Фрезерный станок по дереву своими руками: изготовление столешницы, станины, установка электродвигателя

Ремонт, строительство, изготовление мебели в домашней мастерской – все это невозможно без использования фасонных изделий из дерева.

Плинтусы, наличники, струганные рейки с орнаментом – вот то, что поможет изготовить самодельный фрезерный станок. Снять фаску, проточить паз, без которого не собрать в единое целое объемное изделие, – тоже его работа.

Пользуясь этим универсальным инструментом, несложно сделать выборку под шпонку, цилиндрическую или прямоугольную проточку. Меняя фрезеровочный инструмент, можно пилить, строгать, сверлить и даже изготавливать статуэтки из дерева.

Принцип работы

Обработка древесины на фрезерном станке выполняется с помощью специального режущего инструмента – фрезы. Фреза фиксируется в каретке, с помощью которой можно регулировать высоту режущей кромки. В процессе работы фреза вращается с очень высокой скоростью, благодаря чему поверхность изделия получается идеально гладкой.

Ассортимент фрез для обработки дерева широк, легко подобрать инструмент для любого вида работ. Чаще всего используются:

концевые фрезы, внешне напоминающие обычное сверло;
дисковые, являющие собой зубчатые колеса с острыми зубьями;
фрезы со сферической режущей кромкой;
многоуровневые фрезы, позволяющие изготавливать фасонные изделия.

При выполнении большинства операций вал фрезерного инструмента не совершает поступательных движений, а заготовка пододвигается к его режущей кромке. Некоторые работы требуют взаимного передвижения, что реализуется дополнительными устройствами.

Назначение станка

Перечень работ, которые можно выполнить на фрезерном станке, достаточно широк. Он может:

просверлить отверстие, создать цилиндрические и сферические углубления любого размера;
проточить паз любой конфигурации;
изготовить плинтус, наличник, планку для рамок и другую подобную продукцию;
создать узор на поверхности дерева или изготовить объемные из него изделия.

Помимо всего прочего, используя насадки, данный станок сможет заменить ряд других устройств. С его помощью можно пилить, сверлить, строгать, даже обтачивать деревянные детали.

Разновидности станков

Фрезерный станок может быть стационарным или настольным. Во втором случае в качестве станины используется верстак или другой прочный и устойчивый стол для ручных работ. Устройства различают и по ряду конструктивных особенностей.

Среди наиболее популярных:

станки с одним шпинделем и вертикальным расположением приводного вала;
многошпиндельные конфигурации, с возможностью одновременного использования разных типов фрез;
фрезерные конструкции, позволяющие менять угол наклона вала или столешницы;
копировальные фрезерные станки.

Оптимальным выбором для дома является конструкция с одним вертикальным шпинделем. Изготовить такой фрезерный стол своими руками несложно. Он состоит из станины (рамы на ножках) и столешницы, в отверстие которой выведен шпиндель с патроном для режущего инструмента.

Фрезерный стол из фанеры – эконом вариант

Всем здравствуйте! Простейший фрезерный стол для домашнего применения можно изготовить своими руками практически без финансовых вложений и имея в наличии минимальный набор электроинструмента. Конечно, ожидать от такой самоделки максимального функционала и качества не стоит, но для выполнения простых задач и для начинающего самоделкина вполне пригодный инструмент. Желание изготовить, что-то подобное возникло давно и приобретенный в далеком прошлом ручной фрезер «Интерскол ФМ-32/1900Э» ждал с нетерпением. Опыта в данном направлении у меня нет, так что не судите строго, советы и критика приветствуются.

После мониторинга всемирной паутины и рассмотрения множества вариантов решил изготовить для первого раза самый простой и недорогой, на мой взгляд, стол для ручного фрезера.

Для начала нужно определиться с размером рабочей поверхности. В интернете множество вариантов с абсолютно разными размерами и в данном случае основная проблема в материале, из которого изготовить стол. Это может быть толстая фанера, ЛДСП или подобный материал, главное чтоб поверхность была ровная и достаточно жесткая. В наличии после ремонта остался кусок березовой фанеры 1500 * 450 * 18 мм, из этого обрезка и изготовил основные элементы стола. В данном варианте рабочая поверхность имеет размеры 80*44 см. Из остальной части фанеры в дальнейшем изготовил параллельный упор и лифт для фрезера.

С ручного фрезера снял подошву при помощи которой разметил и выпилил при помощи электролобзика сквозной контур в столешнице. Отверстие в столешнице сделал немного больше подошвы, что бы плита фрезера свободно заходила.

