Фреза для резки дерева

Чтобы значительно расширить функциональные возможности обычной электрической дрели, предназначенной только для сверления, можно использовать такой инструмент, как фреза по дереву для дрели. Применяя электроинструмент с этой рабочей насадкой, можно эффективно осуществлять различные виды обработки изделий из древесных материалов. Правильно подбирая такой фрезу под определенные задачи, можно выполнять с ее помощью как черновую, так и чистовую обработку.

Дрелью можно выполнять ряд фрезеровочных операций

Конструкцию фрезы по дереву на дрель составляют хвостовик и рабочая часть, которая изначально затачивается под определенные технологические операции. Для выполнения такой заточки используется высокоточное оборудование, в конструктивных элементах которого не должно быть люфта. Как параметры заточки, так и твердость материала изготовления фрезы, в качестве которого используют специальные сорта стали, подбирают в зависимости от того, какими характеристиками обладает обрабатываемая древесина.

Все фрезы по дереву делятся на две категории:

• насадные, диаметр посадочной части которых составляет 32 мм (они предназначены для установки в шпиндель стационарного фрезерного станка);
• концевые, которые также называют пальчиковыми (их посадочная часть (хвостовик) может иметь диаметр 8 или 12 мм, они устанавливаются как на стационарный фрезерный станок, так и на ручную дрель).

Основные типы фрез по дереву

Следует иметь в виду, что фреза по дереву, устанавливаемая на дрель (как, впрочем, и фрезы по металлу на дрель), может быть только концевого типа.

Для обработки различных древесных материалов (натуральный массив, фанера, МДФ, ДСП и др.) используются различные типы фрез. При этом более износостойкими и, соответственно, долговечными являются фрезы, предназначенные для обработки фанеры. Они не перетачиваются в процессе эксплуатации, поскольку оснащены режущими пластинами из твердого сплава, что и повышает ресурс их эффективного использования.

Основные параметры и классификация

Параметрами, по которым фрезы для дрели, предназначенные для обработки дерева, разделяют на различные категории, являются:

1. основное назначение;
2. размеры;
3. форма, которую имеет режущая часть;
4. конструктивные особенности;
5. материал изготовления.

Основные геометрические параметры фрезы по дереву

Виды по назначению

Для выполнения фрезерных работ по дереву с использованием электрической дрели сегодня применяют множество инструментов, так как технологические операции с этим материалом могут быть различными. В зависимости от основного назначения среди фрез по дереву выделяют следующие виды.

При помощи такого инструмента осуществляют скругление углов изделий из дерева.

Эти фрезы используют для вырезания V-образных пазов на плоских деревянных поверхностях. При помощи такого инструмента на изделии можно выполнять различные узоры и надписи, а также обрабатывать кромки.

Это фрезы по дереву, при помощи которых на поверхности обрабатываемого изделия вырезаются пазы и канавки различной ширины и глубины.

Такие фрезы по своему назначению схожи с дисковыми, но позволяют создавать более широкие канавки на поверхности изделия. Фрезы именно данного типа используются в оконном производстве, где с их помощью в деревянных рамах вырезают пазы для размещения стекла.

При помощи фрез данного типа на торце обрабатываемого изделия можно создавать полукруглые канавки. Галтельные фрезы по дереву, оснащенные опорным подшипником, используются для изготовления декоративных мебельных реек.

Это инструменты с режущей частью, выполненной в форме обратного конуса. С их помощью в изделиях из дерева можно создавать пазы типа «ласточкин хвост». Именно такие пазы используются для создания открытых и скрытых шиповых соединений двух и более деталей, изготовленных из древесины.

Такие фрезы по дереву предназначены для обработки краев деревянных изделий. Конструкция кромочной фрезы может содержать подшипник, который, упираясь в край обрабатываемого изделия, обеспечивает ее правильное положение и ограничивает глубину ее врезания.

Фрезы по дереву данного типа могут изготавливаться с прямыми или винтовыми режущими кромками. При помощи таких инструментов выполняется обработка плоских поверхностей.

Эти фрезы также предназначены для обработки плоской поверхности. В отличие от цилиндрических, они имеют режущие зубья на торцевой части.

