Шпиндель фрезерного станка по металлу своими руками

Обновлено: 20.09.2024

Шпиндель фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, является важнейшим конструктивным элементом такого оборудования. В этой детали закрепляется режущий инструмент, и именно она передает ему вращение.

Шпиндели фрезерного станка с ЧПУ, размещенные на подвижном портале

Варианты шпинделей для фрезерного станка

Если вас интересует самый недорогой шпиндель для вашего самодельного фрезерного станка с ЧПУ, то для этого можно использовать серийный гравер. Мощность такого устройства составляет 125 Вт, а цена начинается от 500 рублей. Однако такой шпиндель имеет ряд существенных недостатков. На малых оборотах он выдает слабый крутящий момент, что не позволяет использовать его для обработки заготовок из металла. В связи с этим применять такой шпиндель можно только для гравировки и для обработки заготовок из мягких пород дерева фрезами небольшого диаметра.

Шпиндель из гравера будет, пожалуй, самым бюджетным вариантом

Второй вариант шпинделя для фрезерного станка с ЧПУ, сделанного своими руками, – это бормашина, стоимость которой начинается от 2000 руб. По сравнению с гравером, такое устройство работает существенно тише, совсем незначительно теряет крутящий момент на небольших оборотах, отличается качественным патронным зажимом.

Бормашина «Профиль М-01» с кулачковым патроном, позволяющим применять насадки с хвостовиками различных диаметров

Шпиндель станка для фрезерования можно изготовить своими руками, используя DC-моторы, работающие от напряжения 12–48 В. Мощность таких моторов, способных развивать в минуту 12 000 оборотов, составляет 400 Вт. Такой шпиндельный двигатель отличается следующими преимуществами: отсутствием сильного биения и сильного шума при работе, использованием стандартной цанги ER11A.

Если дооснастить такой шпиндель несложным электронным устройством, то при помощи ЧПУ можно управлять числом его оборотов. Есть у такого шпинделя и недостатки, к которым следует отнести необходимость в дополнительном источнике питания, невысокую мощность, значительный нагрев при работе, что вызывает необходимость его охлаждения. Из-за невысокой мощности самодельный фрезерный станок с таким шпинделем пригоден для обработки только мягких материалов.

Шпиндель самодельного фрезерного станка с ЧПУ из DC-мотора

В качестве шпинделя для самодельных станков с ЧПУ можно также использовать прямошлифовальные машины и фрезеры. Если вы возьмете в качестве шпинделя фрезер модели Энкор ФМЭ-850 Вт, то у вас в распоряжении окажется станок, на котором можно обрабатывать не только деревянные заготовки, но и изделия из фанеры и цветных металлов. Что удобно, в комплекте с таким фрезером идет цанга на 6 мм, для которой есть стандартные переходники 3 в 6 мм. Используя этот переходник, в такой шпиндель можно устанавливать фрезы с диаметрами 0,1–6 мм.

Не все модели фрезеров имеют в своем комплекте такую цангу, что не позволяет применять их для оснащения фрезерных станков с ЧПУ. Есть у фрезера Энкор ФМЭ-850 Вт и недостатки, к которым относятся высокая шумность при работе и отсутствие в конструкции электронного устройства, отвечающего за изменение количества оборотов, что не позволяет использовать его для обработки полимерных материалов (для этого необходимы небольшие обороты фрезера).

Использование вертикального фрезера в качестве шпинделя станка

Если на фрезерном станке с ЧПУ, который вы сделали своими руками, необходимо обрабатывать полимерные материалы, то в качестве шпинделя для него лучше использовать фрезеры торговой марки Sparky. Мощность таких фрезеров может варьироваться в пределах 500–1050 Вт. В конструкции моделей, мощность которых начинается с 750 Вт, предусмотрено электронное устройство, отвечающее за изменение количества оборотов, поэтому их можно использовать для обработки полимерных материалов (акрил, ПВХ, двухсторонний пластик, модельный пластик и др.). Для обработки таких материалов фрезер должен иметь возможность вращаться с небольшим количеством оборотов, не теряя при этом своей мощности. Это предотвращает нагрев в зоне обработки и плавление пластика, а высокая мощность обеспечивает достаточную производительность процесса фрезерования.

Оптимальными по соотношению «цена – качество» являются фрезеры торговой марки Kress, которые также можно использовать в качестве шпинделей для станков, оснащенных системой ЧПУ. Большим преимуществом таких фрезеров является то, что в их конструкции предусмотрена система, которая нормирует биение.

Фрезер Kress в качестве шпинделя

При желании можно оснастить свой самодельный фрезерный станок с ЧПУ профессиональным шпинделем, в конструкции которого предусмотрена система жидкостного охлаждения. Кроме эффективной системы охлаждения, в конструкции такого шпинделя есть 3–4 подшипника, что значительно повышает его надежность и точность обработки (здесь стоит заметить, что в шпинделях обычного бытового оборудования установлено только 2 подшипника). К достоинствам таких устройств следует отнести отсутствие в их конструкции быстроизнашиваемых щеток и низкий уровень шума при работе. Самым большим недостатком таких шпинделей является то, что их стоимость начинается от 7000 рублей. Кроме того, дополнительно придется потратиться на приобретение частотного преобразователя для системы охлаждения, который стоит порядка 6000 рублей.

