Фрезерование — механическая обработка металла. Во время проведения этого процесса на заготовку воздействует фрезер – режущий инструмент. Без такой металлообработки не может обойтись ни одно производство. До развития компьютерных технологий фрезерную обработку металла осуществляли станками с ручным управлением. С развитием компьютерных технологий в индустрию металлообработки вошли станки с ЧПУ. Суть этой технологии в том, чтобы снять излишки металла с заготовки и получить деталь нужной формы. А какие есть виды фрезеровок и какие изделия фрезерным станком можно изготавливать?
Если вам требуется обработка металла на фрезерном станке, то обращайтесь к специалистам нашей компании. Оперативно и качественно выполним заказ любых объемов.
Что такое фрезерная обработка
В принципе, ручную резьбу по дереву условно можно отнести к фрезерованию. Но есть четкое различие – фрезеровкой называют только те виды обработки, которые проводятся с помощью вращающейся фрезы на ручных или стационарных станках.
Если исключить другие простые приемы деревообработки – пиление, теску, строгание, сверление, то в деревообработке остаются два основных направления.
- токарная обработка – резьба вращающейся детали для придания нужной формы диаметру детали;
- фрезерование – формирование линейных (не радиальных), продольных форм.
Область применения фрезерованных деталей безгранична. Такие детали можно встретить во многих сложных современных изделиях. Операция достаточно трудоемкая, но иногда её нечем заменить. Литье или штамповка не даст точных размеров, или этими способами невозможно изготовить такие сложные форматы. Единственным способом остается фрезерование.
Что можно сделать фрезером по дереву
Вполне возможно производить такие манипуляции с деревянными заготовками:
- Производить резку пазов и выемок абсолютно любых очертаний, начиная от простых прямоугольных и заканчивая овальными и сложными изгибами в виде полилиний.
- Выполнять сквозные и слепые технологические отверстия.
- Производить фрезерную обработку кромок и торцов заготовок дерева.
- Наносить различные орнаменты, надписи на поверхность заготовки.
- Копировать детали любых очертаний при помощи так называемых шаблонов.
Работа на фрезерном столе
Имея фрезерный стол, вы сможете облегчить себе многие операции. Качество изготовленных изделий не будет уступать уровню профессиональных фрезерных станков. Вот перечень того, что можно изготовить на фрезерном столе:
- фигурные отверстия и пазы;
- соединения и стыки деталей;
- обрабатывать и профилировать кромки и торцы.
Столы бывают следующих типов:
- переносные (мобильные, портативные);
- стационарные (персональные) столы.
Оснащается рабочая поверхность стола следующими инструментами:
- Боковой упор – служит для ограничения глубины врезки фрезы. На щеки бокового упора могут быть установлены гребенка и упоры для удержания заготовки.
- Позиционер – идет в комплекте с упором. Помогает точно выставить упор относительно фрезы.
- Угловой упор – помогает задать профиль торцам и сделать соединение «шип-паз».
Крепиться фрезер на столешницу может двумя способами:
- Стационарно закрепляется к съемной пластине, что впоследствии облегчит его демонтаж.
- Может регулироваться по высоте с помощью лифта с рычагом, имеющим вертикальную ось. Кроме того, есть конструкция с диском или рычагом на горизонтальной оси.
Работа ручным фрезером по дереву
Изделия, сделанные таким инструментом, как ручная фреза:
- перила;
- стеллажи;
- вешалки;
- элементы мебели.
Можно заняться реставрацией старой мебели. Сопутствующими работами при реставрации, с которыми справится фреза, будут являться врезка новых замков, формирование пазов под новые соединения, нанесение различных фигурных узоров. Глубина среза регулируется подъемным механизмом (фиксированное расстояние между штифтом и шайбой), который соединяет между собой электропривод и основание фрезера. Для фиксации расстояния от края заготовки предусмотрена прямолинейная направляющая. В комплекте иногда имеется круговая направляющая, которая служит для фрезеровки окружностей с большим радиусом. При фрезеровке окружностей небольшого диаметра вполне достаточно обойтись технологическими отверстиями для вставки центровочного штифта на заданном расстоянии от фрезы. Угловой упор поможет при выборке пазов.