С помощью данных фрез снимают фаски с кромок обрабатываемого изделия. Такая фреза по дереву, используемая для установки на дрель, также может иметь в своей конструкции упорный подшипник, ограничивающий глубину врезания инструмента в древесину.

Эти фрезы по дереву применяют для создания на поверхности обрабатываемого изделия сложных выемок и углублений.

Это фрезы, используемые для формирования на поверхности изделия из дерева элементов, отличающихся сложной конфигурацией.

Виды по конструктивному исполнению

Фрезерный инструмент, используемый в комплекте с дрелями, может иметь различное конструктивное исполнение. Так, различают цельные и сборные фрезы по дереву, которые также следует выбирать в зависимости от характеристик материала, который предстоит обрабатывать.

Фрезы цельного типа производят из одной стальной заготовки, соответственно, их корпус и режущая часть выполнены из металла одной марки. Такие инструменты отличаются невысокой стоимостью, но использовать их можно для обработки не слишком твердых материалов. Естественно, рабочий ресурс фрез данного типа невелик.

Фрезы цельные из инструментальной стали

Более износостойкими и долговечными являются фрезы по дереву сборного типа, корпус которых изготовлен из обычной стали. Их режущие зубья – это твердосплавные пластины, которые фиксируются на теле инструмента при помощи пайки и не перетачиваются в процессе эксплуатации. При помощи таких фрез можно осуществлять обработку более твердых материалов с высокой производительностью.

Фрезы по дереву с твердосплавными резцами

Вне зависимости от типа фрез по дереву для дрели их режущие зубья могут быть заостренными или затылованными. У первых передняя и задняя поверхности являются плоскими, а их заточка выполняется по задней поверхности. Большим недостатков фрез с режущими зубьями данного типа является то, что при их переточке могут измениться геометрические параметры инструмента, в частности его диаметр. Подобного недостатка лишены фрезы с затылованными зубьями, у которых плоской является только передняя поверхность. Поскольку заточка такого инструмента выполняется именно по передней поверхности, осуществлять данную процедуру можно неоднократно, не переживая за то, что геометрические параметры фрезы изменятся.

Фрезерный станок из дрели своими руками

Учитывая тот факт, что серийный фрезерный станок относится к дорогостоящему оборудованию, вопрос о том, как сделать небольшой фрезер из дрели, является очень актуальным. Такой станок, используемый в комплекте с фрезами по дереву, устанавливаемыми на дрель, является незаменимым при строительстве и ремонте загородного дома, а также при выполнении многих других работ.

Самодельный станок из дрели

Приступая к изготовлению самодельного фрезера, необходимо в первую очередь сделать для него стол, который должен быть устойчивым и надежным. Для этого часто используют фанеру, толщина которой не должна быть меньше 12 мм. Опорные элементы можно выполнить из четырех деревянных брусков. Важной частью такого самодельного устройства является площадка-ограничитель, задача которой состоит в том, чтобы обеспечить правильное положение фрезы по отношению к обрабатываемой поверхности. Изготовить такую площадку можно из листа ДСП или толстой фанеры, вырезав кусок требуемого размера и закруглив его углы. В центре площадки-ограничителя высверливается отверстие, которое необходимо для выхода фрезы по дереву.

Устройство механизмов вертикального перемещения и закрепления дрели

Сама дрель при помощи хомутов фиксируется на стойке, которую изготавливают из ДСП. Длина такой стойки должна примерно соответствовать длине самой дрели, а ее ширина быть достаточной для того, чтобы разместить на ней электроинструмент и крепежные элементы. Стойка и площадка-ограничитель соединяются между собой строго под углом 90°. Фиксируя дрель на стойке при помощи хомутов, следует размещать ее так, чтобы вставленная в ее патрон фреза выходила за пределы поверхности площадки-основания на требуемую величину. Чтобы увеличить прочность полученной конструкции, можно дополнительно укрепить ее при помощи куска ДСП, соединяемого саморезами со стойкой и площадкой-ограничителем.

Самодельный координатный стол для станка

Используя обычную дрель, можно изготовить еще более функциональный и удобный в использовании фрезерный станок, если установить электроинструмент на самодельную станину, оснащенную стойкой с простейшим микролифтом. Сделать такой станок также можно из древесины, кроме ходового винта, по которому будет перемещаться микролифт с закрепленным на нем инструментом.