Заводской поворотный шпиндель для станка с ЧПУ

Шпиндель для станка с ЧПУ своими руками

Чаще всего для станков с ЧПУ, которые сделаны своими руками, используют устройство для резки металла «Дремель» или китайские аналоги подобного оборудования, которые без проблем можно приобрести в любом городе РФ.

Между тем применять такие устройства в качестве шпинделя фрезерного станка не совсем правильно, так как они очень быстро приходят в негодность. Все дело в том, что в их конструкции предусмотрен только один упорный подшипник, что не дает им возможности длительное время воспринимать боковые нагрузки, характерные для фрезерной обработки.

Практически любая технологическая операция по фрезерованию древесины и металла выполняется с боковыми нагрузками на режущий инструмент и, соответственно, на конструкцию шпинделя.

Очень часто для самодельных фрезерных станков приобретают шпиндели, в которых установлены коллекторные двигатели. Такие устройства стоят недорого и хорошо работают на высоких оборотах, а на низких значительно теряют свою мощность. Этих проблем можно избежать, если установить на свой станок шпиндель с бесколлекторным двигателем.

В качестве готовой основы можно использовать недорогой фрезерный станок с ЧПУ, а для изготовления для него шпинделя своими руками вам понадобятся следующие комплектующие:

электродвигатель бесколлекторного типа (NTM серии 50-50 580 KV/2000 Вт);
удлиненный вал;
контроллер для бесколлекторного двигателя;
сервотестер.

Электродвигатель бесколлекторный ARES PRO SPEC

Сервотестер, который необходим для регулировки скорости вращения шпинделя, можно приобрести самый недорогой. Важно только обращать внимание на удобство крепления такого устройства к самому фрезерному станку с ЧПУ.

Удлиненный вал такого двигателя позволяет закреплять фрезу непосредственно на нем при помощи цангового зажима. Для этого на вал двигателя посредством держателей устанавливаются два подшипника, два встроенных подшипника качения имеет также и сам двигатель. Собранная таким образом конструкция отлично противостоит боковым нагрузкам, возникающим при фрезеровании на станке не только металла, но и заготовок из мягкой древесины.

Схема установки подшипников (нажмите для увеличения)

Контроллер, который вы будете использовать для двигателя шпинделя, обладает функцией стабилизации его оборотов при изменениях нагрузки. Эта функция особенно полезна для выполнения технологических операций по чистовой обработке заготовок из древесины, пластика и металла.

После такой несложной и малозатратной модификации вы получите в свое распоряжение фрезерный станок с ЧПУ, обороты вращения шпинделя которого можно регулировать при помощи сервотестера (обеспечивать стабильность оборотов будет контроллер).

Фрезерный станок по металлу своими руками: чертежи, видео, фото

Если задаться целью и собрать фрезерный станок своими руками, то можно получить в свое распоряжение эффективное устройство, позволяющее выполнять множество технологических операций по металлу и другим материалам. Серийные модели такого оборудования давно и хорошо известны, они активно используются на большинстве производственных предприятий, работающих в различных отраслях промышленности. Отличает такие станки широкий функционал, позволяющий обрабатывать с их помощью заготовки из металла, древесины и ряда других материалов.

Пример фрезерного станка, сделанного своими руками

Зная обо всех преимуществах подобного устройства, многие домашние мастера задаются вопросом, как сделать фрезерный станок, используя доступные и недорогие комплектующие. Следует сразу сказать, что изготовить такой станок возможно, более того, можно дополнительно наделить его функциями, которые присущи не только фрезерному, но и токарному оборудованию.

Наиболее простым в исполнении является фрезерный станок вертикального типа. Собрать его можно на основе ручной дрели, затратив на это совсем немного времени и сил. Для того чтобы своими руками сделать более функциональный фрезерный мини-станок для своей домашней мастерской, вы должны найти другие комплектующие и располагать большим количеством времени, но и такая задача вполне решаема.

Собираясь своими руками изготовить фрезерный станок по металлу и дереву, очень важно обратить внимание на то, что работать устройство должно по такому же принципу, что и серийное оборудование. Чтобы соблюсти это важное требование, можно ознакомиться с чертежами серийного оборудования и посмотреть видео процесса работы заводского станка.

Фрезерные столы нередко называют фрезерными станками, однако их конструкции принципиально разнятся

Часто фрезерным станком называют фрезерный стол. Его устройство мы рассмотрим в конце данной статьи. Но изготовлению самодельного фрезерного стола посвящена отдельная подробная статья, найти которую можно, перейдя по ссылке ниже.

Задачи фрезерного оборудования

У тех, кто часто работает в своей домашней мастерской, нередко возникает необходимость обработки различных изделий, изготовленных из древесины и металла. Не все операции с такими изделиями можно выполнить, располагая лишь ручными инструментами, часто для этого требуется специальное оборудование. Конечно, можно обратиться в мастерскую, но за оказанные ею услуги потребуется заплатить.

