Фрезерный станок по дереву

Содержание

Призначення і будова фрезерного верстату (НГФ — 110Ш4)

Заняття № 9-10

Тема. Призначення і будова фрезерного верстату (НГФ — 110Ш4).

Мета: Ознайомити учнів з фрезерним верстатом та пристосуваннями призначеними для фрезерування, вивчити будову фрезерного верстата, прийоми роботи на ньому, закріпити знання з правил техніки безпеки під час фрезерування; розвинути навички фрезерування; виховати в учнів бережливе ставлення до інструменту та матеріалів.

Обладнання, матеріали, наочність: підручники, плакати, таблиці, заготовки, фрези, фрезерний верстат НГФ — 110Ш4.

ХІД ЗАНЯТТЯ

I. Організаційний момент

II. Актуалізація знань та мотивація навчальної діяльності учнів

Фронтальна бесіда

  1. Що таке конструкційні матеріали?
  2. Що таке метал?
  3. Які фізичні властивості металів вам відомі?
  4. Назвіть конструкційні елементи, складного столярного воробу.
  5. Назвіть відомі вам конструкційні форми деталей і виробів.

ІІІ. Повідомлення теми заняття

ІV. Вивчення нового матеріалу

1. Призначення фрезерного верстату

Фрезерні верстати набули найбільшого поширення в металообробній промисловості після токарних. Процес фрезерування є високопродуктивним й універсальним. На фрезерних верстатах можна обробляти різноманітні плоскі і фасонні поверхні деталей (зуби шестерень, розвертки, шпонкові канавки, шліцьові вали, різні багатогранники та ін.). Робочий інструмент — фреза. Під час фрезерування інструмент здійснює головний (обертовий) рух, а заготовка — рух подачі (поступальний).

Найбільш поширені на підприємствах верстати – горизонтально — і вертикально — фрезерні консольні. Консольними їх називають тому, що оброблювану заготовку закріплюють на столі, розміщеному на виступі коробкової форми — консолі.

Тепер у шкільних майстернях користуються настільним горизонтально-фрезерним верстатом НГФ-110Ш4 (мал. 12), на якому обробляють вертикальні і горизонтальні площини, пази та інші поверхні.

2. Будова фрезерного верстату

Основна опорна частина верстата — корпус стояка, на якому розташовані всі основні складальні одиниці і механізми. Корпус установлений на масивній чавунній основі. На передній стінці корпусу є

вертикальні напрямні для переміщення консолі 3, а на верхній частині — горизонтальні напрямні, по яких пересувають хобот 6. Тривалкова шести-швидкісна коробка зміни швидкостей змонтована у верхньому відсіку корпусу і забезпечує регулювання частоти обертання шпинделя від 125/60 до 1250/60 с-І. Частоту обертання підбирають за допомогою рукояток переключання 5, розташованих із правого боку верстата.

Стіл призначений для встановлення оброблюваної деталі. Він може переміщуватись у трьох напрямах: подовжньому — по напрямних полозків; поперечному — разом із полозками, що рухаються по напрямних консолі; вертикальному — разом із консоллю по напрямних корпусу стояка.

Консоль 3 (мал. 13) — це базова складальна одиниця, яка розподіляє рух на подовжній, поперечний і вертикальний. У консолі змонтовані такі органи керування: механізм поперечної подачі стола; механізм вертикальної подачі стола.

Фрезерний верстат, як і токарний, належить до групи технологічних машин. Він складається з трьох основних частин: двигуна, передавального механізму і робочого органа. У ньому застосовуються типові деталі, механізми, складальні одиниці. Умови експлуатації їх аналогічні. Фрезерні верстати відрізняються від токарних призначенням і принципом дії. У токарно — гвинторізному верстаті головним рухом є обертовий рух заготовки, а рух подачі дістає різальний інструмент.

На фрезерному верстаті головний рух здійснює інструмент (фреза), а рух подачі — заготовка.

3. Кінематична схема горизонтально-фрезерного

верстата НГФ-110 Ш4

На кінематичній схемі горизонтально-фрезерного верстата НГФ-110 Ш4 вали і шестірні, як і токарно-гвинторізного верстата, розгорнуті в одній площині. Усі вали пронумеровані римськими цифрами в послідовності передачі обертового руху: вал електродвигуна — І, приводний вал коробки швидкостей — II, вал із рухомими блоками зубчастих коліс -III, шпиндельний вал — IV.