И в заключение небольшое видео о работе самодельного фрезера, изготовленного из дрели в условиях домашней мастеркой.

Фрезеровка предоставляет практически неограниченные возможности по обработке заготовок. Формирование кромок, пазов и канавок различной глубины и формы – для каждой операции есть свои виды фрез по дереву для ручного фрезера, позволяющие выполнять работу максимально эффективно. Какие бывают фрезы по размерам, форме, конструкции и типам лезвий – вся нужная информация в одном обзоре.

Разновидности диаметра хвостовика

Перед тем как выбрать фрезу, надо в первую очередь определиться со способом ее крепления, а точнее, в каких единицах измеряются диаметр хвостовика – дюймах или миллиметрах. Это зависит от того какие в комплекте с фрезером идут цанги – втулки, в которых зажимается хвостовик:

• Если они измеряются в миллиметрах, то самые распространённые это на 6, 8 и 12 мм.
• Когда размер указывается в дюймах, то обычно выбирать приходится только из двух из них – это четверть и половина дюйма.

Это важно! При переводе дюймов в единицы СИ получается 6,35 и 12,7 мм, но, несмотря на столь незначительную разницу, миллиметровый хвостовик не совместим с дюймовой цангой и наоборот. Вал фрезерной машины вращается со скоростью до 25000 оборотов в минуту, поэтому малейшие несоответствия повлекут за собой в лучшем случае порчу инструмента.

Типы конструкции фрез

В зависимости от стоимости и назначения, они выпускаются в следующих конструкционных модификациях:

Сборные

В основе такой стальная болванка необходимой формы, к которой приварены режущие кромки. Благодаря простоте изготовления, таких моделей на рынке большинство.

Со сменными режущими кромками

Отличаются большим сроком службы, так как ножи для них делают двусторонними – когда лезвие затупилось, его переворачивают.

Монолитные

Режущие кромки выточены прямо в основании – при работе с таким инструментов пропадает даже гипотетическая возможность, что нож отломается, но после нескольких заточек фрезу придется менять.

Типы лезвий фрез

Фрезы бывают с вертикальным, наклонным или спиральным расположением лезвий. Если они прямые, то кусочки дерева будут срублены с заготовки, а наклонные их срезают, что уменьшает вероятность возникновения сколов и увеличивает общее качество фрезеровки.

По материалу и характеристикам лезвия выпускаются двух типов:

• HM – быстрорежущие. Используются для обработки мягких пород дерева или алюминия.
• HSS – твердосплавные. Предназначены для твердых материалов, поэтому у таких режущих кромок лучше температурный коэффициент и прочие характеристики, что также отражается на их цене.

Кроме лезвий, в зависимости от того, в каком месте и какой формы нужно получить выемку в заготовке, используются соответствующие типы фрез для ручного фрезера по дереву.

Фрезы пазовые

Предназначены для выборки паза необходимой ширины и глубины в середине детали или от ее края и к центру. Чаще всего применяется при создании соединения типа шип-паз. При необходимости, если позволяет конструкция упора фрезерной машины, то ширина паза может регулироваться без замены фрезы на бо́льшую по диаметру.

Пазовые прямые

Простейший инструмент цилиндрической формы, после использования которого в заготовке остается прямоугольный в сечении паз. Преимущественно используется с погружными фрезеровальными машинами, хотя возможно и применение их с другими моделями.

Пазовые галтельные

Их режущая головка имеет закругленную форму, благодаря чему в разрезе паз напоминает литеру «U» – в зависимости от глубины реза стенки закругляются сразу же от поверхности заготовки или сначала некоторое время идут от нее под прямым углом.

Пазовые галтельные V образные

Хотя по определению «галтель» это именно полукруглая выемка, к галтельным относится и фреза, дающая в разрезе «V»-образный паз. Если работа предполагает изготовление пазов с разными углами наклона стенок, то надо иметь соответствующий комплект инструментов.

