Приспособления для фрезерования. Копировальная втулка и первые приемы работы Для чего нужен копировальное кольцо на фрезере

Так как фрезерный станок является широко распространенным инструментом среди столяров-любителей и профессионалов, такие дополнительные инструменты к нему, как копировальные втулки и кольца, будут незаменимы при работе.

В этой статье мы расскажем, как самостоятельно изготовить копировальное кольцо для фрезера, разберемся, для чего предназначены копировальные втулки, и как с ними обращаться в работе.

Для чего нужна копировальная втулка

Она помогает осуществлять уверенное ведение режущих элементов фрезера по сложной траектории, сохраняя расстояние между лезвием резца и кромкой шаблона. Как правило, она используется совместно с различными шаблонами и правилами, вести которые следует по кромке детали. Внешние края данного инструмента обязательно выходят за границы подошвы инструмента.

Установку следует производить с помощью двух болтов крепления. Монтируются они в отверстия с резьбой на подошве фрезера, которые там имеются. Есть отдельный класс втулок, они имеют регулировку по высоте. Их необходимо использовать там, где требуется плотное прилегание самой втулки к шаблону или правилу на предельно большой площади. Фиксируются они с помощью зажимного винта или же ввинчиваются снизу плиты. Производитель изготавливает диаметры направляющей поверхности втулки разными по величине и делает это для того, чтобы была возможность работать с различными по диаметрам фрезами, а также создавать сочетания фрез со втулками. Длина отрезка, ограниченного кромкой шаблона и линией разреза, определяется разницей диаметров направляющей плоскости копировальной втулки и цилиндра. При работе с шаблоном следует учитывать этот параметр. Длина отрезка от втулки до фрезы примерно равна 3–4 мм. Это делается для того, чтобы обеспечить свободный выход стружки, возникающей в процессе работы. Для защиты обрабатываемой детали важно, чтобы фланец и головки крепящих винтов втулки не выходили за плоскость подошвы фрезерного аппарата. Фланец втулки обязательно должен быть плоским, плотно входить в предназначенный для него паз. Перед установкой втулки необходимо очистить этот паз от стружки и смолы. Величина толщины шаблона играет важную роль в процессе работы. При этом она должна быть такой толщины, чтобы втулка не упиралась в заготовку. Это нужно для того, чтобы она выступом не портила деталь. С ее помощью можно заниматься фрезеровкой вкладышей, углублений, а также вырезать различные декоративные элементы.

Копировальное кольцо для фрезера Фиолент

Копировальное кольцо представляет собой круглую пластину с выступающим буртиком, скользящим при работе вокруг шаблона. Таким способом обеспечивается требуемая траектория движения режущего элемента фрезера. Крепится кольцо с помощью винтов на подошве фрезерного аппарата. В процессе работы кольцо защищает шаблон от режущего воздействия зубцов фрезы. Для копировального кольца характерны такие свойства, как прочность, надежность, долговечность, устойчивость к износу.

На российском рынке вы сможете приобрести эти изделия фирмы Фиолент по невысокой цене – около 10–20 у. е. Продукция фирмы Фиолент является бюджетной и рассчитана на массовый сегмент потребителей.

Копировальные втулки для фрезера своими руками

В некоторых случаях производитель не комплектует фрезерный аппарат таким важным инструментом. Чтобы изготовить самому это нужное приспособление, вам понадобятся шайба из дюралюминия или листового металла, сантехнический удлинитель из металла с резьбой. Процесс изготовления выглядит следующим образом:

Выбирается соответствующая резьбе вашего удлинителя гайка и разрезается таким образом, чтобы в процессе получилось кольцо.
Затем его следует проточить.
Круглая площадка вырезается из металлического листа или алюминия толщиной 2 мм. На ней необходимо срезать некоторое количество материала с боков, сделав это на точильном станке, и разместить на подошве.
Устанавливаем ваш инструмент вертикально и отмечаем места для фиксации через отверстия в подошве.
Отверстия сверлятся с помощью сверла малого диаметра, а затем таким сверлом, которое соответствует диаметру крепежного болта.
Одеваем шайбу и закручиваем гайку. Зажимаем деталь в тисках и обрезаем УШМ миллиметры резьбы так, чтобы она оказалась на одном уровне с гайкой.
Зажимаем тисками деталь и укорачиваем ее.
После этого выравниваем на шлифовальном круге деталь, вставляем и закрепляем в подошве инструмента.

