шкалою.
ГЛИБИНА ФРЕЗЕРУВАННЯ
Наступний етап налаштування - установка глибини занурення. Вона задається вертикальним упором, який може мати декілька ступенів регулювання. Найбільш ходова - положення самого упору. Уперши його в найнижчу з ніжок «револьвера» (якщо це можливо), послаблюють фіксатори упору (зазвичай реалізований смушковий зажим) і самої «голови» і опускають її до торкання фрезою поверхні. Зауважимо, що зовсім не обов'язково використовувати заготовку, краще проробляти цю операцію на площині верстата, без ризику пошкодити деталь.
Тепер потрібно зафіксувати рухливий упор або просто притримувати його однією рукою, а іншою встановити рухливий покажчик (він «їздить» вгору-вниз) навпроти нульового розподілу мірної шкали, тим самим відкалібрувати лінійку. Все, вона готова до роботи.
Переміщаючи упор і стежачи за покажчиком, налаштовують глибину і затягують гвинт рухомого упору. Якщо фрезер «з простих», то юстирування закінчена. В іншому випадку глибину занурення підганяють більш точно. Становище рухомого (вже закріпленого) упору змінюють з точністю до десятих часток міліметра, повертаючи регулювальне коліщатко. Воно має фіксатори ( «клацають» по розподілам) або просто туго обертається. Перший варіант краще, так як його встановлення не зіб'ється в процесі експлуатації. Добре, коли така регулювання реалізована в широких межах, і дуже зручно, коли її можна проводити безпосередньо під час роботи.
фрезерування
Не вдаючись в особливості операцій і пропустивши пункт «Позиціонування машини на площині», розповімо, як приступати до роботи. Встановивши максимальну глибину занурення, її по необхідності «розбивають» на кілька ступенів - для цього призначений револьверний упор. У переважній більшості випадків він має три регульовані ніжки. Іноді їх більше, наприклад, вісім, що, втім, не вважається ознакою високого класу інструменту, а скоріше говорить про оригінальність. Чи не чіпаючи ту ніжку, по якій виставляли глибину занурення, задають ступені вищими. Логіка дій тут та сама, що і у випадку з оборотами, - занадто великий перетин проходу зараз призведе до повільного переміщення і «пріжогов» матеріалу, занадто маленьке - до втрати продуктивності. Важливий оптимум. Повертаючи барабан і переміщаючись від високого упору до низького, рухаються по заготівлі до потрібної глибини.
Починаючи кожен прохід, діють так. Включають мотор, опускають фрезу (в матеріал або за межами заготовки в залежності від ситуації) і фіксують «голову» стопором. Якщо проходів кілька чи ні впевненості в тому, що операція вдалася, її повторюють. Важливо пам'ятати, що рухатися по заготівлі потрібно в строго визначеному напрямку - матеріал назустріч обертовим ножів. Вести фрезер «задом наперед» не можна, так як це призведе до появи шлюбу. Напрямок руху зазвичай вказано на підошві стрілкою; для всіх моделей воно однаково.
Кілька слів про нафтовому механізмі підйому / опускання «голови». Важливо звернути увагу на клас виготовлення. Переміщення має бути плавним і легким, без перекосів і люфтів. Добре, коли стопор діє на дві штанги - при такій компоновці жорсткість і точність фіксації вище.
Сподіваємося, що читач вже зрозумів, що головне у Фрезер - регулювання. Вони зобов'язані забезпечити точність (це, до речі, багато в чому залежить від жорсткості елементів конструкції) і зручність. Але якщо заглибитися в тонкощі виконання операцій, стане ясно, що не менш важливо й інше - система. Під нею мається на увазі ручна машина з пристосуваннями для її позиціонування на площині (без останніх від фрезера буде мало толку, принаймні універсальність сильно постраждає). Розповідь про систему «фрезер + направляючий апарат» почнемо з найбільш простих випадків.
ФРЕЗА З опорні підшипники
Самим елементарним і компактним пристроєм, що задає положення машини, стає сама фреза, якщо вона доповнена мініатюрним кульковим підшипником. Він розташовується під або над ріжучими ножами і відповідно спирається на верхній або на нижній край кромки. За допомогою такої оснастки отримують фасонні кромки або нарізають пази під з'єднання, окантовку, ущільнювач і т.д.
До переваг методу віднесемо необтяжливість підготовчих операцій (потрібно налаштувати тільки вертикальне положення) і можливість точної обробки заокруглених і криволінійних кромок (типовий приклад - стільниця). Недоліки випливають з достоїнств - зробити криве рівним не вдасться.