Именно в таких ситуациях и может выручить домашний фрезерный станок, собрать который вполне по силам каждому человеку, умеющему работать руками. Став обладателем подобного оборудования, можно будет выполнять на нем обработку заготовок как из металла, так и из древесины. В зависимости от наличия в вашем распоряжении тех или иных комплектующих, можно изготовить как простейший самодельный фрезерный станок по металлу, так и более сложное устройство, относящееся уже к токарно-фрезерной категории.

Компактный фрезерный мини-станок, сделанный в домашних условиях

Как было сказано выше, простейший мини-станок собирается на основе обычной дрели. Принцип работы такого оборудования аналогичен функционированию серийных станков подобного типа. Несмотря на то, что функциональные возможности мини-станка, изготовленного на основе дрели, несколько скромнее, чем у более сложного самодельного оборудования, и такому устройству в любой домашней мастерской всегда найдется применение.

Для того чтобы своими руками сделать более функциональный и сложный настольный станок, потребуется мощный электродвигатель, а также еще целый перечень специфических комплектующих. Такой станок, собранный по всем правилам, позволит вам в условиях дома выполнять достаточно сложные технологические операции: вырезать из металла и древесины изделия сложной конфигурации, обрабатывать криволинейные поверхности, выбирать пазы, фальцы, шлицы, а также многое другое.

Прежде чем своими руками делать фрезерный станок, следует изучить принцип работы серийного оборудования, посмотреть видео его функционирования, составить чертеж, подготовить обязательные комплектующие и инструменты, которые понадобятся для сборки вашего домашнего станка.

Самодельный фрезерный станок: вариант №1

Самодельный станок и этапы его изготовления на фото ниже

Основание Детали стойки и держатель шпинделя Вертикальная направляющая (салазки резцедержателя токарного станка) Вертикальная направляющая (вид сзади)
Соединение основания со стойкой Соединение основания со стойкой (вид сзади) Крепим вертикальную направляющую к стойке Координатный стол G5757 «Прома» установлен на основании
Ходовой винт координатного стола Площадка для крепления шпинделя (выбрана фрезером) Основание со стойкой, направляющей и столиком Пара гирь от рычажных весов обеспечила вылет шпинделя
Тиски Крепление двигателя Крепление двигателя (вид сбоку) Приводной ремень

Самодельный фрезерный станок: вариант №2

Самодельный станок под дрель или ручной фрезер с самостоятельно изготовленными механизмами подачи фрезы и перемещения рабочего стола. Ниже на видео этапы изготовления с разбором ключевых элементов. А именно: сборка стойки, конструкция каретки вертикальной стойки, привод рабочего стола станка.

Неплохой функционал и довольно простая конструкция

Автор объясняет процесс изготовления стойки для дрели, которая впоследствии станет фрезерным станком.

Разбор создания системы подачи фрезы, а также крепления фрезера (или дрели) к стойке станка с возможностью смены инструмента.

Разбор привода координатного стола для обеспечения возможности перемещения заготовки относительно фрезы.

Конструкция и принцип действия оборудования

Если посмотреть на чертеж профессионального станка фрезерной группы, то можно заметить, что его конструкция включает в себя множество разнообразных механизмов и узлов. Настольный домашний станок, в отличие от серийного, имеет более простую конструкцию, состоящую из ограниченного набора обязательных элементов. Несмотря на простоту системы, самодельный станок фрезерной группы является достаточно функциональным устройством и позволяет успешно решать множество задач, связанных с обработкой заготовок из металла и древесины.

Один из вариантов самодельного фрезерного станка. Недостаток в недостаточно проработанном креплении дрели, однако отсюда можно позаимствовать конструкцию станины

Основой любого такого станка является станина, которая должна быть жесткой и надежной, чтобы обладать способностью выдерживать необходимые нагрузки. Следующим важным элементом самодельного станка фрезерной группы является привод, вращение от которого будет передаваться на рабочий инструмент. В качестве такого привода можно использовать ручную дрель или отдельный электродвигатель, обладающий достаточно высокой мощностью.

Для размещения и фиксации заготовок, которые будут обрабатываться на таком оборудовании, в его конструкции обязательно должен быть предусмотрен рабочий стол с элементами крепления для обрабатываемых деталей. Обработка и на профессиональном, и на домашнем фрезерном оборудовании осуществляется при помощи специального инструмента — фрезы, имеющей остро заточенную рабочую часть.

Крупный станок с мощным электродвигателем

При изготовлении мини-станка для дома не стоит экономить на комплектующих. Они должны быть только высокого качества, так как это напрямую влияет на надежность и производительность вашего оборудования.

Технические характеристики, которые приобретет ваш домашний настольный станок, будут зависеть от ряда параметров. К ним относятся размеры рабочего стола, а также допустимый вес и габариты заготовок, которые на нем будут размещаться. Важным фактором, влияющим на производительность и мощность оборудования, является мощность установленного на нем привода и максимальное число оборотов, которое он сможет обеспечить.

Еще один вариант самодельного фрезерного станка

Процесс сборки фрезерного стола

Приступать к сборке самодельного станка для дома следует с изготовления рабочего стола – важнейшей конструктивной части фрезерного оборудования. Рабочий стол домашнего станка можно своими руками изготовить из листа фанеры, оргстекла или листового металла.