В этой статье мы постарались кратко осветить ключевые моменты, касающиеся втулок, рассказали о способе их изготовления, немного поговорили о таком полезном инструменте, как копировальное кольцо.

Фрезер с направляющей втулкой всегда имеет отличные конечные результаты. Направляющая или копировальная втулка являются довольно простыми приспособлениями фрезеру, их использование открывает целый мир возможностей у инструмента. После того, как на фрезер установлена направляющая втулка — фрезеруем шипы, пазы и даже можно выполнить любой художественный узор. Многие промышленные наборы фрез могут использоваться с копировальными втулками. Втулки изготавливаются обычно из латуни или стали и с разными внутренними диаметрами, потому могут использовать различные размеры фрез. Используя разные приспособления вы найдете большое количество способов, как пользоваться направляющей втулкой для фрезера в мастерской, для примера (основное фото выше).

Независимо от различий в размерах и устройства, все направляющие втулки работают одинаково. Они имеют отверстие в центре, что позволяет вставлять фрезы, как показано на фотографии слева. Втулки состоят из двух частей: основания и гайки. Основание — болт имеющий в центре отверстие для фрезы, упорное кольцо и резьбу для прижимной гайки. Гайка имеет также отверстие в центре. Как видно из рисунка, основание расположено на наружной поверхности основания фрезера. Гайка навинчивается на внутреннюю часть основания фрезера, чтобы зафиксировать втулку на месте.

Руководствуйтесь в установке любой втулки, металлическим стержнем с жесткими допусками и вы можете быть уверены в точном центрировании.

Покупка втулки.

Втулки изготовлены, как правило, из латуни или стали. Честно говоря, я не думаю, что один материал имеет огромное преимущество над другим. Фрезер с направляющей втулкой из латуни имеет меньшую вероятность повредить фрезу. Давайте тип втулки из латуни рассмотрим поближе. Многие направляющие втулки из стали штампованы, не имеют особой точности, поэтому они могут привести к не точному фрезерованию. Латунные же втулки могут смещаться, чтобы правильно стать в основании фрезера и согласовать положение втулки с центром фрезы. Это важно и всегда дает точные результаты, такая втулка решает проблему центрирования на основании у любой модели фрезера.

Фрезер с направляющей втулкой, обязательный в шаблонах где применяются фрезы ласточкин хвост. В комплект кондуктора часто уже включена для применения правильная копировальная втулка.

Зачастую, производитель линеек-шаблонов таких, как пазы ласточкин хвост, делает работу по правильному подбору линейки и направляющей втулки (фото слева). Если вы хотите использовать ваши собственные приспособления, в которых использованы втулки, то прежде чем их применить соотнесите два диаметра, фрезы и втулки. Как правило при первом фрезеровании я выбираю фрезу несколько меньшего размера. Это обеспечивает необходимый запас, допустим внутри паза, при предварительном фрезеровании. Если вы будете использовать фрезер, как долбежное устройство, то вы должны учитывать размер смещения на двух сторонах паза, когда фрезеруется один край, нужно учитывать смещение только одной стороной. будут всегда открывать новые возможности и думаю, вы согласитесь, что направляющие втулки являются отличным способом это сделать. Они просто требуют небольших навыков в настройке, чтобы создать точные соединения.

Для полноценной работы с ручным фрезером кроме самого инструмента, материала и соответствующего набора фрез необходимо иметь еще один компонент - приспособления. Чтобы фреза могла формировать заготовку в соответствии с замыслом мастера, - срезая материал именно там, где требуется, - она в каждый момент времени должна находиться в строго определенном положении относительно заготовки. Для обеспечения этого и служат многочисленные приспособления для ручного фрезера. Некоторые из них - самые необходимые - входят в комплект поставки инструмента. Другие приспособления для фрезерования, приобретаются или изготавливаются своими руками. При этом самодельные приспособления так просты, что для их изготовления можно обойтись и без чертежей, используя только их рисунки.