ПАРАЛЕЛЬНИЙ УПОР
Та все це під силу і звичайної фрези без опорного підшипника (вона дешевша), якщо використовувати копіювальний кільце або паралельний упор. Почнемо з упору. Їм комплектують все без винятку фрезери, але це не означає, що він у всіх однаковий. У найпростішому випадку упор являє собою гнуту металеву пластину на двох сталевих штангах з вирізом по центру. У підошві фрезера для них передбачені напрямні з фіксаторами. Для забезпечення жорсткості їх роблять довгими (у всю плиту) або короткими, але подвійними - на кожну штангу по дві рознесених. Фіксація відбувається мінімум в двох точках (по одній з кожного боку), максимум - в чотирьох. У «примітивному» варіанті такий упор має суттєві недоліки - низьку жорсткість штампованої конструкції, складність точної настройки положення, обмеження по діаметру використовуваної фрези (вона повинна міститися в центральний виріз), неможливість відрегулювати базу опорної поверхні. В міру ускладнення аксесуар позбавляється від цих недоліків. Для прикладу розглянемо найцікавішу конструкцію, опускаючи проміжні.
Штанги фіксують в підошві не окремими зажимами, а одним, чинним відразу на дві сторони, - так зручніше. Після того як «штирі» затиснуті, виставляють положення опорного черевика - він виконати не заодно з штангами, а здатний по ним переміщатися. У нього теж два затиску з одним (що зручніше) або двома стопорними гвинтами. Після грубої настройки послаблюють додатковий фіксатор і рухають опорну частину черевика, обертаючи юстувальні коліщатко. Як і у випадку з вертикальною налаштуванням, тут присутні мірні поділу. Виставивши необхідне значення, додатковий стопор фіксують. Далі при необхідності розсовують або зближують накладки, тим самим розширюючи базу і / або підганяючи розмір центрального проміжку між ними під фрезу конкретного діаметру. Заключне і найважливіше зауваження - основа механізму не сталева штампована, а відлита з легкого сплаву.
Паралельний упор стане в нагоді при роботі з кромкою або при фрезеруванні в поверхні на заданому видаленні від краю. Працюють як по рівному контуру, так і по криволінійному. «Мінуси» у такого пристрою позиціонування такі: обмеження відступу від краю і складність процесу. Якісне фрезерування вимагає певної вправності і твердої руки. Наприклад, легко «завалити» лінію на початку і в кінці заготовки, коли упор контактує з крайкою не по всій довжині бази. Якщо відступ великий, зростає і ризик ухилитися від перпендикуляра з крайкою (або дотичній до неї, коли вона криволинейна).
1. Для зручності і точності роботи регулюють базу бічного упору. При максимальному зближенні губок легше починати і закінчувати прохід. Зближуючи «башмаки», необхідно пам'ятати про те, що при опусканні фрези вона може зустрітися з ними, якщо відступ від краю незначний. Максимально розширена база полегшить довгі проходи на великій відстані від краю, коли великий крутний момент, що веде лінію упору від перпендикуляра до крайки.
2. Фрезер встановлюють на лінію розмітки, упор підводять до крайки і фіксують. В даному випадку обидві штанги затискають обертанням однієї рукоятки, зазвичай - декількома «персональними» гвинтами.
3. Відпустивши фіксатор механізму прецизійної регулювання, обертають котирувального гвинт, домагаючись точного встановлення упору.
4. Після закінчення настройки механізм фіксують.
5. Точна настройка дозволяє домогтися повного збігу лінії розмітки і осі фрези. Для полегшення процедури на підошві роблять «мушку-приціл», по якій легше орієнтуватися.
НАПРЯМНА ШИНА
Коли мова йде про пряму лінію, хорошою альтернативою паралельного упору вважається напрямна шина. Її закріплюють з довільним відступом від краю і під будь-яким кутом до нього. На штанги замість упору встановлюють спеціальний башмак - він ковзає по шині і задає положення фрезера. Через опори на направляючу може виникнути перепад висот, так як машина піднімається над заготівлею. Щоб не тримати її на вазі, висувають опорну ніжку (якщо вона передбачена).
В особливій комплектації подібні направляючі служать ще і для точного фрезерування отворів, що особливо актуально при виготовленні меблів (на лінійці є отвори зі стандартним кроком, на машині - стопор; залишається тільки вибирати потрібні позиції і засверливают).
Важливе зауваження: набір деталей для роботи по направляючої докуповують не у всіх випадках; він повинен бути присутнім в списку аксесуарів виробника і підходити до конкретного Фрезера.
Шину фіксують щодо заготовки. Фрезер позиціонується по ній за допомогою «черевика», аналогічного бічного упору, і може розміщуватися на різній відстані від неї. Оскільки на шину спирається лише частина платформи, висувають додаткову «ніжку».