Какой фрезой резать фанеру
Для резки фанеры подойдут компрессионные или прямые фрезы, так как только при их применении у вас гарантировано отсутствие сколов. Если же в качестве заготовки вы используете ламинированную фанеру, вполне подойдут и другие геометрии фрез. Для скоростного фрезерования подойдут фрезы со стружколомом.
Основные технологические этапы
Все работы по фрезеровке начинаются с определения размеров будущей детали или изделия.
При фрезеровке ручным инструментом, в основном в деревообработке, чаще всего работают без чертежей и даже эскизов. Достаточно представлять и понимать нужный результат, определиться с размерами. На фото ниже – простейшая фрезеровка по дереву, скругление кромки:
В промышленном производстве обязательно используются чертежи будущего изделия. Поэтому станочник-фрезеровщик должен уметь не только работать на станке, но и читать чертежи. Требуется и достаточно высокая квалификация станочника.
При работе на современных станках с ЧПУ требуются электронные версии чертежей и соответствующее ПО. Здесь ручные навыки станочника отходят на второй план. А самым важным становится компетенция в современных компьютерных системах. Хотя навыки ручной работы также требуется – нужно установить фрезу, разместить заготовку, контролировать процесс обработки.
После определения размеров при любом виде фрезерования подбирается и устанавливается подходящая фреза. Заготовка размещается на рабочем столе и происходит собственно обработка.
Возможные проблемы и риски бизнеса
Так как станок управляется числовым программным управлением, оператор практически не принимает участие в его работе. Поэтому влияние человеческого фактора для этого бизнеса не актуально. К распространённым рискам можно отнести:
- Брак материала или ненадлежащее качество: избежать проблемы позволит закупка у постоянного поставщика, зарекомендовавшего себя
- Рост конкуренции: минимизировать риск поможет высокое качество продукции, привлекательные цены, дополнительные услуги, эксклюзивность изделия
- Отсутствие спроса: свидетельствует о недостаточных маркетинговых мероприятий, неверно выбранной нише или ценообразовании
При правильном подходе к делу, рисков можно избежать, или свести их влияние к минимуму.
Особенностью бизнеса является то, что без обеспечения устойчивых объёмов сбыта и налаженной инфраструктуры не следует расширять производство. Лучше закрепить успех путём его развития, улучшения качества изделий, налаживания производственных цепочек с партнёрами, удержания клиентов.
Виды фрезерования на станках
Разделяют три основных вида фрезерования.
- Концевое. Имеет название от используемой концевой фрезы с режущим торцом (концом). Применяется для выборки прямоугольных пазов, криволинейных отверстий и окон, карманов и ниш разного назначения.
- Торцевое. Это обработка больших поверхностей цилиндрическими фрезами с прямыми, достаточно большими режущими кромками. Обрабатываются кромки, боковые и горизонтальные поверхности и торцы заготовок, потому операция называется торцевой фрезеровкой.
- Фасонное. Самый сложный вид обработки. С его помощью изготавливают изделия любой конфигурации. Это могут быть спиральные зубцы червячной передачи, фигурная выборка деревянного плинтуса или перил. Применяются фрезы самых разных профилей, в том числе сборные модульные.
В металлообработке иногда к фрезерованию относят резку металла с помощью фрезы. Но такая операция может выполняться большим множеством разных способов как в металло, так и в деревообработке, поэтому операция относится к фрезеровке условно.
Индустриальный портально-фрезерный станок 1978 года выпуска.
По точности размеров и качеству получаемой поверхности
На первом этапе фрезеровки происходит черновая обработка. Используемое оборудование при низких оборотах снимает толстый слой материала. Такие аппараты отличаются высокой мощностью и жесткостью. Полученная поверхность имеет шероховатости (Ra от 6 до 20). Фреза наносит приблизительные контуры изделия, размер которого больше, чем нужно.
