Фрезерный станок по дереву своими руками: конструкция, материалы

Особенности сборки самодельного станка

Изготовление фрезерного станка для дома – достаточно сложный процесс, значительно облегчить себе задачу можно, предварительно набросав чертеж желаемого изделия с указанием размеров, обозначением мест крепления узлов и агрегатов.

Еще на этапе планирования необходимо определиться с местом расположения двигателя. Можно установить его непосредственно в месте выхода инструмента из столешницы и крепить фрезы на его вал. Этот способ отличается дешевизной, но не очень практичен. В процессе работы вал двигателя будет испытывать нагрузки, на которые не рассчитан, это может стать причиной быстрого выхода из строя подшипников, а возможно, и ротора в целом.

Подготовив эскиз станка, переходят к его изготовлению. Первым делом создается станина. Используя болгарку, из профильной трубы или уголка вырезают заготовки необходимой длины. Выдерживая размеры и контролируя углы, создается сварная конструкция. На ней же устанавливается плита для крепления двигателя.

Изготавливается столешница, в ней электролобзиком вырезается прямоугольное отверстие в месте выхода вала. Столешница устанавливается на станину, фиксируется болтами.

На станину крепится двигатель, устанавливается вал с креплением под фрезу. К двигателю подводится электричество. Провод должен быть закрыт специальным коробом или уложен в гофрированную трубу.

Последними монтируют вспомогательные устройства: крепят лампу, столик для обработки мелких деталей, устанавливают систему, удаляющую стружку из рабочей зоны. Каждое подключаемое устройство тестируют, проверяя его работоспособность.

Готовый станок включают без режущего инструмента. Контролируют вращающиеся части на предмет отсутствия люфта, проверяют надежность креплений. Обязательно надо убедиться в работоспособности системы аварийной остановки. Если проверка прошла успешно, станок работает без сбоев, можно устанавливать режущий инструмент и браться за создание своего первого деревянного шедевра.

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.

Сделать основание в виде рамки из профильной трубы.
На нем поместить салазки с винтом для продольного перемещения.
Сверху устанавливается резцедержка с токарного станка с поперечным винтом и тиски.
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.

Принцип работы устройства

Существуют модели фрезерных станков с ЧПУ, которые обрабатывают криволинейные детали методом копирования по шаблону. Благодаря использованию этих устройств стало возможным создание большого количества деталей сложной формы и одинакового размера.

Копировально-фрезерный станок с ЧПУ

Подобные станки используются преимущественно в мебельном производстве для создания декоративных элементов сложной формы.

Кроме мебели, на фрезерных станках создаются предметы декора, архитектурные элементы (барельефы, фризы), сувениры, деревянные детали оружия, рукоятки садовых инструментов. Так как все эти изделия отличаются по форме и по размеру, то для создания каждого из них требуются фрезерные станки определенной конструкции. Но независимо от компоновки, все устройства работают по одинаковому принципу.

Для работы с деревом на станке устанавливается фреза – режущий инструмент. Обработка изделий осуществляется по следующей схеме:

С помощью копира задается контур или поверхность. В качестве копира могут выступать плоский шаблон, эталонный образец, пространственная модель, чертеж, фотоэлемент.
Устройство слежения связано с режущей головкой через механическую (реже гидравлическую или пневматическую) систему подачи.
По заданному шаблону фреза создает контур или поверхность.

Принцип работы копировально-фрезерного станка

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 алгори. 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.

Безопасность при работе с техникой

Выбирая ту или иную схему исполнения фрезерованного станка, необходимо обратить внимание на безопасность работы с таким оборудованием

Для защиты фрезы рекомендуется установить защитный экран, что позволит исключить срыв рабочего инструмента при чрезмерном усилии. Выполнить такой защитный экран можно как из прочного закаленного стекла, так и из перфорированной стальной пластины.
Станок следует оснастить кнопкой экстренной остановки, причём она должна располагаться в легкодоступном месте, но при этом не мешать работе на оборудовании. Также следует обеспечить качественное освещение рабочей зоны, для чего можно использовать как экономичные светодиоды, так и яркий направленный свет.
Помните о том, что работать на фрезерном станке можно исключительно в защитных очках и средствах индивидуальной защиты. Это позволит предупредить поражение глаз стружкой, которая может активно разлетаться при обработке древесины.