Пазовые конструкционные (Т образные и ласточкин хвост)

В сечении полученные пазы образуют перевернутую букву «Т», основание которой выходит на поверхность или правильную трапецию, большая сторона которой обращена к центру заготовки. Это одно из самых надежных соединений, заготовки задвигаются одна в другую и другим способом разъединить их не получится.

Существуют различные виды механической деревообработки, среди которых особое место занимает фрезерование.

Фреза по дереву – это многолезвийный инструмент широкой номенклатуры, позволяющий добиться высокого качества работ при декорировании и кромочной обработке изделий из дерева, а также врезке в них петель и различной фурнитуры.

Классификация

В соответствии с общепринятой классификацией для обработки дерева применяют фрезы форм, отраженных в таблице.

Виды фрез по дереву	Основные виды работ
Торцевые	Обработка торцевых поверхностей
Конусообразные	Обработка любых пород дерева под разными углами
V-образные	Гравировка надписей, снятие фасок под углом 45° и выполнение V-образных пазов
Дисковые	Выполнение горизонтальных пазов различных размеров для отрезных работ
Профильные	Декорирование изделий
Фальцевые	Фрезеровка четвертей
Калевочные	Скругление кромок
Ласточкино гнездо	Выполнение шиповых соединений различного вида
Фигирейные	Обработка кромок филеночных деталей
Галтельные	Создание галтелей (желобков) на кромках изделий

Существуют разнообразные подвиды, отличающиеся по конструкции, форме лезвий, применению.

Так, с помощью шарового (шарообразного или сферического с круглой головкой) инструмента можно выполнять художественную резьбу по дереву. Есть изделия специального назначения, применяемые для резки ламината, деталей мебели, ручек, поручней.

Комбинированный вид представляет собой комбинацию пазовой фрезы и шиповой, применяется для сращивания досок.

Погружные инструменты применяют для фрезеровки пазов. Для получения аккуратных пазов выпускают модели с удлиненным хвостовиком.

Основные характеристики

Любой вид фрез можно охарактеризовать несколькими параметрами. Основные из них:

• геометрия (общая форма);
• форма режущих кромок (лезвий);
• конструкция;
• материал, из которого изготавливаются лезвия;
• диаметр внешний, посадочный, хвостовика.

Независимо от параметров, все виды должны обладать высокой прочностью, поэтому их делают из твердых, прочных материалов с последующей термической обработкой. Применяется напыление, увеличивающее износостойкость изделий.

Конструктивное исполнение

Хвостовик и режущие зубцы или лезвия – основные части фрезы по дереву. Их делают из цельного куска металла (такие инструменты называют монолитными) или из отдельных частей с последующим скреплением (сборные, составные).

Монолитные фрезы изготавливаются из инструментальной стали (твердость не ниже HRC 58…62) заодно с режущей частью, которую затем затачивают. Они имеют небольшой эксплуатационный ресурс, что связано с невозможностью замены режущих пластин по мере их износа. Основное их преимущество – низкая стоимость.

Сборные фрезы представляют собой стальную болванку с напаянными лезвиями, которые изготавливаются из инструментальной стали или твердосплавных металлов. Большое значение при их изготовлении уделяют рецептуре и качеству припоя, которым припаивают лезвия. Это должна быть тугоплавкая марка, содержащая медь и серебро. К таким припоям относятся, например, ПСр 37,5 и ПСр 40.

Обратите внимание! Фрезы с напаянными лезвиями не перетачиваются.

Фрезы со сменными лезвиями (фрезерные головки) – это разновидность сборных. В них лезвия устанавливаются таким образом (механическое крепление), чтобы их можно было менять по мере износа.

Встречаются также фрезерные головки, в которых объединены в единое целое несколько разновидностей режущих лезвий, их называют наборными. При этом можно изменить порядок набора режущих частей и расстояние между ними. Инструмент при такой замене не должен во время работы терять свою продольную устойчивость.

Наборы используют для получения фасонных изделий из дерева и других работ с древесиной.

Для того чтобы упростить выполнение работ, связанных с точным фрезерованием при помощи ручного деревообрабатывающего инструмента, кромочную фрезу по дереву часто оснащают небольшим подшипником. Он монтируется у одного из краев режущей кромки (вверху или внизу) и при работе обеспечивает правильное направление движения, упираясь в край деревянной детали.