Из расходных материалов вам понадобятся качественный контактный клей, двухсторонний скотч и много наждачной бумаги. Кроме того, необходимо будет приобрести несколько струбцин, метизы и качественный копировальный фрезер, который должен отличаться максимальной точностью, иметь острую режущую поверхность. Именно от того, насколько качественный фрезер вы приобретете, во многом будут зависеть технические возможности вашего настольного станка.

Чертеж фрезерного станка, сделанного по типу фрезерного стола (нажмите, чтобы увеличить)

Для изготовления фрезерного оборудования своими руками воспользуйтесь следующей инструкцией.

Первым этапом сборки самодельного станка является изготовление крышки. В качестве материала для нее можно использовать фанеру. Несложный процесс изготовления данного элемента выглядит следующим образом: из фанеры вырезаются заготовки определенных размеров, затем они соединяются между собой.
Следующий этап сборки домашнего мини-станка — это монтаж крепежных элементов, установка фрезера и остальных конструктивных частей. Поскольку вы занимаетесь изготовлением фрезерного оборудования, то все работы следует выполнять с повышенной аккуратностью и точностью.
После сборки рабочего стола на него необходимо установить монтажную пластину. С этой целью в поверхности рабочего стола делается углубление, контуры которого полностью повторяют форму монтажной пластины. В таком углублении монтажная пластина фиксируется при помощи двухстороннего скотча. Далее по всему контуру пластины с определенным шагом укладываются прокладки, которые прижимаются к ней при помощи струбцин.
Сам рабочий орган станка — копировальный фрезер — устанавливается в подшипниковые узлы, сборке которых следует уделить особое внимание.
Все технологические отверстия, необходимые на поверхности рабочего стола, можно получить при помощи обычной ручной дрели.
В вашем настольном мини-станке будет ряд деревянных поверхностей, которые необходимо тщательно отшлифовать при помощи наждачной бумаги.
Следующий этап изготовления самодельного станка — это сборка основания, которую необходимо осуществлять в строгом соответствии с предварительно подготовленным чертежом.
Особое внимание при сборке станка следует уделить процессу монтажа упора и прижимной гребенки.

Общий вид и кинематическая схема фрезерного стола

Все конструктивные элементы самодельного фрезерного оборудования, о которых говорилось выше, оказывают большое влияние на работоспособность, точность и надежность станка, поэтому к вопросам их изготовления и установки следует подойти очень ответственно и аккуратно.

Чтобы ваш фрезерный станок, сделанный своими руками, был надежным, долговечным, точным и выглядел презентабельно, необходимо выполнить ряд завершающих процедур по его сборке.

Все деревянные поверхности станка следует не только тщательно отшлифовать, но и обработать специальной масляной пропиткой, которая защитит их от негативного воздействия внешней среды.
Органы управления фрезерным станком, а также все выключатели, необходимые для его полноценной работы, нужно разместить в доступном и удобном месте.
Немаловажной деталью станка является специальный патрубок, к которому присоединяется шланг пылесоса, отвечающий за удаление мелких стружек из зоны обработки.

При изготовлении домашнего фрезерного станка надо действовать в строгом соответствии с чертежом и с алгоритмом сборки. При выполнении этих условий, а также при соблюдении аккуратности и точности сборочных работ можно рассчитывать на то, что ваше мини-оборудование будет долго радовать вас своей функциональностью, производительностью, точностью и надежностью.

Выбираем шпиндели для фрезерных станков

Выбирать шпиндели для фрезерных станков приходится и в заводской цех, и в небольшую мастерскую. Необходимо знать, какие шпиндели нужны для станков с ЧПУ по дереву и другим материалам, как производится регулировка подшипников и вращение шпиндельной головки, каково устройство мотора-шпинделя. Еще следует разобраться, конечно, и с охлаждением этого агрегата.

Устройство и характеристики

Шпиндель для фрезерных станков – с ЧПУ и без него – часто представляют себе упрощенно. В расхожих бытовых описаниях говорится только, что вал просто стоит в паре подшипников. Разумеется, это не объясняет всей сути дела, даже мешает во многом ее понять. Один из пары подшипников обязательно выполняет упорную функцию. Он способен принимать осевую нагрузку в моменты, когда вертикально подается сам шпиндель или обрабатываемый предмет.

Второй подшипник всегда радиального типа. Его функция – принимать нагрузку, которая возникает при обработке деталей и полуфабрикатов по горизонтали. Обе части насаживают на единую пустотелую ось, которая и является тем самым валом. На конце осевого приспособления размещают механизм зажима инструмента – конус Морзе, в котором, в свою очередь, могут быть зафиксированы зажимы-цанги. Но на станках необходимо еще и обжимать инструмент.

За эту функцию отвечает шпренгель – то есть винт, длина которого достаточна для проходки через весь вал. Шпренгель закручивают в торцевую часть цанги. Таких винтов всегда два. Радиусный ставят там же, где фиксируют инструмент, а упорный напротив него. Приводимый в движение мотором вал монтируется в пиноль, то есть особый вид корпуса, который может быть немного сдвинут в сторону благодаря специальным зазубринам на корпусе; пиноль, в свою очередь, вмонтируют в главный корпус фрезера методом скользящей посадки.