Параллельный упор

Наиболее используемым приспособлением, идущим к комплекте практически к каждому фрезеру, является параллельный упор, обеспечивающий прямолинейное движение фрезы относительно базовой поверхности. В качестве последней может выступать прямая кромка детали, стола или направляющей рейки. Параллельный упор может применяться как для фрезерования различных пазов, находящихся на пласти заготовки, так и для обработки кромок.

Параллельный упор для ручного фрезера: 1 - упор, 2 - штанга, 3 - основание фрезера, 4 - винт стопорения штанги, 5 - винт точной настройки, 6 - подвижная каретка, 7 - винт стопорения подвижной каретки, 8 - накладки, 9 - винт стопорения упора.

Чтобы установить приспособление в рабочее положение, необходимо штанги 2 вдвинуть в отверстия станины 3, обеспечивая необходимое расстояние между опорной поверхностью упора и осью фрезы, и зафиксировать их стопорным винтом 4. Для точного позиционирования фрезы, нужно отпустить стопорный винт 9 и вращением винта точной настройки 5 установить фрезу в нужное положение. У некоторых моделей упора, размеры опорной поверхности можно менять, сдвигая или раздвигая опорные накладки 8.

Если к параллельному упору добавить одну простую деталь, то с его помощью можно фрезеровать не только прямолинейные, но и криволинейные пазы, например, обрабатывать круглую заготовку. Причем внутренняя поверхность бруска, расположенного между упором и заготовкой, не обязательно должна иметь округлую форму, повторяющую кромку обрабатываемой детали. Ей можно придать и более простую форму (рисунок "а"). При этом траектория движения фрезы не изменится.

Конечно, и обычный параллельный упор, благодаря выемке в центре, позволит ориентировать фрезер вдоль округлой кромки, однако положение фрезера может быть недостаточно устойчивым.

Направляющая шина по своим функциям схожа с параллельным упором. Как и последний, она обеспечивает строго прямолинейное движение фрезера. Основная разница между ними состоит в том, что шину можно установить под любым углом к кромке детали или стола, обеспечивая тем самым любое направление движения фрезера в горизонтальной плоскости. Кроме этого, шина может иметь элементы, упрощающие выполнение некоторых операций, например, фрезерование отверстий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга (с определенным шагом) и т.п.

К столу или детали направляющая шина крепится струбцинами или специальными зажимами. Шина может быть укомплектована адаптером (башмаком), который соединен с основанием фрезера двумя штангами. Скользя по профилю шины, адаптер задает прямолинейное движение фрезы.

Иногда (при слишком близком расстоянии шины от фрезера) опорные поверхности шины и фрезера могут оказываться в разных плоскостях по высоте. Для их выравнивания некоторые фрезеры оснащают выдвижными опорными ножками, которые изменяют положение фрезера по высоте.

Подобное приспособление легко сделать своими руками. Самый простой вариант - это длинный брусок закрепленный на обрабатываемой детали струбцинами. Конструкцию можно дополнить боковыми упорами.

Положив брусок сразу на две, и более, выровненные заготовки, у них можно сделать пазы за один проход.

При использовании в качестве упора бруска, неудобно располагать брусок на определенном расстоянии от линии будущего паза. Этого неудобства лишены два следующих приспособления. Первое сделано из скрепленных вместе доски и фанеры. При этом расстояние от края упора (доски) до края основы (фанеры) равно расстоянию от фрезы до края базы фрезера. Но это условие соблюдается только для фрезы одного диаметра . Благодаря этому приспособление быстро выравнивается по линии края будущего паза.

Следующее приспособление можно использовать с фрезами разного диаметра, плюс при фрезеровании фрезер упирается всей своей подошвой, а не половиной, как в предыдущем приспособлении.

Выравнивание упора происходит по краю откидываемой на петлях доски и центральной линии паза. После фиксации упора, откидываемая доска откидывается, освобождая место для фрезера. Ширина откидываемой доски вместе с зазором между ней и упором (если он есть) должна быть равна расстоянию от центра фрезы до края базы фрезера. Если ориентироваться на край фрезы и край будущего паза, то приспособление будет работать только с одним диаметром фрезы.

При фрезеровании пазов поперек волокон, на выходе из заготовки, при фрезеровании открытого паза, нередки случаи задира древесины. Минимизировать задиры помогут следующие приспособления, которые прижимаю волокна в месте выхода фрезы, не давая им отщепиться от заготовки.

Две доски, строго перпендикулярно, соединяются шурупами. С разных сторон упора используются разные фрезы, чтобы ширина паза в приспособлении совпадала с шириной паза фрезеруемой детали.

Другое приспособление для фрезерования открытых пазов, можно сильнее прижать к заготовке, что еще больше минимизирует задиры, но оно подходит для фрезы только одного диаметра. Состоит оно из двух L-образных частей соединяемых на заготовке струбцинами.

Копировальные кольца и шаблоны

Копировальное кольцо - круглая пластина с выступающим буртиком, скользящим вдоль шаблона и обеспечивающим необходимую траекторию движения фрезы. Копировальное кольцо крепят к подошве фрезера различными способами: вворачивают его в отверстие с резьбой (такие кольца на фото ниже), вставляют усики кольца в специальные отверстия на подошве или прикручивают винтами.

Диаметр копировального кольца должен быть как можно ближе к диаметру фрезы, насколько это возможно, но при этом кольцо не должно касаться её режущих частей. Если диаметр кольца больше диаметра фрезы, то шаблон должен быть меньше чем готовые детали, чтобы компенсировать разницу между диаметром фрезы и диаметром копировального кольца.

Шаблон закрепляется на заготовке двухсторонним скотчем, затем обе части прижимаются струбцинами к верстаку. Закончив фрезерование, проверьте, что кольцо прижималось к краю шаблона в течение всей операции.

Можно сделать шаблон для обработки не всей кромки, а только для закругления углов. При этом, используя шаблон изображенный ниже, можно сделать закругления четырех разных радиусов.

На рисунке выше используется фреза с подшипником, но шаблон можно использовать и с кольцом, только либо кольцо должно точно соответствовать диаметру фрезы, либо упоры должны давать возможность отодвинуть шаблон от края на разницу радиуса фрезы и кольца. Это касается и более простого варианта изображенного ниже.

Шаблоны используются не только для фрезерования кромок, но и пазов на пласти.

Шаблон может быть регулируемым.

Фрезерование по шаблону - отличный метод для того, чтобы вырезать пазы для петель.

Приспособления для фрезерования округлых и эллиптических пазов

Циркули предназначены для движения фрезера по окружности. Простейшим устройством этого вида является циркуль, состоящий из одной штанги, один конец которой соединен с основанием фрезера, а второй - имеет винт со штифтом на конце, вставляющимся в отверстие, служащее центром окружности, по которой движется фреза. Радиус окружности устанавливается смещением штанги относительно основания фрезера.

Лучше конечно, чтобы циркуль был из двух штанг.

Вообще, циркули являются очень распространенным приспособлением. Существует большое количество фирменных и самодельных приспособлений для фрезерования по окружности, различающихся размерами и удобством пользования. Как правило, циркули имеют механизм, обеспечивающий изменение радиуса окружности. Обычно он выполняется в виде винта со штифтом на конце, перемещающегося по пазу устройства. Штифт вставляется в центральное отверстие детали.

Когда нужно фрезеровать окружность маленького диаметра, штифт должен находиться под базой фрезера, и для таких случаев используют другие приспособления, прикрепляемые к низу базы фрезера.

Обеспечивать движение фрезы по кругу с помощью циркуля довольно просто. Однако нередко приходится сталкиваться с необходимостью выполнения эллиптических контуров - при врезке зеркал или стекол овальной формы, устройстве окон или дверей арочного типа и т.п. Приспособление PE60 WEGOMA (Германия) предназначено для фрезерования эллипсов и окружностей.

Оно представляет собой основание в виде плиты, крепящейся к поверхности с помощью вакуумных присосок 1 или винтами, если характер поверхности не позволяет закрепиться с помощью присосок. Два башмака 2, движущиеся по пересекающимся направляющим, обеспечивают движение фрезера по эллиптической траектории. При фрезеровании окружности используется только один башмак. В комплект приспособления входят две монтажные штанги и кронштейн 3, с помощью которых производится соединение фрезера с плитой. Пазы на кронштейне позволяют установить фрезер таким образом, чтобы его опорная поверхность и основание плиты находились в одной плоскости.

Как видно из фотографий выше, фрезер использовался вместо лобзика или ленточной пилы, при этом, за счет высоких оборотов фрезы, качество обработанной поверхности получается гораздо выше. Так же при отсутствии ручной циркулярной пилы, фрезер может заменить и её.

Приспособления для фрезерования пазов на узких поверхностях

Пазы под замки и дверные петли, при отсутствии фрезера, выполняют с помощью долота и электродрели. Эта операция - особенно при изготовлении паза под внутренний замок - занимает немало времени. Имея фрезер и специальное приспособление, ее можно выполнить в несколько раз быстрее. Удобно иметь такое приспособление, которое обеспечивает фрезерование пазов широкого диапазона размеров.

Для выполнения пазов в торце, можно изготовить простое приспособление в виде плоского основания, крепящегося к подошве фрезера. Его форма может быть не только круглой (по форме основания фрезера), но и прямоугольной. С двух его сторон нужно закрепить направляющие штыри, которые будут обеспечивать прямолинейное движение фрезера. Главное условие при их устройстве заключается в том, чтобы их оси находились на одной линии с центром фрезы. При обеспечении этого условия, паз будет располагаться точно по центру заготовки, независимо от ее толщины. Если потребуется сместить паз в ту или иную сторону от центра, на один из штырей нужно надеть втулку с определенной толщиной стенки, в результате чего паз сместится в ту сторону, с которой расположен штырь с втулкой. При использовании фрезера с таким приспособлением, его нужно вести таким образом, чтобы штыри прижимались с двух сторон к боковым поверхностям детали.

Если к фрезеру прикрепить второй параллельный упор, тоже получится приспособление для фрезерования пазов в кромке.

Но можно обойтись и без специальных приспособления. Для устойчивости фрезера на узкой поверхности, с двух сторон детали закрепляют доски, поверхность которых должна образовывать с обрабатываемой поверхностью единую плоскость. При фрезеровании фрезер позиционируется с помощью параллельного упора.

Можно сделать усовершенствованный вариант, увеличивающий площадь опоры для фрезера.

Устройство для обработки балясин, столбов и прочих тел вращения

Многообразие работ, которые выполняются ручным фрезером, диктует иногда необходимость самостоятельного изготовления устройств, облегчающих выполнение тех или иных операций. Фирменные приспособления не в состоянии охватить весь комплекс работ, да и стоят они довольно дорого. Поэтому самодельные приспособления для фрезера очень распространены среди пользователей, увлекающихся работой с деревом, а порой приспособления сделанные своими руками либо превосходят фирменные аналоги, либо вовсе не имеют фирменных аналогов.

Иногда возникает необходимость во фрезеровании различных пазов в телах вращения. В этом случае полезным может оказаться приспособление, изображенное ниже.

Устройство служит для фрезерования продольных канавок (каннелюр) на балясинах, столбах и т.п. Оно состоит из корпуса 2, передвижной каретки с установленным фрезером 1, диска установки угла поворота 3. Работает приспособление следующим образом. Балясина помещается в корпус и закрепляется там с помощью винтов 4. Поворот на нужный угол и фиксация заготовки в строго определенном положении обеспечивается диском 3 и стопорным винтом 5. После фиксации детали, приводится в движение каретка с фрезером (по направляющим планкам корпуса), и осуществляется фрезерование паза по длине заготовки. Затем производится расстопорение изделия, поворот его на требуемый угол, стопорение и выполнение следующего паза.

Подобное приспособление можно использовать вместо токарного станка. Заготовка должна медленно вращаться помощником или простеньким приводом, например, из дрели или шуруповерта, а лишний материал снимается движущимся по направляющим работающим фрезером.

Приспособления для фрезерования шипов

Шипорезные приспособления используются для фрезерования профиля шиповых соединений. При изготовлении последних требуется большая точность, обеспечить которую вручную практически невозможно. Шипорезные приспособления позволяют быстро и легко выполнить профиль даже таких сложных соединений, как "ласточкин хвост".

На рисунке ниже представлен промышленный образец шипорезного устройства для изготовления трех видов соединений - "ласточкин хвост" (глухой и сквозной вариант) и сквозное соединение прямым шипом. Две сопрягаемые детали устанавливаются в приспособление с определенным сдвигом друг по отношению к другу, контролируемым штифтами 1 и 2, затем производится их обработка. Точная траектория фрезы задается формой паза в шаблоне и копировальным кольцом фрезера, которое скользит по кромке шаблона, повторяя его форму.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Шаблон для прямоугольной фигуры можно сделать легко, используя широкие рейки из МДФ и фрезерный станок на котором установлена копировальная втулка и прямая фреза. На фото показан пример по которому можно изготовить шаблон для фоторамки. Размеры рамки будут зависеть от размера напечатанной фотографии, для которой делается шаблон.

Копировальная втулка в прямоугольных шаблонах.

Проверьте какого диаметра установлена копировальная втулка, диаметр и вычислите смещение. Теперь нанесите линии первого прямоугольника, по размеру фотографии. Вокруг этого первого прямоугольника нарисуйте второй побольше, создав со всех сторон направляющей втулки/фрезы смещение. Формула расчета представлена ниже в статье, в нашем случае если вы используете копировальную втулку 30 мм с фрезой 10 мм, смещение будет 10 мм. Далее рисуем третий прямоугольник, вокруг второго прямоугольника, и опять создаем смещение. При фрезеровании, используются рейки такой же толщины, как ДСП и они закреплены на заготовке, что предотвратит от наклона фрезер. Шурупами или двухсторонним скотчем закрепите четыре рейки создав внешний прямоугольник и вырезайте по часовой стрелке внутри прямоугольника. Снаружи форма шаблона может быть выполнена аналогичным образом, но легче просто отрезать края циркулярной пилой и скруглив наждачной бумагой углы. На диаграмме справа показан макет из прямоугольников.

Копировальная втулка и смещение фрезы, простая формула.

Главное на что обращает внимание копировальная втулка это, что рез фрезой проходит на определенном расстоянии от внешнего края копировальной втулки. Это расстояние зависит от диаметра втулки и диаметра фрезы и называется «смещение». С некоторыми стандартными панелями, например узор на кухонных рабочих поверхностях, вам не придется беспокоиться о расчете смещения; вы просто используете приспособление с готовыми размерами для фрезера, фрезы и копировальной втулки. При использовании собственных шаблонов, смещение должно быть рассчитано и учтено в конструкции. Рассмотрим простую формулу для расчета смещения, если своими словами, то: (наружный диаметр направляющей втулки — диаметр фрезы)/2. Например, копировальная втулка имеет диаметр 30 мм, а фреза диаметр 10 мм, тогда получаем смещение по формуле (30-10)/2 = 10 мм. Если вы до сих пор не поняли, то самый простой способ понять это, установите фрезу и копировальную втулку на ваш фрезер, сделайте прямолинейный рез по прямолинейному краю рейки и измерьте расстояние от края реза до прямолинейного края рейки. На рисунке показана Диаграмма, иллюстрирующая приведенный расчет выше.

Тема нашего очередного поста - фрезерование по шаблону с помощью копировального кольца (или втулки). Этот девайс, как правило (не всегда), поставляется в стандартной комплектации фрезера. Но их можно докупать и дополнительно - других диаметров. Кольцо крепится на подошве фрезера парой винтов или защелками (что более удобно).

Весь смысл копирования по данной методике можно описать так: вступающий за подошву фрезера край кольца ведется по шаблону при этом фреза до шаблона, естественно не дотягивается, а идет параллельно его краю. В результате рез идет по контуру, заданному шаблоном, но несколько отступя от него (чем больше разница наружного диаметра фрезы и шаблона, тем больше отступ).

Данная методика сильно облегчает жизнь при присадке множества однотипных элементов (например, петель, замков и пр).

(30мм-10мм)/2 = 10 мм

Полученный результат, как поправку в большую сторону, необходимо учитывать при изготовлении самого шаблона. Это, конечно, создает некоторые неудобства в изготовлении шаблонов, но они не критичные.