На схемі вказано кількість зубів кожного зубчастого колеса і діаметри шківів клинопасової передачі. Знаючи частоту обертання вала електродвигуна, яка зазначається в паспорті верстата, можна розрахувати частоту обертання шпинделя на кожній передачі.

На валу II нерухомо закріплені зубчасті колеса з числом зубів 34, 25, 43.

Вони можуть входити у зчеплення з потрійним блоком зубчастих коліс на валу III.

Унаслідок цього вал III має три різні частоти обертання. На цьому ж валу насаджений подвійний рухомий блок, що може входити в зчеплення з нерухомими зубчастими колесами з числом зубів 75, 43 шпиндельного вала IV.

Таким чином, за кінематичною схемою верстата можна наочно простежити передачу обертального руху від вала електродвигуна на шпиндель та зміну частот обертання шпинделя за рахунок переміщення зубчастих коліс на валу III.

V. Практична робота

Вивчення будови фрезерного верстату

Послідовність виконання роботи:

  1. Вивчення будови фрезерного верстату
  2. Вмикання та вимикання фрезерного верстату учнями по черзі.

VІ. Підбиття підсумків заняття

1. До якої групи належить фрезерний верстат?

2. Як називається робочий інструмент на фрезерному верстаті?

3. Що таке консоль?

VІІ. Домашнє завдання

Опрацювати відповідний матеріал за конспектом.

VІІІ. Оцінювання роботи учнів на уроці

ІX. Прибирання робочого місця і приміщення

Что можно сделать с помощью ручного фрезерного станка по дереву

Фрезой по дереву можно делать работы разной сложности и различного характера. По большому счету, фрезер — это устройство, которое совершает множество вращений на высокой скорости, делая отверстия нужного размера и формы. Кроме того, к комплекту можно докупить несколько полезных деталей, которые помогут вам выполнять и другие работы.

С помощью этого инструмента можно делать фрезеровку пазов, канавок и четвертей. Создавая с помощью фрезера отверстия, являющиеся, чаще всего, элементом декора или частью сборной конструкции, причем, цена самостоятельно изготовленной детали будет дешевле, чем заказанная.

Прежде чем начать работы с фрезерным станком по дереву, необходимо рассмотреть все особенности каждого из существующих видов работ. И начнем мы с профилирования.

Фрезером по дереву можно профилировать карнизы, наличники, штапики, плинтуса и другие изделия. Не всегда и не во всех фрезерных наборах пристствуют нужные инструменты, впрочем, вы всегда можете купить подходящую фрезу отдельно или выбрать даже целый набор, цена одного инструмента в этом случае будет ниже. Эти работы производятся специальной кромкой, как правило, такая обработка применяется во время производства мебели, а также это великолепный способ украсить изделия из дерева.

Фрезером по дереву можно декорировать края различных сложных изделий, сделав поистине уникальные вещи, цена которых в продаже очень высока. У любого домашнего мастера должно быть своё представление о том, как будет выглядеть уже готовое изделие, потому на выходе часто получается настоящий шедевр. Начинающим за эту работу лучше взяться уже тогда, когда они наберутся уже хотя бы небольшого опыта. Профессионалы рекомендуют делать данную работу только с помощью шаблона, который всегда можно купить отдельно или выбрать среди тех, которые прилагаются в набору инструментов.

Фрезер по дереву дает возможность решать множество обычных бытовых задач, например, выполнить углубление в двери для установки замка. В промышленных условиях чаще всего используется специальные фрезерные станки по дереву, а для дома можно выбрать и простой ручной инструмент, при этом цена его будет гораздо дешевле.

Во время работы с фрезером вам будут необходимы разные приспособления и инструменты. Их список будет изменяться с учетом того, какую именно работу вы будете выполнять. А от того, какого качества будут сами инструменты, во многом зависит цена.

Как правило, применяются следующие:

  • ДСП;
  • Электра лобзик;
  • Шурупы, железные пластины;
  • Электрическая дрель со сверлами;
  • Напильник;
  • Респиратор и спецодежда;
  • Шаблоны.