На этапе чистовой фрезеровки на высокой скорости снимается минимальный слой материала. Полученная заготовка характеризуется точными размерами и чистотой полученной поверхности. Показатель шероховатости Ra варьируется от 1,25 до 1,6. Показатель точности составляет 6–7.
Как в первом, так и втором случае операции выполняются на разном оборудовании. Существует понятие получистовой фрезеровки. Оно подразумевает комбинацию двух видов обработки, но используется при этом разный инструмент.
ЧПУ
Станкостроение сегодня предлагает сотни вариантов самых разных станков с ЧПУ для обработки любых материалов. От самых маленьких для небольших домашних мастерских, до мощных для промышленного производства.
Основные серии таких станков:
- легкие;
- профессиональные;
- промышленные;
- специальные.
Легкие (среди них наилегчайшие) стоят от 150 тыс. руб.
Профессиональные – это промежуточный вариант между легкими и промышленными вариантами. К ним относятся и фрезеро-гравировальные станки по дереву стоимостью от 200 тыс. руб. до 600 тыс. руб.
Промышленные — для поточного производства, стоят более 1 миллиона руб.
Специальные чаще всего конструируются индивидуально под конкретные задачи и детали. Такими являются станки для фрезеровки камня, а также небольшие сверхточные для ювелирных изделий.
3D-фрезеровка
Современные 3-6 осевые 3D станки с ЧПУ вывели такой способ обработки разных материалов на принципиально новый уровень. Сегодня нет деталей, которые не могут сделать такие станки. С их помощью делают даже скульптуры.
Самые важные моменты – правильный подбор фрез для разного материала и соответствующее ПО. На рынке есть как бесплатное ПО, в том числе с открытым кодом для возможной доработки, так и платные пакеты, созданные специально для изготовления конкретных деталей и задач.
Основные стандарты ПО: CAM System и система CAD
Как вариант, предлагаются программы для бесплатного тестирования в течение месяца.
Возможности такого станка в деревообработке можно увидеть в следующем видео:
Анализ спроса и конкуренции
Первое, что нужно сделать это изучить потребности потенциальных клиентов в интернет-сервисах: Вордстат, Яндекс.Взгляд, а также предложения и ценовую политику конкурентов. Подумайте, чем вы можете выделиться на их фоне, какие дополнительные услуги способны предложить. Например, бесплатная доставка заказов, услуги дизайнера мебели, выезд замерщика на дом и другие.
Универсальность станка позволяет работать с разными нишами и целевой аудиторией, как в частной, так и корпоративной сфере. Поэтому закрепиться на рынке услуг не составит труда. Спрос на изделия из натуральных материалов растёт из года в год. Востребованы: предметы мебели из дерева, детали интерьера, оригинальные сувениры, игрушки, музыкальные инструменты и прочие. Всё это можно изготовить на универсальном станке ЧПУ.
Оборудование
Основное оборудование, разумеется, сам фрезерный станок или ручной фрезер.
Основные комплектующие – фрезы разного назначения и профиля. Однако не существует технологических линий и маленьких производств, состоящих только из одного станка.
Перед тем, как заготовка попадает на обработку, чаще всего её готовят на другом оборудовании.
- форматно-раскроечные станки;
- торцовочные или ручные дисковые пилы;
- газовая резка или лазерная резка металла.
Иногда требуется подготовить заготовку и по толщине. Тогда её подгоняют под нужный размер на следующем оборудовании:
- древесина – обрезка на циркулярных станках или ленточных пилах, строгание на фуговальном станке или рейсмусе;
- металл – обрезка по толщине разными способами, предварительная черновая фрезеровка.
Стационарные станки
Кроме вышеописанных современных станков с ЧПУ, которых большое множество, есть также более простые варианты.