копіювальні КОЛЬЦО
У деяких випадках копіювальну втулку встановлюють одним рухом, центрування в такому випадку не потрібно.
Є й інші додаткові пристосування, але про них пізніше. Зараз же розповімо про копіювальному кільці - одному з обов'язкових атрибутів ручного фрезера, майже завжди входять в комплект поставки. Пристосування дуже просте, але зручне в роботі і корисне. Як правило, це штампована сталева пластина з виступаючим кільцевим бортиком навколо центрального отвору, який і служить упором, що відстежує копіювальний шаблон. Втулку підбирають під конкретну фрезу. В ідеалі вона повинна проходити крізь центральний отвір з невеликим проміжком. Іншими словами, не варто покладатися на те єдине кільце, що додається до інструмента.
Найчастіше втулка потребує центруванні спеціальним конусом. Його вставляють в цангу (до упору в копіювальний кільце), тим самим вирівнюючи положення, і лише потім остаточно затягують гвинти. Іноді замість останніх використовують швидкозажимні фіксатори, тоді нічого центрировать не потрібно.
Принцип дії оснащення простий - виступаючий кільцевої бортик в центрі ведуть уздовж шаблону. При цьому фреза повторює вигини на заготівлі. Головний «мінус» у такий «пристосувати» один - неможливо отримати точну копію - вона завжди буде більше оригіналу. Подібний метод зручний в серійному виробництві (природно, мова про побутові масштабах) або коли заготовка досить цінна і заради її обробки варто виготовити шаблон.
1. Для точної і зручної роботи фрезер повинен мати гладку підошву. Коли копіювальна втулка не використовується, паз, призначений для неї, закривають кільцем.
2. Подібна втулка з потрібним діаметром опорного кільця, її пригвинчують, але гвинти не зволікатимуть.
3. Для точного позиціонування втулки встановлюють центрирующий корпус. Його, як звичайну фрезу, затискають в цангу (з тією лише різницею, що опорна підошва при цьому притиснута до корпусу).
4. После установки конуса стопор механізму опускання звільняють, и підошва під дією підйомних пружин прітіскає конус до втулки, тім самим точно центруючі ее. Знову зафіксувавши стопор, гвинти кріплення втулки надійно затягують.
5. Рекомендується підбирати кільце з найменшим з можливих діаметром центрального отвору, не забуваючи про те, що робоча частина фрези повинна вільно проходити крізь нього.
6. Якщо шаблон дає надійну опору тільки однієї зі сторін платформи, з іншого висувають і фіксують стопорним гвинтом додаткову «підпірку». Якщо цього не зробити, великий ризик програти в точності.
КУТОВИЙ УПОР
Отримати точну (один в один) копію з оригіналу реально, встановивши кутовий упор з щупом (як і багато інших аксесуарів, його докуповують окремо). В цьому випадку заготовку розташовують не під, а над шаблоном. Для точної підгонки розмірів може бути передбачена настройка положення щупа.
До речі, якщо встановити замість кронштейна з щупом опорну плиту або регульований упор для роботи в горизонтальному положенні, вийде інструмент для фрезерування кромок накладок урівень.
Циркуль
Окремий випадок криволінійної різання - по радіусу. Окремо докуповувати лінійка-циркуль допоможе виконати її без шаблонів, а значить, точніше і з меншими зусиллями.
1. Підошву фрезера жорстко пригвинчують до «циркулю»; радіус задають переміщенням по направляючої «центру». Центрувальний штифт вставляють в просвердлений в заготівлі отвір. Існують конструкції, в яких «циркулем» служить бічний упор або додаткове пристосування, яке встановлюється на штангах.
2. Недолік подібної конструкції - не кожна фреза пройде крізь передбачене в підкладці отвір.
пиловідсмоктування
Про загальні особливості ручних фрезерів, мабуть, все. Відзначимо тільки, що важливе значення має система пиловидалення, адже місце «прописки» цього інструменту - майстерня. Стандартний варіант - кожух, який закріплюється знизу, під паралельним упором. Ефективність такого збірника середня, як і іншого різновиду - бічного «відбійника». Краще, коли його ставлять зверху, правда, лише в тому випадку, якщо верхній отвір для фрези не надто велике.
Приклади ВИКОРИСТАННЯ
Що стосується найбільш відомої роботи для фрезера - по кромці - тут коментарі зайві, все і так ясно: вибирають насадку під потрібний фасон і матеріал, спосіб позиціонування на площині (фреза з опорним роликом, копіювання за шаблоном за допомогою втулки або кутового упора, по самій заготівлі за допомогою бічного упору або направляючої шини) і приступають до справи. Не вимагають роз'яснень та дії з вибіркою пазів на площині (декоративних або технологічних). А що ще вміє фрезер?