Как выбрать фрезу для станка

Во время обработки изделий по дереву применяются специальные фрезы. Подбирать их нужно с учетом вида предстоящей работы и цены. Не забывайте также про вид обрабатываемого материала. Каждый из них требует использование соответствующих фрез, а также свои особенности, чем выше качество тем выше цена, но также и долговечность рабочего материала.

Фрез — это часть конструкции фрезерного инструмента. Фрезер состоит из хвостовика и рабочей режущей кромки. Фрезы между собой могут, различается особенностями конструкции в форме режущей части, материала изготовления и размером.

Для обработки мягкого дерева подойдут фрезы из легкого материала. Если вам необходимо обрабатывать более твёрдую древесину, необходим твердый фрез.

Есть общепринятая классификация этого элемента конструкции. Фрезы делятся на несколько образцов:

  • Конусообразные. С их помощью можно делать обработку дерева разных пород под разными углами;
  • Профильные. Используются для декорирования разных изделий из дерева;
  • V -образные. Дают возможность делать отверстия в 45 градусов. Как правило, применяются для нанесения различного рода надписей на поверхности деревянных изделий;
  • Прямоугольная. Используется для обработки пазов;
  • Дисковые. При помощи этих изделий из дерева можно изготавливать горизонтальные пазы разной глубины и ширины;
  • Калевочные. Применяются для закругления края;
  • Гальтельные. Дают возможность создавать галтели на кромках деревянных изделий;
  • Фальцевые. Используются во время фрезеровки четвертей;
  • Ласточкино гнездо. Сделано специально для выполнения шиповых соединений открытого и скрытого вида.

Помимо этого, есть классификация фрез на безподшипниковые и подшипниковые. Ручной инструмент без подшипников при любых фрезах дает возможность обрабатывать материал в любом нужном месте.

Как установить фризу

Для начала фрезу нужно установить на нужную глубину. Это происходит в таком порядке:

  • Подберите фризу для создания необходимого отверстия в дереве;
  • Установить патрон в хвостовик так, чтоб погружение находилось не более 20 миллиметров;
  • Разверните патрон до щелчка и зафиксируйте ключом его гайку;
  • Для установки фрезера на нужную глубину применяйте специальное устройство, которое называется подвижный ограничитель заданной глубины;
  • Поставьте ручку точной настройки в положение между плюсом и минусом.

Перед тем, как начать обработку готового изделия, непременно проверьте, как глубоко фреза будет входить на уже готовом образце. Если вход будет не таким, как надо, то вы можете сами поставить необходимую глубину на станке с помощью предназначенной для этого специальной ручки.

Как работать с фрезерным станком по дереву

Самое важное это правильно поставить регулятор скорости вращения станка. Если это не выполнить, то заготовка может прийти в негодность. Еще большим риск порчи изделия становится во время работы с большим фрезом по диаметру.

Частоту оборотов выбирайте в соответствии с учетом характеристик материалов и особенности предстоящей работы. Чем правильней частота вращений фрезы относительно характеристик обрабатываемого дерева, тем более чистой и качественной будет работа.

Выбирая больший диаметр фреза, частоту вращения необходимо снижать. Например, фрезом размером 1 сантиметр можно работать на скорости приблизительно 20 000 оборотов в минуту, а фризой с сечением в 4 сантиметра нужно работать на скорости не более 10 000 оборотов в секунду. В комплектации с любым фрезом независимот от цены непременно идет инструкция. Удостоверьтесь в её наличии во время приобретения инструмента. В инструкции описаны все требования, которые нужно соблюдать для получения качественного результата.

При работе вы можете держать фрезерный станок руками либо зафиксировать его на столе. Небольшие изделия обрабатывать предпочтительней и удобней именно на столе. В этом случае работа будет наиболее качественной. Крепление фрезера на такого вида стол, происходит с помощью шпинделя сверху. Если нужно, вы также можете приобрести этот станок или собрать его руками, при этом цена его будет намного дешевле.

Фрезеровка дерева на столе требует таких правил:

  • На поверхности стола необходимо установить линейку под форму, которая будет в дальнейшем вырезаться. Если будет делаться полукруг, используются дугообразные направляющие. При создании линии эти направляющие обязаны также быть ровными;
  • Во время работы с деталями переменного профиля используйте узкие линейки с овальным торцом. Фиксируйте их перпендикулярно относительно обрабатываемой поверхности;
  • Во время работы с фрезером помните о том, что по обрабатываемому материалу фрезер необходимо передвигать только в обратном направление, относительно передвижения фрезы. Иначе, вы можете не удержать фрезеровочный станок и нанести себе травму.