Изготовление таких фрезерованных станков не представляет особой сложности. Вам лишь необходимо будет позаботиться о наличии качественного чертежа деревообрабатывающих станков для дома своими руками, выбор которого делают в зависимости от типа оборудования и выполняемых в последующем на нём работ по обработке и фрезерованию по дереву. Вы с легкостью сможете сделать, как простейшие агрегаты, которые выполняют лишь несколько операций по обработке древесины, так и универсальные модели, которые отличаются компактными габаритами и способны выполнять широкий спектр работ, полностью обрабатывая древесину, позволяя получать заготовки с различной формой и размерами.

3 Пошаговое руководство по сборке

Сначала нужно изготовить колонну и станину. Эти элементы делаются из металлического швеллера. Вам требуется создать конструкцию, которая будет похожа на букву П. Нижняя поперечина в данном случае будет выполнять функцию основания фрезера.

Дальнейшая последовательность ваших действий такова:

Из стального уголка делаете направляющие элементы. По ним консоль собираемого своими руками станка будет передвигаться в вертикальном направлении. Уголок желательно хорошо отшлифовать. К колонне он крепится подходящими по размеру болтами.
Из профильного квадратного трубного изделия сооружаете направляющие для рабочего стола самодельного станка. Вам потребуется просверлить отверстия в трубе и вставить в них металлические штыри

Обратите внимание! На них нужно сразу же сделать резьбу.
За передвижение рабочего стола будет отвечать автодомкрат. Он позволит перемещать консоль на 10–12 см. Для обработки не очень крупных деталей этого вполне достаточно.
Из фанерных листов делаете столешницу

Созданную конструкцию закрепляете метизами. Специалисты советуют использовать нержавеющие винты (приобретайте крепеж с утопленными головками)

Для обработки не очень крупных деталей этого вполне достаточно.
Из фанерных листов делаете столешницу. Созданную конструкцию закрепляете метизами. Специалисты советуют использовать нержавеющие винты (приобретайте крепеж с утопленными головками).

Сборка оборудования для фрезерования металла

Теперь из квадратной трубы и металлического уголка свариваете тиски (чертежи этих элементарных приспособлений доступны в интернете). Полученное зажимное приспособление посредством саморезов необходимо прикрепить к столешнице. Через тиски также потребуется пропустить стальной штырь с нанесенной на него резьбой. Далее все просто:

Устанавливаете дрель в станину (шпиндель электроинструмента должен смотреть вниз), крепите ее гайками и винтами. Желательно, кроме того, приварить к станине небольшие перемычки, а затем присоединить к ним метизными изделиями дрель. В этом случае устойчивость приводного приспособления будет намного выше.
Монтируете конус Морзе на шпиндель, а затем цанговый (можно использовать и сверлильный) патрон.

Вот, в принципе, и все. Вы получили в свое распоряжение неплохую самодельную конструкцию. В ней при работе передвигается консоль, на которой фиксируется фрезеруемая деталь. А сам фрезер остается неподвижным.

Станина фрезерного стола

Важной частью инструмента является специальный каркас (станина). Это каркас на опорах, сверху которого находится столешница. Станину можно сделать из любого материала: металл, дерево, ДСП и т.д

Станину можно сделать из любого материала: металл, дерево, ДСП и т.д.

Чтобы обеспечить удобную работу оператора станка, нижнюю часть станины необходимо углубить.

Благодаря этому, оператор при работе не цепляется ногами за конструкцию. Советуем сделать станину с регулируемыми опорами, которые позволят работать на любых неровностях пола.

Фрезерный станок по дереву своими руками примечателен огромным выбором вариантов создания. Вы сможете создать его полностью под себя.

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.

Вертикальный фрезерный станок

Фрезерный станок вертикального типа наиболее популярен в домашних мастерских. Перед началом изготовления надо определиться с конструкцией с учетом поставленныхперед оборудованием задач, выбрать необходимые материалы, подготовить инструмент, рассчитать технические параметры будущего станка.

Выбор материалов для фрезера

При выборе материалов для изготовления станка следует учитывать такие рекомендации.

Станина. Она должна выдерживать значительные динамические нагрузки, что требует использование металла. Наиболее подходит квадратная или прямоугольная стальная труба. Можно применить уголок размером 100 и более миллиметров. Сборку можно производить с помощью сварочного аппарата или болтовых соединений. Второй вариант предпочтительнее, т. к. обеспечивает мобильность.
Столешница, рабочий стол. Столешницу можно изготовить из таких материалов: многослойная фанера, доска, ДСП или МДФ. Поверхность должна быть гладкой. Ее следует максимально защитить от повреждений. Часто используется покрытие из пластика, шлифованных досок или металла. Конструкция стола должна позволять хранить все необходимые инструменты и расходные материалы. На фото показаны примеры исполнения.