Какой бы сложной ни была вся эта схема для восприятия, она призвана решать одну простую и полностью предсказуемую задачу.

Главная цель – чтобы нагрузки, которые создает фреза, не нарушали работоспособность привода. Отсюда и использование подшипников: это проверенный тип механических буферов. Такие детали закономерно продают парами. Учитывая существенный механический импульс, валы берут только такие, которые смогут выдержать мощную нагрузку по оси.

Другие значимые особенности современных шпинделей:

фрезу редко крепят с помощью одной цанги, обычно ей помогает оправка;

чтобы эта оправка не придавливалась слишком сильно, шпиндель стараются делать конусовидным;

его монтируют на особых каретках с трехкоординатным перемещением;

вращательный импульс передается напрямую на фрезу (употребление промежуточных деталей понижало бы точность и общую эффективность устройства).

Такая система пригодна для установки самых разнообразных насадок. Потому сфера применения фрезерного шпинделя существенно расширилась за последние 30-40 лет. С учетом сказанного, ключевым параметром устройства будет его мощность. Во многом она лимитируется характеристиками установленного на станок силового агрегата. Важную роль играет и темп кручения; все сколько-нибудь адекватные модели давно имеют и ступенчатую, и бесступенчатую программы регулировки.

Стоит понимать, что мощность не всегда плюс. Ее увеличение провоцирует и рост затрат на электроэнергию. Потому стоит анализировать, реально ли нужна определенная разновидность шпинделя и самого станка, или можно обойтись более простыми устройствами.

Специалисты также указывают на иные значимые свойства:

механическую прочность его корпуса;

суммарное время беспрерывной эксплуатации.

Обзор видов

Шпиндели для фрезерных станков могут быть бытовыми и промышленными.

Домашние

Такая разновидность шпиндельных головок не может переносить мощных нагрузок. Цена подобных изделий невелика. Различные фирмы предлагают их в широком ассортименте. Возможно использование в связке с различными режущими частями. Но надо понимать, что сечение хвостовика ограничено, и потому не на всякой модели фрезера такой узел, вообще, может быть использован.

Промышленные

Такой тип устройств выпускают фирмы, поставляющие индустриальную технику. Поскольку нагрузки тут будут выше, форма конуса используется чаще, чем в технике бытовой категории. Однако на этом различия не заканчиваются. Они касаются еще:

использования охладительных компонентов;

требований к квалификации пользователей.

В промышленном сегменте часто применяется цанговый зажим ER11, ER16. Некоторые патроны специально рассчитываются инженерами на снятие больших слоев металла. Электрошпиндель может встретиться как в домашней, так и в индустриальной группе. Прямое подключение к мотору наращивает КПД и позволяет сделать меньше сам блок. Но серьезным минусом оказывается повышенная подверженность нагрузкам: стоит фрезе застрять – и от долгого застывания в таком положении электромоторы перегорают.

Варианты охлаждения

При вращении шпинделя и фрезы выделяется очень большое количество тепла. Части станка нагреваются и даже могут деформироваться. Поэтому в бытовых станках отвод тепла желателен, а в промышленных обязателен. Различают воздушное и водяное охлаждение.

Воздушное

Воздушное охлаждение в последние годы применяется все активнее. Оно позволяет обойтись без дополнительных веществ и наиболее дешево, но велик риск засорения каналов стружкой и пылью, особенно при активной работе, а эффективность недостаточно велика.

Водяное

Отвод тепла водой лучше отвечает нуждам промышленности. В шпинделе заранее готовятся отверстия, сквозь которые циркулирует охладитель. Вместе с его потоком уходит часть тепла. Но удаление жидкости часто вызывает проблемы. И потому к такому способу прибегают лишь там, где воздушное охлаждение совершенно неэффективно.

Нюансы выбора

Стоит отметить, что шпиндели для фрезерных станков с ЧПУ встречаются чаще, чем изделия для «простых» станков. Ничего удивительного тут нет: подобные аппараты сами почти вытеснены. Но нужно еще сразу уточнять, предназначено ли устройство для работы по металлу или по дереву. Использовать как бытовые агрегаты в промышленности, так и индустриальные дома – не следует. И то и другое означает лишь напрасную затрату средств. В любом случае на первом месте при отборе оказывается мощность.

Экономия на ней категорически противопоказана. Чем больше прилагаемое усилие, тем дольше будет работать устройство (в известных пределах, конечно). Рекомендуемые значения:

для сверлильных и гравировочных работ хватит показателя менее 600 Вт;

ежедневная заводская работа с ЧПУ подразумевает минимум 1,6 кВт.

Важно: если куплен новый шпиндель, а результата нет, подозревать брак сразу не стоит. Старые или сильно изношенные фрезеры по определению недостаточно производительны и ненадежны. Но стоит учитывать при покупке шпиндельного узла и то, на какой площади предстоит работать, а также тип материала.

Фанеру и другие плитные древесные материалы обрабатывают на мощностях до 3 кВт, а массив дерева, алюминий, бронзу — до 6 кВт.