Типы лезвий

По типу лезвий фрезы по дереву делятся на твердосплавные (маркируются аббревиатурой HSS) или быстрорежущие (обозначаются буквами НМ). При этом инструментом с быстрорежущими кромками обрабатывают мягкую древесину, а с твердосплавными лезвиями – твердые породы дерева.

Твердосплавные лезвия обладают высоким температурным коэффициентом и улучшенными рабочими характеристиками.

При этом лезвия у всех типов фрез могут располагаться вертикально или под наклоном. Вертикально-ориентированные лезвия рубят материал. Наклонные ножи срезают слой материала, что позволяет избежать сколов древесины по краям деталей. Встречается также и спиральное расположение режущих кромок. Использование инструмента с наклонными или спирально-ориентированными лезвиями значительно повышает качество обработки поверхности.

Геометрические параметры

Основным параметром, влияющим на совместимость фрез с конкретной моделью деревообрабатывающего станка (фрезер, станок с ЧПУ и др.), служит размер хвостовика. Вызвано это тем, что для их установки в станок используются специальные цанговые зажимы (цанги), надежно охватывающие и зажимающие хвостовик. На практике используются цанги, у которых диаметр посадочного места измеряется в дюймах (1/2″ и 1/4″) или миллиметрах (6,12 или 18 мм).

Обратите внимание! Нельзя вставлять в дюймовую цангу фрезу с миллиметровым хвостовиком и наоборот. Это может поломать инструмент.

Посадочные размеры фрез зависят также от способа установки. Насадные фрезы, устанавливаемые на шпиндель стационарного фрезерного станка, имеют диаметр посадочной части 32 мм. У концевых (пальчиковых) фрез, которые предназначены для установки в патрон ручной дрели или цангу фрезера, диаметр хвостовика может быть разным – от 6 до 12 мм.

Оборудование для работы с фрезами по дереву

Фреза – это основная деталь практически любого деревообрабатывающего инструмента. Ее можно установить:

• в обычную дрель;
• фрезерный станок (фрезер);
• промышленное оборудование.

Электроинструментом можно проводить грубую и более тонкую обработку дерева с высокой скоростью.

Дрель

Применение фрез дает возможность домашним умельцам значительно расширить функциональные возможности обычной дрели, предназначенной только для сверления. При этом дрель превращается в универсальный инструмент, при помощи которого можно будет обрабатывать детали, изготовленные из различных пород дерева.

Используя фрезы по дереву, предназначенные для работы с дрелью, можно получать отверстия большого диаметра без применения специальных насадок на дрель типа балеринка или коронка (корончатая насадка).

Для работы с дрелью используют только пальчиковые фрезы, режущие кромки которых имеют самую разнообразную форму. Кроме того галтельные, кромочные (четвертные) и конусные фрезы часто оснащают опорным подшипником, с помощью которого ограничивают глубину врезания лезвий в древесину.

Режущие лезвия могут быть заостренными или затылованными. У заостренных зубьев передняя и задняя поверхности плоские, причем затачивают по задней поверхности.

При этом во время перезаточки режущая часть может изменить свои геометрические размеры. Избежать этого можно, используя инструмент с затылованными лезвиями. У них плоской выполнена только передняя поверхность, по которой и осуществляется заточка. Перезатачивать такие фрезы можно много раз, не опасаясь, что изменится геометрия режущих кромок.

Фрезер

Ручной фрезер – это инструмент, который предназначен для обработки различных пиломатериалов и изделий из них. Он отличается от дрели наличием регулируемой опорной платформы и способностью работать на высоких оборотах (до 30 тыс. об/мин). С помощью фрезера можно с высоким качеством:

• сращивать разные заготовки, соединяя их способом «шип/паз» (кромочные работы), снимать фаску с бруса;
• врезать фурнитуру, замки, петли;
• формировать объемные формы на плоских поверхностях (декорирование);
• вырезать деревянные заготовки, имеющие сложную конфигурацию.

Для выполнения этих работ используют кромочные, пазовые, копировальные и концевые фрезы по дереву.