На столешнице разметил контур стальной плиты и при помощи пока еще ручного фрезера утопил заподлицо будущую подошву. Возможно, из за отсутствия опыта идеально точно отфрезеровать не получилось и при установке пришлось подгонять под одну плоскость, при помощи подкладок под плиту из обрезков от пластиковой бутылки.

Разметил и просверлил отверстия для крепления к фрезеру. Все отверстия рассверлил сверлом большего диаметра, чтоб шляпки болтов и саморезов крепления плиты к фрезеру и к столу были заподлицо.

Закрепил фрезер, и отметил центр будущего отверстия под фрезу. На данном этапе появилось несколько вопросов, а именно какого диаметра делать отверстие под фрезы и стоит ли делать составную плиту для возможности установки больших фрез. От секционной плиты решил отказаться, так как это усложняет данную конструкцию, а первоначальная цель – изготовление простого фрезерного стола. Диаметр отверстия под фрезу было решено сделать немного больше самой большой фрезы, которая была в наличии, а именно 32 мм в диаметре. Скорей всего этого будет достаточно для данного столика, а в случае острой необходимости использовать фрезы большего диаметра придется изготовить еще одну стальную плиту или усовершенствовать имеющуюся. Отверстие высверливал сверлом небольшого диаметра по наружной окружности с последующей обработкой круглым напильником – это самый трудоемкий этап.

Параллельный упор начального уровня готов, осталось только проверить правильность установки угла 90 градусов, у меня изначально немного не совпало. Для регулировки угла под крепежные уголки подложил тонкие подкладки.

Следующий этап – лифт для фрезера. Изначально рассматривалось три версии: с верхней регулировкой, с регулировкой с помощью автомобильного домкрата, и при помощи резьбовой шпильки. С верхней регулировкой – удобный вариант, но требует изменения конструкции фрезера и наиболее трудоемкий, а так как это пробный вариант, пришлось отказаться. Лишнего автомобильного домкрата в наличии не оказалось, следовательно, вторая версия тоже отпала. Приступил к реализации третьей версии.

Выбор материала для надежной станины

Основа всей конструкции – станина. Это рама, к которой крепятся все основные части станка. Она должна быть прочной, надежной и устойчивой. По совокупности этих характеристик оптимальный материал для станины фрезерного станка – сталь. Лучше всего изготавливать станину из профильной трубы или толстостенного угольника. Для соединения деталей в единое целое можно воспользоваться сваркой или использовать болтовое соединение.

Размеры рамы напрямую зависят от размеров заготовок, с которыми планируется работать, кроме того, стоит учитывать и габариты мастерской. Если помещение не отличается простором, стоит задуматься о создании сборной конструкции на болтах. В любое время ее можно демонтировать, а при необходимости снова собрать.

Технология сборки

В общем и целом, пошаговый процесс выглядит следующим образом.

Разметьте и распилите доску и деревянную плиту на составляющие (будущие детали), сверяясь по чертежу будущего стола.
Разметьте и распилите стальные листы и профтрубы.
Разметьте, пропилите и просверлите технологические отверстия, проёмы и выемки, предусмотренные будущей конструкцией. Для пропила применяются болгарка, сабельная пила и электролобзик. Соблюдайте ровность хода, не отклоняясь от разметок.
Для изготовления станины, крепящей двигатели, разметьте и распилите профтрубу и уголки, сверяясь по чертежу конструкции.
Соберите станину и смонтируйте на ней основной двигатель. Для закрепления мотора используйте уголки и технологические стойки. Он должен быть зафиксирован надёжно.
В проёме (если он есть) установите горизонтальные направляющие. Над проёмом – перпендикулярно столешнице – устанавливаются вертикальные. Соотнесите их – они не должны смещаться. Проверьте их работу, временно поместив между ними, например, тестовые брусок или металлоконструкцию, элемент крутящей механики, подлежащие обработке. Убедитесь, что подающие «салазки» закреплены надёжно.
В пространстве станины разместите шаговые двигатели и их драйверные платы. Эти двигатели применяются в полуавтоматических станках, рассчитанных на скоростную профессиональную обработку деталей. Разместите элементы механизма передачи (если он предусмотрен) – редуктор продлит срок службы подшипников двигателя, взяв часть нагрузки от обрабатываемой детали на себя. Шестерная или ременная передача – зависит от предпочтений пользователя.
Смонтируйте блок питания для шаговых двигателей. Зачастую эти движки не используют 220 В – им требуется пониженное напряжение, например, 12 В.
Разместите зажимы и фиксаторы (винты- «барашки»). Они помогут зафиксировать обрабатываемую деталь, например, по вертикали, сделав свободной её подачу по горизонтали.
Соберите электромонтажную схему, припаяв провода и кабели к соответствующим выводам используемой электрики. Разместите выключатели и кнопки – согласно сборочному чертежу верстака с фрезерователем. Опробуйте работу основного и вспомогательных двигателей, подав постоянное напряжение (например, 5 и 12 В от блока питания) на шаговые двигатели. Основному мотору может потребоваться 220 или 380 В.
Разместите розетки. Можно использовать готовый удлинитель – если верстак универсальный. Проверьте их работу, подключив общий кабель к ближайшей розетке. Рекомендуется для станка (с верстаком) установить отдельный автоматический предохранитель. Его рабочий ток – 16 ампер.
Разместите светильник. Проверьте его работу.