Это простейшие фрезерные станки по дереву, состоящие из стола, двигателя, вала посадки фрезы и направляющей для ручной подачи заготовки. А также вариант с установкой ручного фрезера в стол в перевернутом состоянии.
Более сложные – промышленные фрезерные станки для дерево и металлообработки. Могут иметь автоматическую подачу заготовок, регулирование положения фрезы, позиционирование заготовок и т.д. Достаточно много таких старых станков, выпушенных до 21 века, до сих в рабочем состоянии. Хотя их остается все меньше.
Ручные фрезеры
Этот вид инструмента иногда называют «фрезерная машина». Это так, потому что ручной фрезер представляет собой полностью самодостаточный инструмент. В нем есть все, что и в стационарном станке:
- собственный электродвигатель;
- вращающийся шпиндель с креплением для разных фрез;
- рабочая площадка с регулировкой глубины погружения фрезы.
Этот инструмент предназначен для ручных работ, потому сравнивать его с крупными промышленными станками нет смысла. Со своими задачами ручной фрезер справляется в полной мере. Более того, он имеет свой ряд преимуществ перед стационарными вариантами:
- мобильность, возможность работы в любом месте;
- возможность обрабатывать крупногабаритные заготовки, которые не умещаются на рабочий стол стационарных станков;
- огромная многофункциональность. В отличие от специальных станков, ручным фрезером можно выполнять все основные операции по фрезерованию мягких материалов;
- доступность по цене. Стоимость ручного фрезера в десятки, иногда в сотни раз меньше стоимости стационарных станков;
- компактность. Для работы и хранения этого фрезера не требуется больших площадей. Когда им не работают, его просто убирают в сторону, освобождая площадь.
Современные производители предлагают самый широкий выбор такого инструмента разной мощности, от 350 Вт до 2500Вт.
Кроме универсальных, есть также модели специального назначения – ламельные, кромочные, присадочные.
Поделки на ЧПУ фрезере: топ супер-изделий своими руками
ЧПУ станок для фрезера – оборудование, позволяющее осуществлять обработку различных материалов. Поделки на ЧПУ фрезе пользуются популярностью в разных странах. Прибор наиболее востребован при обработке дерева. Но с его помощью можно осуществлять обработку и других материалов.
ЧПУ фрезер обеспечивает точность и качество изготовляемых поделок. При наличии такого агрегата можно основать малый бизнес.
Использование фрезерного станка
Фрезерный станок с ЧПУ – современный механизм, имеющим множество преимуществ. Но его приобретение не дает гарантии того, что поделка будет качественной. Станком рекомендуется пользоваться при наличии образования или опыта работы в этой сфере.
На фрезерных станках можно выполнить различные детали. Они применяются в:
- изготовлении изделий из пластика;
- кожгалантерейном производстве;
- изготовлении пресс-форм из металла (используются в обувной промышленности);
- производстве форм для раздува сложной конструкции;
- в горячем тиснении фольгой (производство клише);
- производство приборных панелей;
- изготовлении супер изделий из дерева.
Наиболее используемой основой при обработке и изготовлении изделий из дерева является фанера. Она соответствует нормам гибкости, благодаря чему ее проще использовать. Перед началом фрезеровки фанеры рекомендуется обзавестись достаточным количеством материала. При производстве часть заготовок будет испорчена. При осуществлении фрезеровочных задач появление испорченных заготовок – не редкость.
Вторым важным моментом является покупка фрез. Этот элемент осуществляет основную часть функций, поэтому на него приходится серьезная нагрузка. Поломка фрез – одна из самых частых проблем при фрезеровке. Если планируется осуществление большого количества работ, следует запастись запасными фрезами. От качества детали зависит производительность и точность работы.
Третьим важным элементом при фрезеровке является наждачная бумага. Без нее закончить полноценное изготовление изделия непросто. Она обеспечивает шлифовку. Материал быстро стирается, но обладает невысокой стоимостью.