Приспособление для работы с фрезерным станком

Даже простая прямая рейка может значительно упростить работу краев материала. За продолжительное время работы опытные мастера накопили много секретов, которые значительно расширяют возможности ручного фрезерного станка по дереву. От качества насадок тоже многое зависит, несмотря на то, что цена может быть чуть выше, эффект может быть намного лучше чем от более дешёвой.

В случае когда паз имеет точно такую же ширину, как и фрез, на концах направляющих необходимо установить специальные упоры, которые должны перекрывать подошвы фрезера.

Если ширина фрезы будет меньше, чем углубление либо паз, то необходимо прибавить еще одну удлиненную управляющую, чтобы вышла конструкция в форме рамки. Внутри данной рамки будут находиться все функции подошвы фрезера для дерева.

Для упрощения и ускорения пазов возьмите несколько различных по размеру брусьев и прикрепите их при помощи дверных петель. По размеру бруса скрепляются струбцинами к установленной заготовке. Самая маленькая доска обязана иметь ширину, которая соответствует расстоянию между краем подошвы и шпинделю. Сперва на заготовке отмечается середина паза, после, приспособление укладывается на край откидной половины, затем можно отставлять створку и делать дальнейшую работу фразировки дерева.

Делать фрезеровку окружности намного проще, если есть в наличии циркулярный круг для упора. Выполните в середине круга небольшое отверстие и установите в него острие до упора. В случае когда центр будет расположен за пределами изделия, можно просто-напросто наклеить слой бумаги на фрезер доски, и уже затем сделать необходимое полое пространство.

Плоская фреза с округлыми краями дает возможность без особых усилий выровнять поверхность на заготовке с ярко выраженной структурой на древесине. Например, изделия из клёна. Конструкция этого устройства включает в себя плоское основание и корыто с одинаковым по высоте сторонами, и плоское основание, его ширина в два раза больше ширины лотка. Фрезер крепится в центре этого основания, а изделия укладываются в эту решетку. Сам процесс похож на процедуру циклования, но делается гораздо быстрее и на более высокой скорости. Чтобы сделать легче выравнивание, выбирайте основание из оргстекла.

Прямые соединения ласточкин хвост и шипы делаются с использование специального шипорезного оборудования. В комплекте с этим устройством собственно находятся и фрезы. Применять какие-либо иные категорически запрещено.

Оборудование для производства мебели

Фрезерные станки. Часть 1

В практике мебельных производств иногда возникает необходимость получения из древесины деталей сложной криволинейной формы. Изогнутые элементы стульев и столов, дверцы кухонь и полотна дверей с изящными рисунками, фрагменты декора − все эти группы деталей обрабатываются на специальных фрезерных станках с использованием особой оснастки и инструмента.


Рис. 1. Фрезерный станок с ЧПУ Artisman 30 AT

В зависимости от специфики и сложности формы, объема выпуска таких деталей применяются фрезерные станки с различными системами позиционирования и управления фрезерным модулем.

Для обработки изогнутой поверхности, например, ножки стула, можно использовать фрезерный станок с нижним расположением шпинделя. Для этого необходимо создать такие условия для резания древесины, при которых заданная пользователем траектория подачи фрезы относительно заготовки не будет зависеть от скорости и усилия подачи и от других факторов, относящихся к этому виду деревообработки. Суть такого способа в том, что заготовка устанавливается на копир − пластину с заданным профилем кромки. На шпиндель вместе с фрезой устанавливается упорное кольцо. Процесс фрезерования заготовки начинается с того, что оператор подает «сэндвич» из заготовки и копира в зону резания до тех пор, пока кромка копира не упрется в упорное кольцо на шпинделе. Дальше требуется только «пройти» весь профиль копира, чтобы на заготовке не осталось припуска. В конце операции с копира снимается готовая деталь с изогнутой поверхностью, в точности повторяющая профиль копира. Следует отметить, что при такой технологии не требуется каретка или направляющая линейка, которые, как правило, входят в комплектацию этого вида оборудования. Особые требования предъявляются к ограждению инструмента, так как заготовка подается вручную с разных сторон станка.