Убедитесь, что двигатели и механизм подачи работают чётко. Если станок достаточно мощный, то попробуйте равномерно обточить, скажем, кусок алюминиевой трубы от старой раскладушки.

Удобная и долговечная столешница

Столешница профессионального станка изготавливается из стали. Данный материал долговечен, его поверхность не подвержена образованию заусенцев, но в домашних условиях работать с толстым листом металла крайне сложно, гораздо проще и дешевле использовать древесину. В качестве материала для столешницы можно выбрать:

толстую многослойную фанеру;
древесные плиты (ДСП, ОСП и другие);
струганную доску.

Какой бы материал ни был выбран, важно помнить, что поверхность столешницы должна быть гладкой и выдерживать высокие нагрузки. Деревянную поверхность обязательно пропитать олифой или маслом, создать долговечную конструкцию можно, оббив дерево листовой сталью или прочным пластиком.

Выбор электродвигателя

Важнейшая деталь станка – двигатель. Во многом именно от его параметров зависит перечень работ, которые можно будет выполнить на самодельном станке. В качестве движущей части можно использовать как коллекторные, так и асинхронные электродвигатели. Коллекторные выгодно отличаются небольшой стоимостью, но имеют меньшую мощность, кроме того, их графитные щетки быстро выгорают, что является причиной частого ремонта.

Асинхронные двигатели – лучший выбор для стационарного домашнего станка. Они мощные, неприхотливые, не требуют особого ухода, единственный недостаток – шумность. Но шум в мастерской вряд ли кого удивит.

Двигателем небольшого домашнего фрезерного станка запросто может стать электрическая дрель или шуруповерт. Такой станок не справится с глубокой обработкой твердой древесины, но поможет в поверхностной обработке небольших заготовок. Еще один вариант простого мини-станка – устройство, собранное на базе переносного фрезера. Для него достаточно изготовить подходящую станину, прикрутить его к столешнице, и станок готов.

Дополнительные приспособления

Полноценный фрезерный станок должен обеспечивать удобство и безопасность работы. Для этого в его комплектацию должны входить:

кнопка аварийной остановки;
поворотный кожух ограждения фрезы;
система удаления пыли из рабочей зоны;
автономная подсветка.

Обработка длинных заготовок имеет свои особенности. Изготовление плинтусов, наличников и другой подобной продукции потребует дополнительного устройства – вертикального упора. Он представляет собой доску или лист толстого металла, имеющий вырез под фрезу. Упор крепится вертикально, с его помощью удобно регулировать угол и глубину обработки заготовки.

Универсальный фрезерный станок позволяет обрабатывать как большие, так и мелкие детали. Обрабатывать небольшие заготовки будет удобнее и безопаснее, если на столешнице установить прижимы по типу струбцин. Они должны быть съемными, для их крепления в столешнице сверлят несколько отверстий.

Виды агрегата

Существует немало видов фрезеровального оборудования, каждый из которых имеет свои отличительные черты конструкции и предназначение. Условно устройства можно подразделить на несколько типов.

Станок с числовым программным устройством

Конструкция этого вида устройства имеет встроенный микропроцессор с определенным объемом оперативной памяти и операционной системой. Благодаря этому его можно запрограммировать на выполнение определенной последовательности операций, настроить функции устройства.

Преимущество работы станка с ЧПУ заключается в следующем:

способен выполнять одновременно несколько типов операций;
позволяет экономить затраты на оплату трудовых ресурсов и организацию производственного процесса;
повышение уровня производительности труда;
сокращение времени, необходимого на выполнение поставленной задачи.

Для работы с этим видом устройства для фрезеровки необходимо обладать специальными навыками и знаниями.