Лучшие идеи изделий на фрезере
1. Подставка под горячее. Делается из дерева, изделии имеет оригинальную форму пазлов. Подойдет как для подарка, так и для собственного использования (дома, или в бизнесе).
2. Держатель для мобильного телефона. Надоело искать место, куда положить телефон, пока он заряжается, или пока смотрите видео ? Выход найден : универсальный держатель из дерева. Делается под вашу модель телефона, возможно наличие разъема под шнур.
3. Хит этого лета — спиннер тоже можно сделать на ЧПУ станке. На игрушке можно сделать разнообразные надписи: имя, фамилию, или любую другую фразу. Для изготовления нужна фанера и подшипники.
4. Декоративные надписи из дерева. Популярными считаются такие фразы, как «Home», «Family», «Love» и др.
5. Игрушки. Детки любят интересные вещи, поэтому поделка на фрезере им точно понравится ! Сделайте крокодила Гену, машинку, самолетик, кинжал или пистолет, и ваш ребенок будет доволен.
6. Шкатулки. О подробной инструкции к созданию шкатулки мы уже говорили в нашей статье. Шкатулка может быть в форме сердца, квадратной, круглой, с разнообразными узорами и без.
7. Нужные вещи для дома: вешалка, стол, стул, полочка. Эти предметы декора также легко сделать на фрезерном станке. Это будет выглядеть стильно и оригинально.
8. Картины. Современные картины, которые продаются в магазине, имеют довольно высокую цену. Альтернативным вариантом может стать картина из дерева, которая сделана своими руками. Это может быть картина с животными, людьми, мотивирующими надписями, или даже с вашим фото.
9. Вечный календарь — популярная вещь на сегодня. Представьте себе: вам не нужно менять календарь каждый год, достаточно один раз сделать его на станке. На него можно добавить красивую надпись, рисунок. Это может быть даже корпоративный подарок любой фирме.
10. Брелки. Хотите брелок с вашим именем, любимой машиной, или питомцем ? Запросто: ЧПУ станок выполнит ваше желание. На станке вырезается нужные брелок, а после добавляются нужные детали (кольцо, и соединение для кольца и самого брелка).
Прошу обратить внимание на то, что для некоторых изделий одного фрезера недостаточно, и может понадобится помощь лазерного или фрезерно-гравировального станка. Все зависит от поделки и ее особенностей.
ЧПУ фрезер своими руками
ЧПУ фрезер – относительно дорогостоящий прибор. При реализации бизнес проектов наличие стартового капитала может быть ограничено, и покупка такого оборудование потребует существенных затрат. Фрезеровочный станок своими руками решит проблему.
Агрегат производится на циркулярном столе и сверлильном станке. Аренда инструментов обеспечит экономию средств. Сами станки можно изготовить из пластика. Он продается в строительных магазинах.
Сборка ЧПУ фрезера осуществляется в несколько этапов:
- создание схемы, обработка материала, сверление несущих отверстий;
- изготовление несущих блоков при помощи циркулярной пилы и дрели (производятся одинаковые детали, которые соединяются и образуют блок);
- нарезка деталей, образующих рамку основания;
- сборка деталей основания благодаря сверлению;
- установка стоек и распорок;
- изготовление резьбового стержня из гайки и пружины;
- установка фрезеровочной детали;
- сборка стола для работы (стол собирается из материалов высокой прочности по удобным размерам);
- производство муфт (можно использовать пластик);
- производство кронштейнов двигателей (можно использовать профиль из металла);
- сборка и проверка агрегата.