Пазовые фрезы используют, когда нужно получить углубления определенной формы, например, в форме буквы Т (Т-образные), полукруглые или типа «ласточкин хвост».

Кромочные фрезы используются при изготовлении кромок на деталях из дерева. Как правило, их оснащают упорным подшипником, который предотвращает излишнее погружение инструмента в тело детали. Кроме того, он позволяет регулировать глубину вылета. Если подшипник не предусмотрен, то надо применять параллельный упор или шаблон.

Для декоративной обработки филеночных деталей используются фигирейные фрезы горизонтального типа. Они достаточно тяжелые и имеют большой диаметр. Учитывая большие усилия, которые необходимы при работе с такими фрезами, их оснащают хвостовиком, диаметр которого составляет 12 мм. Их применяют на стационарном оборудовании.

У концевых фрез по дереву для ручного фрезера режущие кромки расположены на торце рабочей поверхности. Кроме того в работе принимает участие и боковая кромка, что позволяет перемещать вращающую фрезу в плоскости опорной площадки. Качество обработки поверхностей определяется количеством режущих лезвий. Как правило, концевые фрезы имеют монолитную конструкцию, но встречаются и составные.

Отдельную группу концевых изделий составляют фрезы Шейпера – шарошки (борфрезы).

Используют их на промежуточных этапах обработки, а также в случаях, когда необходимо осуществить финальную доводку конфигурации детали. Их режущая кромка представляет собой крупные насечки (зубья). Работая с шарошкой, важно правильно выбрать режим. Это позволит избежать поджога дерева, который возможен при повышенном числе оборотов. А оригинальная борфреза «кукуруза» (шарошка с винтовым расположением зубцов) обеспечит снижение нагрузки на вал электромотора фрезера.

Копировальные фрезы – это редко встречающийся вид инструмента для ручного фрезера. Они отличаются не только количеством режущих кромок, но и размещением опорных подшипников, которые могут располагаться с любой стороны. В некоторых моделях предусмотрено два подшипника (сверху и снизу). Во время работы подшипник двигается по шаблону, благодаря чему обрабатываемая заготовка приобретает заданную форму.

Промышленные деревообрабатывающие станки

Массовое производство высококачественных изделий из дерева невозможно без использования высокопроизводительного деревообрабатывающего оборудования.

Для деревообрабатывающих станков промышленностью выпускаются многочисленные виды режущего инструмента, в том числе:

• спиральные и строгальные фрезы, которые используются в строгальных станках;
• дисковые фрезы по дереву (с двух- или трехсторонними пазами) помогают получить неглубокие пазы и канавки;
• профильные фрезы применяются в процессах декоративной обработки деталей из дерева.

Современное деревообрабатывающее предприятие немыслимо без фрезерно-гравировальных станков с числовым программным управлением (ЧПУ), оснащенных инструментальным порталом, имеющим 3 степени свободы.

Эти станки способны в автоматическом режиме обрабатывать заготовки, придерживаясь заданного пространственного маршрута. При этом высокое качество обработки обеспечивается не только техническими параметрами станка (мощность шпинделя, высокоточная механика и пр.) и возможностью выбора математической модели в качестве шаблона, но и характеристиками режущего инструмента.

Номенклатура фрез по дереву для станков с ЧПУ для 3d-фрезерования отличается большим разнообразием. Связано это с тем, что процесс 3d-обработки считается одним из самых сложных и выбрать режущий инструмент, который обеспечит высокое качество обработки с минимальными затратами времени, совсем не просто. Так, исходя из типа заготовки, могут понадобиться фрезы, изготовленные из быстрорежущей или твердой стали. При этом материал режущей кромки не должен быть хрупким.

Для деталей со сложным рельефом, имеющим большое количество мелких деталей, используют цилиндрические или конусные сферические фрезы с диаметром 3…6 мм (для черновой обработки) и 1…3 мм (для финишных операций). Применяют чашечные сверла, позволяющие сверлить древесные плиты, композитные материалы.

Для получения глубокого 3d-рельефа используют конические двухзаходные фрезы из твердосплавных материалов. Это позволяет исключить операции чернового фрезерования. Для обработки особо твердых пород дерева используют сферические или V-образные граверы.