Электродвигатель. Подходит как асинхронный, так и коллекторный двигатель. Асинхронный прост в эксплуатации, не ограничивает размеров фрез, но достаточно шумлив. Коллекторный электродвигатель отличается доступностью, но его щетки подвергаются износу значительно быстрее.

Фрезерный станок ЧПУ по дереву своими руками – общие положения и важные нюансы

Это оборудование применяют для изготовления сложных деталей и крупных партий одинаковых изделий Особой системой приводов фреза перемещается по вертикали и горизонтали в границах рабочего стола, наклоняется под нужным углом. Точность перемещений обеспечивают применением шаговых электродвигателей. Всеми действиями управляет электроника и специализированное программное обеспечение. Для изготовления фрезера с ЧПУ по дереву своими руками необходимы соответствующие знания и навыки.

Подробные инструкции по реализации такого проекта нужно рассматривать подробно с помощью отдельной серии тематических статей. В рамках настоящей публикации можно привести несколько универсальных рекомендаций:

Чтобы снизить нагрузки на опорные части и шпиндель до нескольких кг, следует пользоваться качественным, хорошо заточенным инструментом соптимальной скоростью обработки.
Необязательно выбирать мощные шаговые двигатели (более 20 Вт). В данном проекте они преодолевают сравнительно небольшие силы трения при перемещении по направляющим. Для уменьшения сопротивления необходима качественная смазка.
Для получения хорошей точности подходят шаговые двигатели с единичным шагом в 1,6−2° (погрешность − 2,5−3%). Необходимо правильно подобрать соответствующую винтовую пару.
С использованием зубчатого ремня получить точность выше 0,3−0,4 мм на длине 650−750 мм очень сложно. Винтовой привод поможет решить такую задачу без лишних трудностей.
Предпочтительно применять подшипники скольжения. Шариковые аналоги отличаются большим люфтом.

Для повторения лучше взять неслишком сложный образец. Подойдёт, например, хорошо известный специалистам фрезерный станок австрийского производства Step-Four

Безопасность при работе с техникой

Для защиты фрезы рекомендуется установить защитный экран, что позволит исключить срыв рабочего инструмента при чрезмерном усилии. Выполнить такой защитный экран можно как из прочного закаленного стекла, так и из перфорированной стальной пластины.
Станок следует оснастить кнопкой экстренной остановки, причём она должна располагаться в легкодоступном месте, но при этом не мешать работе на оборудовании. Также следует обеспечить качественное освещение рабочей зоны, для чего можно использовать как экономичные светодиоды, так и яркий направленный свет.
Помните о том, что работать на фрезерном станке можно исключительно в защитных очках и средствах индивидуальной защиты. Это позволит предупредить поражение глаз стружкой, которая может активно разлетаться при обработке древесины.

Для чего необходимо такое приспособление

Лифт для фрезера, при помощи которого обеспечивается точное перемещение закрепленного на нем ручного электроинструмента в вертикальной плоскости, необходим во многих ситуациях. К таким ситуациям, в которых качество и точность обработки изделий из древесины имеют не последнее значение, следует отнести декоративную отделку мебельных панелей, выполнение технологических пазов и проушин на элементах мебельных конструкций. Качество обработки в таких случаях будет зависеть не от опыта выполняющего ее мастера и твердости его рук, а только от точности настроек приспособления и степени его устойчивости.

Даже у человека, обладающего неплохой физической подготовкой, при работе с ручным фрезером, вес которого может составлять 5 кг и даже более, устают руки. Это напрямую отражается на точности и качестве работы. Кроме того, такую точность обработки, которую способен обеспечить ручной фрезер, установленный на лифте, при манипуляциях, выполняемых с электроинструментом вручную, получить невозможно.