Наступна група типових задач - врізка. Більшість моделей без зусиль справляються з підготовкою посадкових місць під накладні або меблеві петлі. Більш досконалі, зі збільшеним вертикальним ходом, допоможуть з установкою врізних замків.
Велика область застосування ручних фрезерів пов'язана з з'єднанням деталей з деревини і її похідних. Найбільш прості (не вимагають складної оснащення) з'єднання типу шип-паз і палітурки. Їх використовують при виготовленні вікон, дверей і багатьох інших збірних столярних виробів. Як правило, застосовують дві парні фрези (профіль і контрпрофіль). Як уже згадувалося, інструмент полегшує точне засвердлювання під нагелі.
Досить дороге, але виправдовує свою ціну пристосування - шипорізний. По суті, це складний і точно виконаний затиск для заготовок, доповнений копіювальним шаблоном. Працюють по ньому з спеціальній копіювальній втулкою. Вона не тільки спирається на площину шаблону, а й «тримається» за нього зі зворотного боку за рахунок невеликого бортика. Закріплюють відразу дві або чотири сполучаються деталі (з іншого краю, з кожною парою працюють окремо), при цьому спеціальні опори задають необхідний зсув заготовок один щодо одного. Далі налаштовують фрезер. Затискають насадку спеціальної форми ( «ластівчин хвіст») і відповідно до довідкової таблицею задають глибину фрезерування. Від неї залежить щільність з'єднання, тобто зазор в парі шип-гніздо. При точній настройці нескладно домогтися «нульового» зазору - після складання внатяг конструкція буде щільно триматися без клею та інших додаткових заходів фіксації. Такі сполуки застосовують, наприклад, при виготовленні меблів з масиву деревини цінних порід.
Нескладно отримати з'єднання і під прямий шип - будуть потрібні інші шаблон і насадка.
В рамках нашої статті ми коротко описали основні технологічні операції, насправді ж їх набагато більше. Що й не дивно, адже фрезер використовують навіть в художніх цілях для нанесення гравіювань (знову-таки спеціальної - пір'яний - фрезою). Важливо розуміти, що цей інструмент, за рідкісним винятком, - річ не є самодостатнім і вимагає будь-якого роду оснащення і пристосувань. Без них він навряд чи розкриє і чверть своїх можливостей.
Саме з цієї причини до покупки варто поставитися максимально відповідально, звернувши увагу не стільки на сам апарат, скільки на перелік фірмових (інші можуть і не підійти!) Аксесуарів до нього.
ФРЕЗИ
Працюючи з упором або направляючої і використовуючи спеціальну фрезу, роблять пази для установки меблевих петель. Для точного поздовжнього позиціонування отворів можна скористатися спеціальною шиною, що дозволяє жорстко фіксувати положення фрезера через стандартні проміжки довжини.
Деякі шиповані з'єднання отримують за допомогою однієї фрези (контрпрофіль не потрібний).
Спеціальні фрези, необхідні для виготовлення палітурки.
Спеціальні фрези, необхідні для виготовлення палітурки.
Одна з фрез (профіль) формує кромку деталі; парної (контрпрофіль) «проходять» торець сполучається заготовки.
Одна з фрез (профіль) формує кромку деталі; парної (контрпрофіль) «проходять» торець сполучається заготовки.
Таке оснащення зручна в роботі і до того ж дозволяє фрезерувати криволінійні крайки.
Таке оснащення зручна в роботі і до того ж дозволяє фрезерувати криволінійні крайки.
шипоріз Пристосування
1. В залежності від типу шаблону встановлюють фрезу. Регулюючи глибину її занурення, задають щільність з'єднання. Його можна зібрати внатяг або на клею (для нього необхідно передбачити зазор). За допомогою спеціальних вікон в шаблоні задають поздовжнє положення упорів заготовки і повертають їх відповідної шаблоном стороною. Далі з кожного боку шаблону парами затискають сполучаються деталі. Вони повинні бути чисто оброблені і щільно підігнані.
2.
3. На фрезер встановлюють спеціальну копіювальну втулку. Для підвищення точності вертикального позиціонування вона має бортик на опорному кільці, що дозволяє захопити пластину шаблону з двох сторін. Керуючись загальним правилом ведення інструменту проти ходу фрези, заготівлю проходять від центру до краю. Попередньо рекомендується зробити підрізування (пройти шаблон по виступах, не "заходячи» в них) - це дозволить уникнути відколів.
Редакція висловлює подяку колективу інструментального центру компанії
«ТТС Тултехнік Системс» за навчання роботі фрезером і допомогу в підготовці статті
Май 2008 р
А що ще вміє фрезер?