Управление станков осуществляется благодаря программе. Наиболее подходящей является «kcam». Драйвера двигателя соединяются с ЛПТ. Еще одной подходящей программой является числовое программное обеспечение arduino. Она предполагает наличие прошивки и интерфейса. Для запуска код не обязателен. Фрезерование осуществляется по контуру на заданную глубину, или при помощи лазера. Стандартная прошивка для фрезера не предполагает наличие софта. При работе с прибором следует учитывать правила безопасности.
vseochpu.ru
Фрезы
Эта небольшая деталь имеет огромное значение. Станок только обслуживает её работу, а непосредственно обработку материала выполняет именно фреза. Поэтому качество обработки зависит во многом от фрезы. При наличии сотен разновидностей фрезерных станков, различных фрез применяются тысячи разновидностей. Главное отличие по трем параметрам:
- Способ крепления. Насадные фрезы имеют отверстие посередине и насаживаются на шпиндель (вал) станка. На фото – насадная фреза для деревообработки со сменными ножами:
- Фрезы с хвостовиками зажимаются в цангах. На фото, набор таких фрез для ручного фрезера:
- Профиль. Применяются простые, прямые и профильные фрезы самой разной конфигурации. Насадки с прямыми режущими гранями применяются для выборки таких же прямых углублений. Профильные формируют на заготовке выборку, повторяющую профиль самой фрезы.
Исключение составляют 3D станки с ЧПУ. Они вырезают сложные профили и рельефы простой тонкой концевой фрезой. Профили на детали формируются за счет подвижности самой фрезы в трех координатах.
На 4-6 осевых станках фрезы перемещаются не только по вертикали и горизонтали, но еще и могут наклоняться.
Фрезерование материалов
Материал фрезы должен быть прочнее обрабатываемого материала. Если для мягких материалов это не проблема, то в металлообработке для изготовления фрез используются специальные сверхпрочные сплавы. Некоторые станки оснащены системой смазки обрабатываемой поверхности и фрезы масло-водяной эмульсией. Она смазывает место реза, удаляет мелкую стружки и охлаждает фрезу.
Дерево
Это мягкий материал. Его обрабатывают как ручными фрезерами, так и мощными индустриальными станками.
Ручным фрезером можно делать практически все виды фрезерных работ, но в небольших объемах.
На промышленных станках поточно делается погонаж – вагонка, половая доска с соединением паз/шип, плинтуса, уголки, круглые изделия за два прохода полукруглой фрезой и т.д.
Несмотря на мягкость материала, фрезы изготавливают из твёрдых сплавов для того, чтобы они долго сохраняли остроту и меньше стирались от трения. Как правило, это «быстрорезы», сплавы типа Р6М5, Р6МЗ и Р12 (HSS в западной маркировке) – сталь с содержанием вольфрама, молибдена и ванадия в разных пропорциях.
Фанера
Фанерные листы – это крупногабаритный материал небольшой толщины. Иногда требуется фрезеровка кромок, вырезка несквозных и сквозных орнаментов, криволинейных или прямых линий. Для работы с большими листами лучше подходят ручные фрезеры. Лучше передвигать небольшой инструмент относительно листа, чем громоздкий лист относительно стационарного фрезера.
Для фанеры используются универсальные фрезы (твердое дерево, фанера, МДФ и т.д.). Твёрдые клеящие смолы фанеры могут быстрее затупить фрезу, чем при работе с деревом. Поэтому лучше использовать качественные фрезы из более твердых сплавов.
Мебельный щит
Мебельный щит – это древесина, склеенные между собой деревянные брусья. Обрабатывается так же, как дерево. Если лист крупногабаритный, лучше использовать ручной фрезер, как и в случае с большими листами фанеры.
МДФ, ОСП, ламинированное ДСП (ЛДСП) и простое ДСП
Это схожие по структуре дерево содержащие материалы. В их основе измельченная древесина, опилки или стружки, спрессованные и склеенные под давлением при определенной температуре клеящими смолами. Отличие в размерах частиц древесины и способе изготовления. Фрезеруются так же, как фанера. Используются либо универсальные, либо специальные для таких материалов фрезы.
Крайне нежелательно допускать перегрева фрезы, чтобы предотвратить горение клеящих смол, древесины и выделения едкого дыма. Перегрев фрезы возможен при слишком быстром перемещении фрезы, слишком сильных оборотах или при затупившейся режущей кромке фрезы.