У большинства фрезеров штатная регулировка при установке инструмента в столе становится просто не удобной

К необходимости изобретения такого полезного приспособления, каким является лифт для фрезера, привело то, что разнообразие типов декоративной отделки изделий из древесины значительно расширилось, усложнились технологические приемы обработки данного материала, а также повысились требования к точности ее выполнения. Все вышеперечисленные факторы требуют, чтобы в ручном фрезерном электрооборудовании сочетались высокая подвижность его рабочего органа, а также точность совершаемых им перемещений. Именно таким требованиям в полной мере отвечает лифт для фрезера, при помощи которого используемый электроинструмент быстро поднимается и опускается на необходимую высоту над рабочим столом, а также удерживается на заданном уровне в течение требуемого количества времени.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Как пилить самодельным фрезером

Чтобы приступить к работе, нужно выбрать подходящую фрезу. Затем требуется её вставить в патрон дрели и качественно закрепить. При этом нужно следить, чтобы она выступала над подошвой на нужную высоту.

Двигая деталь по верхней стороне подошвы вдоль бруска можно выполнять обработку, например, края деревянной доски.

Для того чтобы работать самодельным фрезером, необходимо учитывать, что скорость его вращения обычно составляет не более 3000 оборотов в минуту. В то же время у фрезерного станка она достигает 20000 оборотов в минуту. Поэтому использование самодельного фрезера будет иметь свои особенности.

Учитывая относительно низкую скорость вращения, нужно использовать только такие фрезы, которые предназначены для работы на низких оборотах. При этом скорость дрели в процессе работы должна быть максимальной.

Мощность фрезерного станка составляет 1-2 кВт. Дрель может обеспечить 0,5-0,6 Вт. Недостаточная мощность не позволит справиться с обработкой очень твёрдых материалов. Её предпочтительнее использовать для дерева или пластика.

В устройстве дрели используются шестерни и редукторы, а во фрезерном станке этого нет. Из-за использования зубчатой передачи возможен люфт, который способствует возникновению вибрации и биения. Поэтому точность работы дрели будет ниже по сравнению с фрезерным станком.

Для выполнения некоторых видов работ необходимо устанавливать глубину работы фрезы. В дрели такая возможность не предусматривается. Вместо этого можно регулировать то, насколько глубоко вставлена фреза.

Важно уделять внимание безопасности проведения работ. На высоких оборотах плохо закреплённый патрон может раскрутиться. Поэтому во время работы необходимо контролировать его положение

Поэтому во время работы необходимо контролировать его положение

Поэтому во время работы необходимо контролировать его положение.

Также необходимо обратить внимание на следующее:

Кнопка включения будет расположена неудобно. Поэтому нажимать на неё нужно аккуратно.
Хотя дрель закреплена на своём основании надёжно, тем не менее в процессе выполнения операций её необходимо удерживать руками в постоянном положении.

Нужно заметить, что несмотря на определённые сложности, самодельная дрель в определённых ситуациях является полезной. Кроме того, при необходимости её можно отсоединять от основания и применять в соответствии с основным назначением.

Проводя работы там, где обычно нельзя воспользоваться фрезеровальным станком, мастер может воспользоваться самодельным устройством такого же типа. Конечно, оно будет уступать по качеству профессиональному станку, но сможет справиться с большинством видов фрезеровальных работ. Умение изготовить такое устройство также будет полезно начинающим мастерам, у которых часто не имеется возможности самостоятельно проводить фрезеровальные работы. Фрезер по дереву своими руками, сделанный из дрели, поможет исправить такую ситуацию.

Особенности изготовления копировальной машины в домашней мастерской

У копировально-фрезерных станков верхнее расположение шпиндельной головки. Стол неподвижный, большой. Он вмещает исходную деталь и обрабатываемую заготовку. Привод станка имеет свой двигатель по каждой оси в горизонтальном перемещении. Основная отличительная особенность оборудования – наличие копировальной головки, которая считывает информацию с исходной детали и управляет инструментом.

Головка

Копировальная головка устанавливается на каретке шпиндельного узла и жестко с ней связывается. При перемещении в горизонтальном направлении копир скользит по образцу и поднимает, и опускает инструмент.

2D

Для получения объемного изображения делается стол в 2 раза шире исходной заготовки. На него укладывается образец и рядом обрабатываемая деталь. Запускается продольное движение консоли с поперечным перемещением.

3D

Получить объемную 3D деталь, возможно при синхронном вращении деталей. Для этого вместо плоского стола делается рама. На ней устанавливаются вращающиеся центра. Сзади на вал с шаблоном подключается двигатель. В передней части одевают одинаковые звездочки и цепь, обеспечивая одновременное вращение образца и заготовки.

Фрезерный станок по дереву своими руками

Особенности сборки самодельного станка