Скорость вращения фрезы по дереву

Ручной фрезер по дереву — устройство, которое должен иметь в арсенале любой мастер, занимающийся обработкой дерева. В производстве применяют стационарные фрезерные станки. В небольшой мастерской или домашнем хозяйстве используют ручные фрезеры.

Что такое ручной фрезер по дереву

Это электроинструмент вращательного типа, рабочей частью которого является фреза, закреплённая в цанговом патроне. Положение относительно поверхности обеспечивается опорной платформой (подошвой) или направляющей конструкцией. Фрезер применяют для обработки и декорирования поверхностей, нарезки пазов, профилирования, изготовления различных деталей и прочих работ по дереву.

Как и любой другой электроинструмент ручные фрезеры можно разделить на две категории: профессиональный и бытовой. Разница будет заключаться в мощности, назначении, функционале и прочих технических показателях, свойственных каждой из категорий.

Ручной фрезер по дереву может быть универсальным и подходить для выполнения большого количества операций, начиная от сверления отверстий и заканчивая работой со сложным узором. Кроме того, существуют профессиональные модели, имеющие узкую специализацию. С их помощью можно выполнять определённый вид работ. Назначение может быть любым: от снятия лака с поверхности до нарезания пазов определённой конфигурации.

Функционал инструмента

Основное назначение ручного фрезера по дереву — изготовление деталей для мебели, декоративных изделий и столярные работы. Используя доступный функционал и соответствующие расходники не составит труда выполнить следующие операции:

• сверление отверстий любого диаметра и формы;
• черновое выравнивание поверхностей и контуров деталей;
• нарезка пазов, шлицов, шипов;
• резка и подгонка соединений деталей;
• изготовление посадочных пазов под фурнитуру;
• профилирование прямой или фигурной кромки;
• выполнение декоративной резьбы.

Конструкция универсального фрезеровального инструмента предусматривает использование различных насадок и направляющих приспособлений. Это значительно увеличивает функционал и точность обработки. Для этого используют специальные направляющие шины, упоры, копировальные кольца и шаблоны (кондукторы), циркуль-штанги и прочие приспособления.

Виды фрезеров и их особенности

Характер выполняемых работ и их объём определяет наличие того или иного вида фрезера. В мебельном производстве фрезерование является одним из основных процессов, для которого лучше подойдут узкоспециализированные модели. Для бытового использования или в небольшой мастерской выгоднее иметь универсальную модель, подходящую для выполнения основных операций. Штанговый (вертикальный или погружной), является самым распространённым и универсальным видом. Подходит для основных работ в домашних условиях, а также применяется на производстве. Кромочный (окантовочный), предназначен для нарезки пазов, канавок, снятия фаски. Подходит для аккуратной обработки ламинированных или шпонированных деталей. Используется в основном на производстве. Ламельный, предназначен исключительно для нарезки пазов. Присадочный (дюбельный), специализированный электроинструмент для сверления парных отверстий под шканты. Применяется в мебельном производстве.

Комплектующие и расходники для ручного фрезера по дереву

Главный расходник — фрезы. Каждая предназначена для выполнения определённых операций и подбирается с учётом размера и формы выемки или отверстия. Существуют следующие разновидности фрез:

• пазовые: прямые, фасонные, «ласточкин хвост;
• кромочные (повторяющие): прямые, калёвочные, конусные, фигурные, фальцевые;
• фигирейные: (односторонние и двухсторонние): горизонтальные, вертикальные;
• дисковые;
• конусные;
• комбинированные.

Рабочая часть фрезы может иметь диаметр от 2-х до 73-х мм. Диаметр хвостовика: 6 мм, 8 и 12 мм. В связи с этим неплохо иметь в арсенале сменные цанговые патроны.

Для сверления отверстий небольшого диаметра возможно использовать обычные свёрла по дереву. Хороший набор не помешает.

Особенности работы с инструментом

Универсальность и широкий функционал обуславливают некоторые особенности использования ручного фрезера. Они заключаются как в умении работать инструментом, так и в соблюдении определённых правил.

Необходимо выбирать фрезы, соответствующие виду предстоящей работы. Твёрдость материала (древесины) также влияет на выбор. Для мягкой древесины подходят фрезы с режущей частью из лёгкого материала, твёрдые породы дерева требуют применения твёрдых режущих частей.

Скорость вращения также имеет значение. Обработку фрезами большого диаметра выполняют на небольших скоростях и, соответственно, чем тоньше фреза, тем выше обороты.

Слово «ручной» не означает, что инструментом возможно работать только, удерживая его руками. Большинство моделей допускают крепление к рабочему столу. Обработку мелких деталей удобнее производить закрепив устройство.

Закрепив устройство шпинделем вверх и используя различные приспособления, как заводские, так и самодельные можно собрать универсальный станок.

Как правильно выбрать и на что ориентироваться

Для правильного выбора необходимо определиться с видом фрезера. Технические параметры влияют на производительность, точность и удобность использования. Мощность, для несложных операций в бытовых условиях будет достаточно от 400 до 750 Вт мощности. Если предполагается использовать инструмент в небольшой домашней мастерской, выбор следует остановить на моделях от 800 до 1250 Вт. И, наконец, для профессиональных работ подойдут устройства более мощные, потребляющие до 2000 Вт. Скорость вращения, от этого параметра зависит возможность работы с материалами различной твёрдости. Чем ниже обороты, тем мягче должен быть обрабатываемый материал. Количество оборотов в минуту может иметь диапазон от 7 до 30 тысяч. Подошва, устройства высокого качества имеют литую подошву. Она является основой, к которой крепятся направляющие детали, штанги и регулировочные узлы. Основание должно иметь защиту в виде пластиковой накладки, которая предотвращает повреждение обрабатываемых поверхностей. Штанговый механизм, он должен работать плавно и без усилий. От качества деталей механизма зависит производительность и точность обработки. Цанговый патрон, лёгкие модели рассчитаны на использование фрез малого и среднего размера с хвостовиком до 8 мм. Мощные и тяжёлые фрезеры могут работать с оснасткой больших диаметров, что подразумевает наличие толстых хвостовиков до 12 мм. Ход фрезы, глубина фрезерования моделей бытового назначения лежит в пределах 50 мм. У профессионального инструмента этот показатель может ровняться 70 – 80 мм.

Кроме основных характеристик также следует учитывать возможность регулировки скорости вращения. Регулировка бывает ступенчатой или плавной. У хорошего инструмента переключатель скорости располагается так, чтобы его нельзя было случайно задеть.

Не стоит гнаться за высокими показателями мощности. Чем мощнее инструмент, тем он тяжелее и выполнять тонкую работу будет сложно.

Важным показателем является наличие плавного пуска и стабильность оборотов двигателя под нагрузкой. Продолжительность непрерывной работы влияет на производительность.

Выбирая любой инструмент, в том числе ручной фрезер предпочтение следует отдавать известным производителям. При выборе не слишком дорогих моделей для бытовых нужд следует обратить внимание на таких производителей как Интерскол или Makita. Профессионалы обычно отдают предпочтение DeWalt, Bosch, Festool, Black&Decker.

Как разогнавшийся автомобиль становится трудноуправляемым и в нем возникают вибрации и тряска, так и деревообрабатывающие машины при работе на высоких оборотах могут вести себя непредсказуемо. Для каждой комбинации «фрезер+фреза» существует идеальное соотношение частоты вращения и скорости подачи, которых следует придерживаться для безопасности и наилучших результатов. Выйдя за границы оптимального диапазона, вы рискуете повредить фрезу, фрезер или заготовку, а иногда безнадежно их испортить.

Фрезерные машины с изменяемой частотой вращения обычно работают в диапазоне 8000-26000 об/мин. Однако не так важно, с какой частотой вращается хвостовик фрезы. Гораздо большее значение имеет окружная скорость, с которой движутся периферийные участки фрезы, расположенные в наибольшем удалении от ее оси вращения. Например, у фрезы диаметром 13 мм, вращающейся с частотой 10000 об/мин, края лезвий движутся со скоростью около 24 км/ч, а при увеличении частоты вращения до 25000 об/мин их скорость возрастает до 60 км/час. Теперь возьмем фигарейную фрезу диаметром 76 мм. При 10000 об/мин ее периферийные участки движутся со скоростью около 145 км/ч, а при 25000 об/мин их скорости могут позавидовать даже гоночные автомобили — 359 км/ч!

При окружной скорости выше 160 км/ч фрезы (особенно с тонким хвостовиком) испытывают повышенные нагрузки, и возникает вибрация. Кроме того, превышение оптимальной скорости снижает качество обработки. Фрезерование со слишком большой окружной скоростью вызывает сколы и прижоги, а лезвия фрезы быстрее тупятся. При слишком низкой окружной скорости получается грубая поверхность со следами инструмента, напоминающими частые полосы (так называемой рябью).

Подберите оптимальный режим

Так как оптимальная частота вращения определяется прежде всего диаметром фрезы, для настройки фрезера можно воспользоваться таблицей (внизу). Если на регулировочном колесе фрезера частота вращения обозначается цифровыми индексами или литерами, подобрать оптимальные настройки для фрез можно с помощью следующего метода. Зажмите фрезу в цангу, включите фрезер и медленно увеличивайте частоту вращения до появления вибрации. Затем вращайте колесо в обратную сторону до тех пор, пока вибрация не исчезнет. Отметьте найденное положение регулировочного колеса в третьем столбце таблицы, чтобы использовать его при работе с этой фрезой в качестве отправной точки-ориентира. На пробных обрезках вы сможете более точно отрегулировать все параметры фрезерования в зависимости от обрабатываемого материала.

• При фрезеровании вишни, клена, березы и бука, склонных к появлению прижогов, установите частоту вращения ниже, чем для других пород.
• Делайте пробные проходы на обрезках, особенно когда впервые применяете незнакомую фрезу, фрезер или материал.
• Фрезеруя свилеватую древесину, следует уменьшить частоту вращения, чтобы избежать сколов.
• Старайтесь обеспечить равномерную скорость подачи, так как ее изменения могут влиять на качество обработки не меньше, чем увеличение или снижение частоты вращения.
• При так называемом закрытом фрезеровании, когда фреза погружена в материал и отвод стружки затруднен (пазы, шпунты, гнезда), избежать прижогов можно, уменьшив частоту вращения.
• Старайтесь завершить каждую фрезерную операцию чистовым проходом с удалением слоя материала толщиной не более 0,5 мм, чтобы добиться наилучшего качества поверхности.

Используйте таблицу в качестве отправной точки при подборе оптимальной частоты вращения для каждой фрезы в зависимости от условий ее работы и обрабатываемого материала. Если на колесе регулятора фрезера вместо указания числа оборотов нанесены цифры или буквы, впишите соответствующие значения в правый столбец таблицы. Такую таблицу полезно сделать для каждого фрезера.

КАК СЛИШКОМ БЫСТРОЕ ИЛИ СЛИШКОМ МЕДЛЕННОЕ ВРАЩЕНИЕ ВЛИЯЕТ НА КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ

Фреза для выкружки радиусом 13 мм, вращаясь с частотой 25000 об/мин, вырывает волокна и оставляет пропуски.

Мы снизили частоту вращения до 10000 об/мин и получили грубую поверхность с рябью.

При 18000 об/мин та же самая фреза для выкружки позволила сделать профиль чистым и гладким.

Фреза большего диаметра при 18000 об/мин оставляла прижоги, пока мы не уменьшили частоту вращения до 16000 об/мин.

Фрезер это универсальный инструмент, имеет массу способов на фрезерование по скорости, направлению и т.д. Я думаю, что есть и вторая очень важная причина такой универсальности: возможность создавать множество очень простых рабочих приспособлений, используемых в сочетании с конкретной фрезой, чтобы получить максимальную отдачу от фрезера.

Фрезерование по диаметру и скорости.

Если у вашего фрезера есть возможность изменять скорость вращения шпинделя, то скорость двигателя выбирается исходя из выбора диаметра фрезы и материала фрезерования. Ниже предложены параметры соотношения количества оборотов электродвигателя к диаметру фрезы:

Диаметр фрезы: Скорость вращения:

До 25 мм 24,000 об / мин
Свыше 25 мм-50 мм 18000 об / мин
Более 50 мм-65 мм 16,000 об / мин
Более 65 мм-75 мм 12000 об / мин
Более 75 мм 10 000 об / мин

В случае, когда фрезер односкоростной, остерегайтесь использовать в нем фрезы большого диаметра; особенно те фрезы, которые предназначенные только для настольного использования. Их никогда нельзя использовать в ручном фрезере. Фрезерование по материалу также помогает определить скорость вращения фрезы. Например, если вы формируете кромки оргстекла или других материалов из пластмасс, скорость вращения фрезы должна быть замедлена минимально, а на линию среза наносят смазку, можно использовать для смазки при фрезеровании машинное масло.

Правильное фрезерование по направлению среза.

Фрезерование по направлению, обычно в инструкции описывается, как «направление против вращения фрезы». Если посмотреть на направление вращения фрезы , то она имеет вращение по часовой стрелке, а это означает, что расположив фрезу на заготовке с правой стороны и толкая от себя фрезер, фреза получает удар о заготовку и удаляется от нее. В то же время расположив фрезу на заготовке с левой стороны, толкая фрезер от себя, фреза врезается в заготовку и двигается при легком нажиме на фрезер. Это называется фреза «врезалась в дерево». Сочетание этих двух факторов делают правильное направление реза. Вот почему упор установлен справой стороны фрезера, фото вверху; фреза тянет упор на изделие и работает с ним в паре. То же самое справедливо, если используется фреза с подшипником или направляющей втулкой. Как ни странно, но многие производители фрезеров показывают на фотографии фрезер с упором расположенным слева. Такое изображение заставляет многих начинающих настраивать фрезер, как показано на заводской картинке и потом задаваться вопросом, почему так сложно фрезеровать.

Глубина фрезерования.

Распространенная ошибка у новичков при фрезеровании перемещать фрезер слишком медленно по заготовке. Это вызывает подгорания древесины и снижает скорость фрезерования. Фреза требует постоянно свежей древесины для каждой своей лопасти. Если скорости нет, то резец будет тереть в одно месте и вместо того, чтобы резать он на заготовке будет постоянно делать прижоги.

Практический Совет: выбор правильной скорости подачи заключается в том, что вы должны постоянно следить за отходами из стружки, стружка не должна гореть (медленная подача) или иметь отбитые осколки древесины (быстрая подача).