Однако следует еще понимать, что сама фрезеровка может идти по разным сценариям. При силовом методе темп кручения фрезы намного превосходит интенсивность движения вала. При скоростном – сама режущая часть движется небыстро, но подается активно. Такие подходы применяются, соответственно, при приоритетах на оперативность работы и качество результата. Разумеется, шпиндель подбирают соответствующего класса.

Регулировка подшипников

Какой бы хорошей техника ни была изначально, со временем она утрачивает свои положительные качества. Проблемы с подшипниками неизбежны при долгой эксплуатации. Еще раньше они появляются из-за перегрузок и вибраций. Игнорирование этого момента грозит не только плохим качеством обработки, но и повреждениями оборудования. Отрегулировать подшипники (вернее, их зазоры) на консольных фрезерах можно по примерно одинаковой схеме:

прикосновение к цилиндрическому выступу индикаторным штифтом;

раскачка шпинделя оправкой в опоре;

Как сделать фрезерный станок по металлу своими руками?

Фрезерный станок необходим для обработки деталей и готовых изделий, изготовленных в домашней мастерской. Наряду с другими инструментами мастеру необходим фрезер для доводки изделия до нужного качества. Существующие в продаже модели фрезерных станков не всегда соответствуют требованиям мастера. Кроме того, они дорого стоят. Самодельный фрезерный станок – более рациональный вариант. Только в такой конструкции мастер учтёт специфику используемых именно им операций.

Особенности изготовления

Арсенал инструментов домашних мастеров отличается огромным многообразием. Особенное внимание уделено фрезерному станку. Это устройство представляет собой оборудование, позволяющее выполнять множество операций по металлу, по дереву, по пластмассе и иным материалам.

Размеры, мощность и набор функций фрезерных приборов могут различаться, но в основу каждого станка заложен стандартный принцип: неподвижно закреплённая заготовка, обрабатывается фрезой – специальным режущим инструментом с зубьями (режущими лезвиями).

Имея в наличии все необходимые инструменты и материалы, умельцы в своих мастерских без труда и в короткие сроки соберут компактное устройство – самодельный фрезер. Из всех существующих видов фрезеров в домашних мастерских наибольшей популярностью пользуется вертикальный фрезерный станок. Этот инструмент имеет очень простую схему, и для его сборки используются недорогие материалы. Однако вид станка определяют задачи, которые необходимо выполнять мастеру. Существуют следующие виды фрезерного оборудования:

горизонтально расположенный инструмент;
вертикальный прибор;
копировальное с пантографом устройство.

Кроме того, следует продумать размеры и расположение станка – напольный или настольный вариант.

Обладатели любого фрезерного станка могут выполнять качественную обработку заготовок и изделий из металла и дерева. В промышленности фрезерные станки относятся к многофункциональным агрегатам. Самодельные конструкции наделены достаточным количеством операций, с помощью которых доступна качественная отделка, поэтому их также можно считать многофункциональными.

Инструменты и материалы

После выбора конструкции фрезера необходимо приступить к проверке наличия нужных инструментов, деталей и материалов.

Основные элементы и материалы:

шпиндель, он же вал, основной элемент фрезерной установки, осуществляющий передачу вращательного движения от системы скоростей к режущему инструменту, которым является фреза;
двигатель постоянного тока в сборе с редуктором на 24В/142 rpm;
мотор, предназначенный для установки фрезы;
листы фанеры, древесно-стружечные (ДСП) и древесно-волокнистые (ДВП) материалы, оргстекло;
трубы квадратные из алюминия. Можно использовать стальные тонкостенные трубы;
соединительные муфты;
электропровод и защитные элементы для него;
плата для формирования сигналов управления оборотами основного двигателя;
патрон для установки фрезы, тумблеры;
элементы крепления для сборки компонентов станка;
подшипники;

Инструменты, предназначенные для сборки станка:

необходимый набор ключей;
аппарат для выполнения сварки;
паяльник;
рулетка и маркер;
клей и изолента;
болгарка, угловая шлифовальная машина для выполнения операций шлифования, резки, зачистки материалов и деталей, укомплектованная отрезными кругами;
пила для резки металла (ножовка);
молоток;
набор отвёрток;
дрель и шуруповерт с необходимой оснасткой.

Как делать станок?

Наиболее простой и приемлемый способ самому изготовить фрезерный станок основывается на использовании ручной дрели. Это устройство всегда есть в инструментах домашнего мастера.

При отсутствии последней её можно приобрести на строительном рынке, стоимость невелика. В этом случае необходимо приобрести и дополнительные элементы определённой специфики. Такое устройство позволит выполнить любую операцию по выборке пазов, шлицов, обеспечит выполнение и других, достаточно сложных операций по металлу и дереву.

Если есть необходимость в изготовлении более сложного устройства с большим числом функций, вместо ручной дрели нужно использовать двигатель с более высокими параметрами мощности. Собирать фрезерный станок по металлу своими руками следует после изучения принципов, заложенных в его действии, а также чертежей и схем выбранной конструкции.

После этого стоит проверить наличие инструментов для выполнения сборки и всех необходимых материалов.

Сборка фрезерного мини-станка с ручным управлением на основе дрели состоит из нескольких этапов.