Описанный способ расширяет границы применения фрезерных станков с нижним расположением шпинделя, но существенным его минусом является низкая производительность. Там, где есть массовое производство, применяются специальные фрезерные станки с нижним расположением шпинделя, автоматизированной системой фиксации заготовки на копире, а главное − с механизированным возвратно-поступательным перемещением копира. Для сложных деталей требуется несколько копиров и, соответственно, переустановок. А это снижает точность и замедляет обработку. Кроме того, метод ориентирован на фрезерование внешних поверхностей заготовки, а фрезерование пласти, например, кухонной дверцы, требует иных подходов к технологии ее обработки.

Фрезерный станок с верхним расположением шпинделя


Рис. 3. Фрезерование по копиру:
1 – плоский копир,
2 – заготовка (показана условно-
прозрачной),
3 – упор в столе, 4 – фреза
Рис. 2. Фрезерный станок с верхним
расположением шпинделя:
1 – фрезерный модуль,
2 – фреза,
3 – стол,
4 – линейка съемная,
5 – станина,
6 – механизм вертикаль-ного
перемещения и наклона стола

На рис. 2 показан фрезерный станок, в котором инструмент расположен над заготовкой и который благодаря такой компоновке получил название «станок с верхним расположением шпинделя». В качестве инструмента здесь чаще всего используется концевая фреза, которая устанавливается в шпиндель фрезерного модуля. Оператор может фрезеровать заготовку сверху и имеет хороший обзор зоны резания. Существует несколько основных способов работы на станках с верхним расположением шпинделя.

Сущность первого из них заключается в том, что заготовка вручную подается вдоль стола и направляющей линейки. Фреза проделывает в древесине прямолинейный паз или выбирает выемку, по форме подобную четверти.

Необходимое позиционирование заготовки относительно инструмента достигается путем вертикального перемещения стола и фиксации линейки в нужном месте.

Второй способ более распространен и известен как фрезерование по копиру (рис. 3). Заготовка устанавливается на плоский копир − пластину, в которой имеются внутренние или внешние кромки заданной формы. Кромки могут сопрягаться, образуя замкнутый контур − внутренний или внешний. Все это позволяет вести обработку пласти заготовки по траектории, соответствующей профилю копира.

Таблица. Фрезерные станки различных производителей

Техника фрезерования заключается в перемещении копира с заготовкой по столу так, чтобы упор контактировал с профильной кромкой копира.

Подача заготовки осуществляется вручную. Благодаря широкому ассортименту концевых фрез разнообразной формы можно получать рисунки с различными узорами, используя один и тот же копир.

Метод получил широкое распространение в мебельном производстве, где фасады профилируют, прежде чем покрыть их декоративным слоем. Последовательное использование фрез − контурной и прямой − позволяет получать мебельные дверцы − фасады с проемом под стекло с фаской.

При необходимости упор может выдвигаться, демонтироваться или опускаться под стол. Во всех случаях работы с копиром необходимо соизмерять его габариты с размерами стола, в случае дисбаланса в процессе фрезерования заготовка может наклониться и утратить контакт с базовой поверхностью, что приведет к браку или поломке инструмента.

Станок этого типа можно использовать и как сверлильный или сверлильно-пазовальный, для этого потребуется специальное приспособление.

У фрезерного станка с верхним расположением шпинделя характерная станина с консолью, на которой закреплен фрезерный модуль. Консоль достаточно большая для того, чтобы во время обработки габаритная заготовка не сталкивалась со станиной.

Так как в процессе обработки деталей используются концевые фрезы, шпиндель фрезерного модуля, оснащенный цанговым патроном, может вращаться с высокой − до 18−20 тыс. об/мин − скоростью. Мощность привода такого модуля невелика − до 2,2 кВт, но этого достаточно для эффективного резания концевыми фрезами с ручной подачей до 5 м/ мин. Как правило, фрезерный модуль компактен, его привод размещен непосредственно на шпинделе, а скорость регулируется с помощью частотного преобразователя. Однако встречаются и такие схемы, где вращение передается от двигателя шпинделю через ременную передачу.

Стол оснащен механизмом вертикального перемещения для позиционирования заготовки относительно фрезы. Перемещение происходит вдоль направляющих на станине вручную (посредством штурвала) или с помощью пневмопривода или механизированного электропривода. Для того чтобы расширить возможности оборудования, некоторые модели фрезерных станков с верхним расположением шпинделя снабжаются функцией наклона стола за счет специальных цапф.

Для обеспечения безопасной работы на станке этого типа инструмент должен быть обеспечен специальным ограждением, не затрудняющим обзор зоны резания, а также электроавтоматикой для экстренной остановки. В некоторых моделях ограждение одновременно выполняет функцию стружкосборника: к нему подсоединяется гибкий шланг аспирационной системы, через который происходит отвод стружки и пыли.

Выполнение операций на копировально-фрезерных станках, в которых необходимо использовать специальные копиры, требует времени и дополнительных затрат на подготовку технологического процесса. Оснастка, изготовленная для определенной номенклатуры изделий, может стать ненужной, если детали, которые изготавливали с ее помощью, снимут с производства. Кроме того, во всех перечисленных выше случаях по копиру перемещается заготовка, а не инструмент, что критично для массивных деталей из древесины. Такое положение дел заставило разработчиков фрезерных станков перейти к более гибким схемоконструкторским решениям.

Фрезерные станки с ЧПУ


Рис. 4. Фрезерный станок для
объемного фрезерования с ЧПУ
(тип 1):
1 – фрезерный модуль,
2 – траверса (направляющая
поперечного перемещения),
3 – направляющая продольного
перемещения,
4 – заготовка

Для обработки группы габаритных древесных плит, например, таких как дверное полотно 2 х 1 м, существуют фрезерные станки (рис. 4), в которых во время фрезерования подается фрезерный модуль, а заготовка фиксируется в горизонтальном положении на станке, чаще всего с помощью вакуумных пневмоприжимов.

Фрезерный модуль перемещается как минимум в двух координатах в горизонтальной плоскости за счет электроприводов и направляющих. Траверса − направляющая, которая служит для поперечного перемещения фрезы, а две параллельные направляющие на основании станка используются для продольного движения относительно прямоугольной заготовки.

Все движения фрезерного модуля осуществляются с помощью системы программного управления, что позволяет перемещать инструмент по любой траектории и делать это оперативно, без применения каких-либо копиров и приспособлений.

Оператор задает траекторию подачи инструмента − форму фрезеруемого профиля пласти с помощью программы. Некоторые модели станков оснащаются информативными дисплеями, на которых отображается заданная форма.

Установка и смена инструмента производятся вручную, во время подготовки операции. В этот же период заготовка устанавливается на станок.

В зависимости от конструкции фрезерный модуль перемещается в вертикальном положении либо дискретно − для ввода инструмента, либо по управляемой координате. В последнем случае фрезерный станок может выполнять объемное фрезерование в трех координатах, но, как правило, вертикальный ход достаточно короткий − до 200 мм.

Не случайно фрезерные станки этого типа в некоторых источниках именуются фрезерно-гравировальными: помимо дверных полотен, они способны формировать объемную поверхность почти любой сложности; существуют программы, предназначенные для воспроизведения гравюр и барельефов на древесине и других материалах, поддающихся фрезерной обработке.

Приводы перемещения траверсы и фрезерного модуля, как правило, выполняются на базе механизма «рейка-шестерня» с высокой кинематической точностью и отсутствием проскальзывания. Скорость механизированной подачи − 10−15 м/мин. Кроме того, многие системы управления поддерживают режим дифференцированного управления подачей, когда скорость холостого хода фрезерного модуля может быть более чем в два раза выше скорости рабочего хода. Привод вращения фрезы моноблочный, с ротором на шпинделе. Мощности 2−2,5 кВт достаточно для поддержания нормальных режимов фрезерования, однако некоторые производители станков предлагают опцию − привод мощностью 5−8 кВт, что призвано повысить производительность фрезерных станков этого типа.

Наиболее серьезной причиной, по которой невозможно использование подобных станков, является номенклатура заготовок, ограниченная группой плит и щитов.

Станок для объемного фрезерования по копиру


Рис. 5. Фрезерный станок для
объемного фрезерования
по копиру: 1 – заготовка,
2 – деталь-эталон,
3 – привод синхронного вращения
заготовок и образца,
4 – фрезерный модуль,
5 – копировальный упор,
6 –поперечная балка

Для серийного производства, например, брусковых деталей сложной формы, когда зачастую невозможно выделить отдельные изогнутые грани, существует особый класс фрезерно-копировальных станков, в которых в качестве копира используется деталь-эталон (рис. 5). Вместе с заготовками она устанавливается в специальные центры так, чтобы их оси были параллельными. С помощью электропривода заготовки и эталон синхронно вращаются, совершая полный оборот. В это время копировальный упор, который находится в постоянном контакте с поверхностью эталона, соединен через балку с фрезерными модулями и перемещается вдоль эталона. Фрезерные модули, оснащенные специальными удлиненными концевыми фрезами, снимают слой древесины, оставляя параметры заготовки в пределах формы эталона.

По сути, происходит последовательное «считывание» поверхности эталона в полярной системе координат с последующей передачей через жесткую механическую связь исполнительным органам станка − фрезерным модулям.

В зависимости от модели копировально-фрезерного станка за один цикл обрабатывается от одной до восьми и более заготовок, что частично компенсирует низкую производительность этого вида оборудования. Некоторые фрагменты эталона могут «не читаться» из-за их недопустимой кривизны, наличия «ступенек» и т. п. Силовое замыкание копировального упора также может быть причиной потери точности копирования.

Система продольного перемещения балки, как правило, рычажного типа. Фрезерные модули по устройству идентичны модулям в станках с верхним расположением шпинделя.

Итоги


Рис. 6. Фрезерный станок для
объемного фрезерования с ЧПУ
(тип 2): 1 – заготовка,
2 – фрезерный модуль,
3 – вертикальный суппорт,
4 – станина, 5 – стол,
6 – горизонтальный суппорт

Различные методы фрезерования криволинейных поверхностей позволяют решать одни и те же задачи разными способами. В любом случае требуется тщательный расчет точности и необходимой производительности той или иной технологии получения деталей путем объемного фрезерования.

Так, например, стоимость нового специального станка, вероятно, будет тем фактором, который не позволит его приобрести для обработки малой серии деталей, и их обработка на существующем оборудовании даже при его низкой производительности и ограничениях станет все-таки оптимальным решением.

Использование станков с ЧПУ упрощает процесс подготовки производства, но только при условии высокой квалификации персонала. Иначе, при ненадлежащем контроле производственного процесса, весьма вероятны сбои в работе оборудования и внештатные ситуации. В то же время методы на основе механических копировальных систем менее зависимы от так называемого человеческого фактора.

Рассмотренные виды фрезерных станков с функцией копирования и обработки криволинейных поверхностей пользуются устойчивым спросом у производственников. Для эффективной высокопроизводительной обработки деталей сложной формы − спинок и сидений кресел, скульптурных композиций и других − созданы фрезерные станки, по компоновке близкие к обрабатывающим центрам (рис. 6).

Это дорогостоящее оборудование являет собой вершину инженерной мысли. Заготовка устанавливается на стол, и вся последующая обработка фрезерованием происходит в результате взаимного перемещения стола, суппортов и фрезерного модуля в трех координатах.

Большая часть процессов автоматизирована и централизованно контролируется процессором.

Для большей универсальности станка стол может быть сделан поворотным, так же как и фрезерный модуль. Фрезерных модулей, а вертикальном суппорте может быть несколько. Инструмент заменяется вручную или автоматически, с помощью специального дополнительного магазина.

Такой станок, в отличие от фрезерно-гравировального, способен обрабатывать заготовки большей высоты; за счет большего количества шарниров инструмент поворачивается в любое положение. В паре с 3D-сканером фрезерный станок для объемного фрезерования с ЧПУ может воспроизводить детали не только по проекту, но и по образцу в любом масштабе.

Андрей МОРОЗОВ,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»

Назначение и конструктивные особенности

профессиональный фрезерный станок по дереву

Первичное назначение фрезерного оборудования — профильная и плоская обработка дерева, композитных материалов (МДФ, ДСП и других), искусственного камня, полимеров. В качестве исполнительного инструмента используются фрезы различных типов:

  • дисковые;
  • угловые;
  • торцевые;
  • фасонные;
  • цилиндрические;
  • концевые.

Благодаря разнообразию исполнительных инструментов станок превращается в универсальный аппарат для обработки дерева. Устройство представляет собой жесткую конструкцию, прочно расположенную на основании, исключающем вибрацию. Фреза располагается на вертикальном валу, ее высоту можно регулировать, поднимая и опуская суппорт. Обрабатываемая деталь фиксируется на горизонтальной плоскости, ее положение ограничивают направляющими и упорами. Для точной резки предусмотрена подвижная линейка.

Наибольшие возможности предоставляет универсальный аппарат, шпиндель которого размещен горизонтально. Благодаря чему можно работать с заготовками самых разных габаритов, единичными или небольшими партиями.

Виды фрезерных станков по дереву

Сначала следует определиться с видом фрезера для обработки древесины, которых создано немало. Принцип работы у всех одинаков, но благодаря некоторым особенностям, функционал станков различен. Устройства могут быть с ручным управлением или числовым программным.

Ручной фрезерный станок

ручной фрезерный станок по дереву

Специально создан для работы в небольших мастерских или на выезде. Большие партии пиломатериалов на нем обрабатывать неудобно, станок не приспособлен для обработки объемных заготовок. Основные преимущества — мобильность и простота использования.

Ручной фрезер по дереву представляет собой небольшую платформу в центре которой отверстие для исполнительного инструмента. Над платформой на пружинных стойках располагается двигатель. С двух сторон корпуса прорезиненные ручки. К инструменту прилагается набор насадок.

Существуют множество маленьких настольных моделей для кустарных мастерских, выполняющих мелкие работы по обработке древесины и других мягких материалов: украшения, штампы, различные безделушки, гравировки. Очень точно воспроизводят мелкие детали, имитируя ручную резьбу по дереву. Фрезеры с ЧПУ обладают различными техническими характеристиками, но все они управляются микропроцессорами посредством операционной системы и специально написанной программы.

Бытовой настольный фрезер

Компактное, простое устройство специально создано для домашнего использования. В отличие от ручного инструмента, оборудовано полноценным рабочим столом небольшой площади. Подходит для изготовления небольших деталей из дерева, сувениров, выборки пазов и шипов, легко справляется с любыми породами, даже самыми плотными. Чаще всего именно такие фрезерные станки по дереву приобретаются для домашней мастерской.

Вертикально-фрезерный

Может выполнять любые фрезерные работы, но чаще применяется для растачивания отверстий, зенкования, выборки пазов. На нем можно изготавливать рамки, обрабатывать кромки деталей. Относится к стационарному виду оборудования, поэтому подойдет для профессионального использования в мастерской.

Копировально-фрезерный

копировально-фрезерный станок

Предназначены для создания точных копий деревянных деталей сложных форм путем шаблонного копирования. Этот вид фрезерного оборудования отличает наличие шаблона. Фрезеры-копиры бывают ручными, когда мастер вручную поворачивает заготовку из дерева и лекало или автоматическими. Ручные копировальные станки используются при изготовлении мелких партий сувениров, рекламной продукции.

Технические характеристики фрезеров по дереву

Определившись с типом станка, присмотритесь внимательнее к его характеристикам.

Мощность — минимальная мощность составляет 400 Вт, ее достаточно для выполнения мелких работ и сверления древесины любых пород. При профессиональном использовании рекомендуется выбирать станок с мощностью не менее 1,5 кВт. На таком аппарате получится обрабатывать большие объемы дерева, а также пластмассы, мягкие сплавы. От мощности зависит и время выполнения задачи.

У фрезера мощность прямо пропорциональна весу аппарата. Это важно учитывать при выборе ручного устройства.

Скорость движения — обработка сухой или влажной древесины различной плотности наиболее эффективна при определенных скоростях. Если планируется работа с большими объемами однотипного материала, нет смысла приобретать многоскоростной агрегат. Для переключения и плавного пуска механизм оснащается редуктором.

Размеры рабочей площадки и расстояние от оси шпинделя до рабочей столешницы — они определяют габариты обрабатываемых заготовок.

Отсос пыли — при обработке дерева выделяется много пыли, поэтому большинство станков позволяют подключить пылесос или имеют встроенный механизм сбора пыли. Второй вариант удобнее и эффективнее.

Размеры и вес станка — любителю подойдет настольная компактная модель, которая устанавливается на верстак, а после использования убирается в кладовую. При наличии мастерской целесообразнее приобрести полноценный фрезерный станок на собственной станине. Если же планируются работы на строительной площадке — выбирайте ручной фрезер.

В первом видеоролике обзор профессионального станка по дереву JET JWS-2900, во втором советы по выбору ручного инструмента:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *