Как сделать собственными руками фрезерный станок по дереву?

При организации небольшой мастерской по изготовлению мебели желательно создать фрезерный станок по дереву своими руками. Это устройство может выполнять самые разные работы по обработке древесины.

Конструкций самодельных фрезеров много, необходимо определиться с необходимой схемой фрезерования, исходя из предполагаемых задач.

Типы фрезерных станков для мебельного производства

В деревообрабатывающих цехах фрезерованием обрабатывают детали разной формы. Сложные профили получают с помощью фасонных фрез. Ведут прямолинейную и криволинейную обработку. Самыми популярными являются:

• Одношпиндельные станки стандартного типа – в них используется вертикальный шпиндель, на который крепится фреза определенного вида.
• Горизонтальные одношпиндельные станки – в этих конструкциях в горизонтально ориентированный шпиндель устанавливается патрон с фрезами. На подобных устройствах фрезеруют пазы для установки замков, площадки для монтажа петель и иные полости.
• Наклонные шпиндельные головки используют при соединениях на ус.
• Перемещаемые фрезерные шпиндели применяют в присадочных станках для профилирования пазов типа «ласточкин хвост» (в дальнейшем детали соединяют с помощью шпонок Хоффмана).
• Копировальное фрезерное оборудование позволяет изготавливать детали сложной формы. Конструктивно подобные устройства выполняют по разным схемам. С их помощью по одной модели изготавливают сотни копий за смену.
• Четырехстороннее фрезерное оборудование обрабатывает длинномерные заготовки, которые в дальнейшем используются для настилки пола, отделки внутренних или наружных стен.
• Фрезерные станки с ЧПУ могут выполнять изготовление изделий сложной формы. Например, из комлевой части дерева подобные устройства могут вырезать деревянные статуи (часто используют для украшения лестниц, изготовления барельефов, ажурной резьбы и иных весьма дорогих изделиях).

Разработка конструкции

Перед началом изготовления следует определиться с типом самого станка, который необходим для конкретного мастера. У каждого могут быть свои предпочтения. Возможно, что для работы можно обойтись обычным ручным фрезером. Разные фирмы выпускают разнообразный электрический инструмент.

Он оснащен необходимыми приспособлениями и специальными шкалами. С их помощью умелый специалист может изготавливать самые разные типы деталей.

Для пользователей электрических ручных фрезеров выпускают наборы фрез. Достаточно подобрать необходимый инструмент, чтобы наладить производство оригинальных и однотипных деталей.

Этапы создания своими руками

Проектирование

Чтобы сделать фрезерный станок по дереву, нужно представить его использование в своем цеху. Любая работа начинается с проработки конструкции. Прорабатываются эскизы, разрабатываются рабочие чертежи сборочных узлов и отдельных деталей.

Для современных конструкторов предлагаются десятки инженерных программ трехмерного моделирования, которые помогают представить будущее изделие в виде твердотельного изделия. Сразу ведется проектирование целых узлов станка.

Здесь вносятся готовые детали, которые можно приобрести в торговой сети, а также элементы собственного изготовления. Их предстоит изготовить на имеющемся оборудовании или заказать у специалистов, имеющих необходимую оснастку.

Трехмерная модель тумбы фрезерного станка:

1. Боковая стенка.
2. Опорный ролик.
3. Опорная поверхность.
4. Внутренние стенки тумбы.
5. Задняя стенка.

Трехмерная модель столешницы фрезерного станка:

1. Боковая планка (необходима для закрепления к тумбе).
2. Передняя стенка (царга).
3. Отверстия для установки.
4. Стенка для упора.
5. Саморезы для сборки элементов.
6. Косынка (усиление для перпендикулярных поверхностей).
7. Опорная поверхность.

Изготовление уникальных деталей

Следующим этапом является изготовление деталей устройства, а также приобретение комплектующих (всем известно, что не стоит изобретать те заготовки, которые проще купить).

Монтировать оборудование необходимо на прочных опорах, поэтому сначала изготавливается сам стол. На нем в дальнейшем будет размещен самодельный фрезерный станок. Выбор у изготовителя большой. Используются:

• Деревянная конструкция, из брусков выпиливаются заготовки, а потом собирается стол. Применяют клеевое соединение, дополнительно крепят с помощью саморезов. Они фиксируют детали относительно друг друга. После полимеризации клея дополнительно усиливают соединения.
• Многие предпочитают сварные пространственные конструкции. В них используют профильные прямоугольные или квадратные трубы. Масса изделия небольшая, прочность высокая. К металлу несложно закреплять отдельные фрагменты станка, достаточно просверлить стенки труб в нужном месте и установить резьбовые шпонки.
• Некоторые мастера предпочитают полностью сборно-разборную конструкцию. Преимущество в том, что при необходимости всегда можно дополнить устройство какими-либо опциями.

Сборка и запуск в эксплуатацию

Самый ответственный этап – это сборка фрезерного станка. Здесь возможны варианты, когда все получилось. Сразу возможен запуск в производственные цепочки. В технологических картах вносят операции, которые выполняются на подобном оборудовании. Подбирается инструмент, и описываются особенности выполнения с его помощью определенных видов работ.

Бывает, что на каком-то этапе допущена ошибка. Тогда придется вносить необходимые коррективы. Важно, довести работу до логического конца.

Чтобы любой пользователь в будущем мог выполнять работу, составляется инструкция по эксплуатации. В ней указывается последовательность включения, безопасной работы и выключения. Обязательный пункт – это меры безопасной работы. Каждый, кто приступает к работе (при работе по найму) подписывает в журнале по охране труда, что прошел подробный инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

Изготовление одношпиндельного фрезерного станка

Необходим горизонтальный стол. Для изготовления подходят литые из чугуна плиты (самый лучший вариант), листы ДСП (ламинированные), МДФ или фанера. На нем устанавливают направляющие линейки.

Между линейками монтируется шпиндель. На нем размещают фрезы. Направляющие можно смещать относительно инструмента. Именно так регулируется глубина обработки.

При установке шпинделя монтируют дополнительные подшипники. Необходимость усиления узла объясняется довольно просто: необходима достаточная прочность, чтобы не возникали неконтролируемые перемещения.

Если необходима глубокая обработка (более 20…30 мм), то используют мощные двигатели (более 2 кВт). На валу устанавливают план-шайбу. С ней крепят патрон или шпиндель под фрезу.

При выборе мотора предпочтение отдают высокоскоростным (высокооборотистым двигателям). Чем выше частота вращения вала, тем лучше качество обработанной поверхности.

Важным элементом для деревообрабатывающего оборудование будет система пылеудаления. При работе образуются опилки, стружка и довольно много пыли. Поэтому в крупных цехах создают аспирационные системы.

В небольших производствах ограничиваются применением пылесосов. Они включаются одновременно с подключением основного электродвигателя. Пыль удаляется из зоны резания и накапливается в специальных мешках. По мере наполнения от отходов обработки избавляются.

Пошаговая инструкция

Работа начинается с изготовления элементов стола. Их изготавливают из ламинированного ДСП. Для большей жесткости необходимо столешницу делать двухслойной. Тогда общая толщина составит 32 мм.

Выпиливание выполняется на раскроечном циркулярном станке. Детали выпиливаются без припусков на последующую обработку. Кромки оклеиваются меламиновой кромочной пленкой.

Чтобы в дальнейшем проще производить монтаж элементов станка, выпиливается прямоугольное отверстие. В нем устанавливается опорная плоскость. К ней крепится фрезер.

Под рабочую часть фрезера высверливается отверстие. Сквозь него будет производиться монтаж инструмента. Для фиксации внутри вставки сверлятся отверстия. Головки болтов будут утоплены внутри отверстий большего диаметра.

На рабочем столе выполняется разметка под установку вспомогательных элементов: направляющих пластин и передвижных упоров. Здесь же продумывается вопрос об монтаже системы отсоса отходов деревообработки.

В направляющих фрезеруются специальные пазы. При работе можно изменять положение направляющих в зависимости от типа используемых фрез. По необходимости их можно раздвинуть, увеличив расстояние между опорами.

Готовый агрегат для фрезерования пазов разного типа удобен в работе. Наличие реверса позволит использовать фрезы разных типов.

Одношпиндельный станок получил наибольшее распространение в деревообрабатывающих цехах. При необходимости направляющие снимаются. Используются фрезы, оснащенные специальными подшипниками. С подобным инструментом производится обработка изделий со всех сторон.

Видео: самодельный фрезерный станок.

Разработка конструкции копировального фрезерного станка

Основы копирования

Копировальный фрезерный станок в своей основе использует элемент пантографа. Этот прибор позволяет по одной поверхности вести копир. С другой стороны устанавливается исполнительный инструмент. В чертежных приспособлениях используют карандаш (ручку). В станках на втором крыле пантографа устанавливают инструмент.

Конструкция пантографа

В основе конструкции используется параллелограмм. Эта геометрическая фигура позволяет проводить параллельные линии или эквидистантные кривые. Одно плечо фиксируется жестко, относительно него производится копирование.

Копир ведут по линиям оригинала. Расположенный на свободном плече карандаш повторяет все перемещения. Остается копия следа на другом листе.

Схема копировального фрезера:

1. Щуп копира.
2. Фрезерующая головка.
3. Механизм уравновешивания масс.
4. Ограничитель поперечного перемещения копира.
5. Механизм ограничения поворота.
6. Фиксатор оригинала и копируемого изделия.

В трехмерном копировании необходимо использовать ось, относительно которой будет производиться перемещение элементов станка. На рамке располагаются щуп и фрезерная головка. Вся рамка перемещается по оси. Имеются ограничения в поперечном перемещении. Угол подъема и опускания рамки тоже имеет определенные ограничения.

Образец (оригинал) и обрабатываемая деталь устанавливаются на столе. Их фиксируют жестко, чтобы при копировании полностью повторять форму оригинала.

Более сложные изделия методом фрезерования выполняются на оборудовании с числовым программным управлением. В них управление перемещением фрезерной головки определяется исполнительными устройствами.