Формирование основы состоит из нарезки труб в соответствии с размерами, указанными в чертеже. Алюминиевые трубы представляют хороший и удобный материал – он лёгок в нарезке и конструкция получается достаточно лёгкой. Подойдёт вариант из стальных труб с тонкой стенкой. Для установки редукторных моторов (их будет два), в трубах высверливаются отверстия. После этого можно приступать к сборке основы. Для удобства сборки можно использовать заклёпочный пистолет.
На втором этапе выполняется установка протяжки из ДВП. Этот элемент предназначен для перемещения каретки. Для этого из ДВП склеивают специальные подшипники, для скольжения по направляющим основы.

Блоки соединены между собой профильными трубами, каждый блок будет тянуть на себя редукторный мотор. Резьбовые стержни подключаются к валам двигателя через муфты. Направление вращения валов определяет движение блока.

На данном этапе нужно сделать из ДВП ножки для станка, защитное перекрытие и столешницу, на которой будет выполняться обработка изделия:

Сборка каретки, выполненной из ДВП, для размещения основного двигателя, начинается с монтажа к протяжке вертикальных стоек и рельс для каретки. Ими служат профильные трубы. Второй редукторный мотор устанавливается своим валом на резьбовой стержень, гайка монтируется в каретку. Другим двигателем, расположенным в каретке, осуществляется регулировка глубины фрезеровки за счёт подъёма или снижения основного двигателя;
Этап сборки завершает процесс изготовления фрезера для выполнения конкретной работы. На каретку нужно установить устройство для регулирования оборотов. После установки производится сборка и установка панели управления, закреплённой на платформе из оргстекла. Управляющее устройство может быть собрано из отдельных тумблеров или как специальная электронная панель.

Фрезерный станок готов к пробным испытаниям. В качестве экспоната для обработки может служить дерево, плиты из искусственных материалов.

Ручной фрезерный станок может послужить основой для модифицированного устройства с ЧПУ. Для изготовления такого устройства нужно иметь подробную схему (чертёж), набор необходимых для монтажа инструментов и комплектующих.

Проектирование

Начальный этап сборки самодельного фрезерного устройства предусматривает изучение принципа действия выбранной модели, наличие чертежей. Последующая работа будет состоять из нескольких этапов сборки конструкции в соответствии с рассчитанными при проектировании размерами отдельных блоков и деталей, указанных на чертеже.

При самостоятельном проектировании рабочего места следует учитывать необходимость обустройства защиты вокруг вращающейся фрезы. В противном случае работа на таком оборудовании будет небезопасной. Дополнительно можно обустроить конструкцию прижимным механизмом, фиксирующим обрабатываемую заготовку.

Правильный подход к проектированию и сборке фрезерного станка с учётом рекомендаций и поправок специалистов, позволит создать надёжное металлорежущее устройство, близкое по своим эксплуатационным параметрам к заводским моделям.

Самодельный фрезер на основе ручной дрели эффективно используется при обработке металлических и древесных изделий. Владельцы устройства отмечают, что устройство можно использовать для работы по керамике, пластику и стеклу.

Технология сборки

Сборка самодельного устройства производится на рабочем столе из толстой фанеры. Максимальную прочность его поверхности обеспечивает облицовка текстолитом. Заготовку из текстолита с припуском 2,5 -3,0 мм и поверхность стола нужно обработать клеем. После склеивания эту процедуру повторяют на обратной стороне поверхности стола.

Столешницу можно приобрести в строительном магазине, оплатив довольно высокую его стоимость. Хорошая столешница обеспечит комфорт и стабильную работу фрезерного станка. Своими руками можно изготовить столешницу, мало отличающуюся от фабричной. По рекомендации специалистов в основание укладывается плотный и прочный лист ДСП, МДФ или пластика. Использование пластика для устройства столешницы в домашней мастерской, предпочтительнее.

Этот материал устойчив к действию влаги. Можно использовать МДФ, фенольный пластик.

Для удобства в работе столешницу рекомендуется размещать на направляющих, что позволит корректировать положение стола в процессе работы. Работа с ручным фрезером требует дополнительного ограждения для обеспечения безопасности в процессе работы.

Чтобы собранный своими руками агрегат отличался функциональностью, специалисты рекомендуют использовать составляющие для станка только высокого качества. В этом случае нельзя экономить, покупая второсортные материалы. Строгое соблюдение технологии и последовательности сборки обеспечат создание безопасного агрегата с достаточно высокой эффективностью обработки.

Самодельное фрезерное устройство обладает немалым количеством достоинств. Прежде всего, это низкая себестоимость прибора. Простота устройства, доступность элементов для сборки конструкции любого вида. Мини-станок легко демонтируется, фрезу можно использовать в ручном режиме.

При желании станок можно оснастить ЧПУ. Для домашнего мастера это не составит особых сложностей.

Как сделать фрезерный станок по металлу своими руками, смотрите видео ниже.

Самодельный фрезерный станок по металлу (47 фото)

Фрезерный станок по металлу изготовленный своими руками, подробный фото отчёт по изготовлению самоделки.

Всем доброго времени суток! Хочу показать процесс изготовления своего самодельного фрезера.

И так: после изучения тем по постройке самодельных фрезеров я покопался под верстаком и извлек на свет — две малых продольных подачи — назовем их каретками, две поперечных подачи без ответных ластохвостов (т.е. только верхние части), двух координатный столик от сверлилки 2м112, и обрезки швеллера шириной 140 мм, в качестве шпинделя я хотел сначала использовать вот такую дрель:

Заменил подшипники с шариковых на конусные роликовые, но никак не решался вопрос по креплению цанг- шомпол не воткнеш а гайку накидную резать — опыту маловато, да и смотрелся бы такой фрезер как откровенная халтура, короче шпиндель пока в сторону, а займемся станиной.

Взял куски швеллера, два одинаковых сварил вместе, разметил и просверлил отверстия под резьбу М 10 для крепления кареток и двух-координатного столика. Нарезал резьбу закрутил болты и навернул гайки по три- четыре штуки, удлиненных не нашел, те гайки которые оказались близко с полкой швеллера обточил на конус (только самые нижние) иначе болты стало выворачивать, гайки обварил, вот что получилось:

Также сделал желобок для сбора СОЖ, как на заводских станинах из уголка 25 х 25 мм, а чтобы этот желобок не висел в воздухе, а также чтобы приподнять станину от поверхности стола, чтобы бетон залился выше образовавшихся перегородок — эти уголки обварил еще полосой 25 х 4 мм:

Стойку приварил к станине только передним краем, а затем два раза обнял полосой сзади, косынками заварил плечики станины, но когда все остыло померил угольником, а прямого угла нету — стойка немного отвалилась назад:

Затем, прогнал метчиком резьбы — ох и тяжко болты выкручивались после сварки — вкрутил свежие болты, замазал пластилином торцы гаек чтобы бетоном болты не прихватило и металлом 2 мм заварил заднюю стенку стойки:

Залил бетон (1 к 2 — цемент М500, песок и щебень гранитный, где то около ведра).

Примерил навесное оборудование.

Дальше занялся поворотной площадкой для шпинделя — попался в руки фланец не знаю от чего — проточил внутреннее отверстие для посадки на «пенёк» от резцедержки на каретке. Сам пенек, я отпилил болгаркой по высоте фланца, родной болт обрезал по длине и нарезал резьбу м20*1,5, выточил гайку толщиной 8 мм, а так как все сделано в потай, грани не нарежешь, то насверлил отверстий под ключ от болгарки:

Но нет материала, чтобы выточить корпус и поэтому откладываем его в сторону, а вынимаем то что есть: несколько корпусов подшипников, вал с КМ2 от такой же дрели как в начале темы, вот теперь попрошу не бить ногами, вал изначально был коротковат и я его удлинил — напрессовал кусок полдюймовой трубы, обварил, проточил новую посадку и под резьбу которую и нарезал еще просверлил отверстие под шомпол так как окошко окажется внутри шпинделя да и цанги держать надо чтоб не вываливались.

Но цанги то, не под шомпол и мне их стало жалко сверлить, нарезать, и я просто нарезал резьбу на валу.

Токарь я, начинающий, станком резать не умею, а такого диаметра лерка попалась тока 3/4 дюйма, ну и что, зато гайка прекрасно подошла от металлопластиковой фасонины.

Теперь о шпинделе вкратце — два корпуса причем в нижний влезли сразу два подшипника -шариковый и роликовый конический между ними кусок трубы и сварка.

Перед тем, как варить все в сборе с подшипниками стянул гайкой и чтобы легко крутилось и в процессе сварки короткими прихватками с промежуточным окунанием в воду, результат — крутится, не скажу, что свободно но в общем легко — все таки три подшипника, дальше фотки без писанины:

В результате, получился вот такой шпиндель, далее сверление нарезание, обкатка:

Может, кто то, скажет — жесткости мало — скажите где? Металл 8 мм, еще будут скептики, что рабочий конец фрезы уходит за габариты столика — сразу опережаю отвечаю — на шпинделе просверлены лишние отверстия также и во флянце т.е. шпиндель ставится выше открывая гайку центральную для именно работы под углом, а это обычное положение и еще столик этот временный только для настройки станка а в перспективе стол будет этот:

Достался мне вот такой, электродвигатель на 340 ватт, 12 вольт. На валу была муфточка резиновая с шлицевой посадкой, а так как шкив с шлицами я изготовить пока не могу, то решил оставить эту муфту и применить плоский ремень.

Чтобы он не сваливался, просверлил в валу отверстие и нарезал резьбу м5, дальше из обрезков швеллера сделал два кронштейна — один для крепления этого мотора другой для натяжения ремня, на шпиндель выточил шкив из остатков д16т и нарезал в нем резьбу, чтоб не заморачиваться со шпонкой, и законтрогаил это все, еще приварил пенек и кронштейник с боку:

В общем, получился самодельный фрезерный станок своими руками. Осталось поставить трансформатор, выпрямитель и регулятор оборотов, все это закреплю сзади на стойке в коробке. Регулятор попробую использовать от шуруповерта тока микруху вынесу на стойку вместо радиатора и к кнопке надо приделать винт чтоб вращением регулировать или заменить обычным резистором или выкинуть пружинку из кнопки.

Боялся что ремень будет слетать — нет как вкопанный даже не ёрзает по шкиву и не буксует, вот фото долгожданной стружки:

Читайте также: