Какие бывают фрезы по дереву для ручного фрезера?

Фреза для ручного фрезера по дереву – что это такое, устройство, назначение

Фреза – это основной инструмент, с помощью которого происходит обработка древесины. От ее технических характеристик зависит и сфера применения, и назначение, и результат. Несмотря на то, что существует множество ее разновидностей по форме и особенностям режущей кромки, и материалам и другим параметрам – все они объединяются общим принципом устройства и наличием стандартных частей:

1. Режущая область, также называемая головкой или рабочей частью. Может иметь различную геометрию, состав и устройство лезвий.
2. Хвостовик – служит опорой для предыдущего элемента. С его помощью осуществляется зажим инструмента в патроне станка, а также передается крутящий момент на главную часть.
3. Дополнительный компонент. Располагается на самом краю инструмента – противоположном хвостовой части. Это может быть – опорный подшипник, стопорные муфты, винты, шайбы, калибровочные втулки и другие приспособления. Их задача – упростить или расширить функционал фрезы, например, расположить режущие сегменты в нужно последовательности или выполнить обработку заготовки по заданному шаблону.

Схема устройства концевой фрезы с обозначением характеристик Источник infradom.ru В зависимости от сферы применения и назначения современные фрезы по дереву для ручного фрезера позволяют решать следующие виды задач:

• Формирование кромок. Применяется, когда необходимо создать части заготовок, объединяемые в одну конструкцию посредством соединения «шип-паз».
• Создание вырезок под монтаж фурнитуры.
• Изготовление декоративных форм, вырезок, конфигураций.

Разновидности по способу обработки

Для того чтобы правильно выбрать фрезу по дереву для ручного фрезера необходимо иметь представление о том, какие ее типы используются для конкретных видов работ с заготовками. По данной характеристике режущий инструмент различается на 5 основных разновидностей:

1. Концевые.
2. Пазовые.
3. Кромочные.
4. Комбинированные.
5. Фигирейные.

Разберем детально основные особенности и нюансы применения каждой из них.

Концевые

Обладая структурой аналогичной сверлу, концевая фреза, тем не менее, отличается от него тем, что его рабочая часть распространяется на всю область режущей кромки. То есть выборка древесины происходит всей головной частью. Существуют следующие ее разновидности:

• Профильные.
• Сферические.
• Конусные.
• Спиралевидные.
• Торцевые.
• Борофрезы (шарошки).

Большая часть концевых фрез имеет универсальное назначение. Так, спиралевидные разновидности позволяют и сверлить, и выбирать пазы, четверти, и обрабатывать торцы, профильные – делать пазы сложной геометрии, создавать орнаменты, торцевать, шарошки – доводить поверхности, гравировать, выбирать особые формы отверстий и пазов.

Набор концевых фрез по дереву Источник fainaidea.com

Пазовые

Само название пазовой фрезы раскрывает характер ее применения – выбор пазов. При этом они различаются на следующие модификации:

1. Галтельные. Формируют выборку полукруглой формы.
2. Конические. Создает V-образный паз, а также применяется для нанесения резьбы по поверхности.
3. Спиральные. Обладают структурой, аналогичной сверлу, однако с более крупной рабочей частью.
4. Т-образные. Используются для создания пазов по типу, когда одна деталь вдвигается в другую.
5. Ласточкин хвост. Аналогична выше приведенной модификации – с разницей в том, что сечение основания имеет форму трапеции.
6. Фасонные. Отличается большим разнообразием видов. Применяется и для выборки пазов, и для обработки торцов.
7. Прямые или цилиндрические. Создают прямоугольный паз.
8. Комбинированные. Используются для формирования замковых соединений – при сборке вагонки, щитов, панелей.

Пазовая фреза с отображением рабочих характеристик Источник static-sl.insales.ru

Кромочные

Фреза кромочной разновидности применяется для создания ровной и перпендикулярно расположенной к плоскости заготовки кромки. Различаются следующие ее виды:

• Прямые. Предназначены для создания торца, перпендикулярного верхней плоскости.
• Калевочные. Формируют прямые, дугообразные, волнистые кромки. Используется для нанесения сложного орнамента. Бывают также двойные фрезы с возможностью регулировки расстояния между лезвиями.

Типы конструкции фрез

Существует множество конструкций и разновидностей оснастки к ручному деревообрабатывающему станку

При выборе инструмента стоит обратить внимание на предназначение, устройство оборудования. Форма заточки фрез может быть двух видов – винтовая и прямая

Использование прямой формы заточки может привести к быстрой порче оборудования, а конечное изделие может получится имея выбоины и заусенцы.

Для работ по дереву ручным фрезером наиболее лучшим вариантом становится использование инструмента винтовой линией расположения зубьев. Единственным минусом является невозможная заточка подручными средствами, чтобы произвести возврат былой остроты, необходимо воспользоваться специальным оборудованием

Используя фрезы, для работ ручным фрезером по дереву следует обратить внимание на угол заточки. Деревянная поверхность наилучшим способом подвергается обработке инструментом, угол заточки которого составляет не более 90 градусов

Конструкцией предусмотрен эффективный вывод стружки, тем самым достигается максимальное действие инструмента.

Сборные

Наиболее распространенный вид на рынке – сборные. Состоит из болванки, наваренными поверх кромками. Простое изготовление делает их наиболее привлекательных для изготовителя. Относительно невысокая цена позволяет не тратить время на заточку, а просто заменять на новую при потере остроты.

Со сменными режущими кромками

Фрезы со сменными кромками. Имеют сменные режущие кромки, когда происходит потеря остроты ножа с одной стороны, возможно перевернуть инструмент, далее продолжать работу.

Монолитные

Фрезы монолитного типа имеют в основании режущие кромки. Отличаются повышенной прочностью, однако после не продолжительной работы и последующей заточки деталь быстро теряет режущие свойства.

Типы конструкции фрез

Со сложной модификацией дороже, чем монолитные.

Сборные

Выбрать не составит труда — сотни в продаже на российском рынке. Установлена болванка стандартной для модификации формы. Кромки находятся на окончании.

Со сменными режущими кромками

Эти модели существенно дольше служат из-за геометрических нюансов. Ножи производятся с двумя сторонами. Если одна сторона затупилась в процессе резки дерева, то просто сменяется на другую сторону. Естественно, такое приспособление получается выгодней в два раза потребителю.

Монолитные

Кромки выточили прямо в основании прибора. Отломаться режущая часть от кромки не может физически, даже при большой силе воздействия. Минус состоит в том, что последующему затачиванию не подвергаются. Смена происходит после 2-3 использования.

Материалы лезвий и сменные ножи фрез

Прежде чем перейти к описанию фрез, следовало бы уточнить один небольшой нюанс. Для большинства мастеров фреза по дереву  расходный материал, который не подлежит заточке и ремонту. Это лишь отчасти справедливо, так как имеются приспособления для обслуживания фрез, применяемые на конвейере мелкосерийного производства.

Фреза по дереву состоит из основы и набора ножей. Механическое крепление ножей позволяет выполнить их тонкую калибровку, благодаря чему все изделия из партии будут идентичными, даже если в процессе изготовления случится поломка фрезы. Подобная конструкция необходима, когда определённая технологическая операция по обработке производится постоянно, и на фрезу ложится значительная нагрузка

Для комплектов фрез, формирующих ответные части деталей, это особенно важно

Лезвия фрезы могут быть как сменные, так и напаиваемые. Их изготавливают из одинаковых материалов. Если не брать в расчет специальные фрезы для обработки пластика, искусственного камня и цветных металлов, для фрезы по дереву применяют ножи, имеющие классификацию HSS (быстрорежущие) и HM (твердосплавные). Ножи HM имеют тупые углы заточки кромок, за счёт чего повышается их рабочий ресурс при работе с плотными породами древесины. Быстрорежущие ножи HSS заточены под более острым углом, поэтому ими хорошо обрабатывать мягкие волокнистые породы.

Кромочные фрезы по дереву

Разнообразие кромочных фрез

Кромочные приборы применяют для изготовления разнообразного вида кромок и выемок. Изделия из древесины поддаются обработке ручным фрезером с кромочными фрезами полной обработке. Кромочный вид наиболее распространен в использовании и имеет множество модификаций:

• Профильные наборы обрабатывают детали таким образом, чтобы придать необходимую форму краям.
• Калевочными имеется возможность округлить на четверть окружности край детали.
• Конусные снимают фаску, угол которой зачастую составляет 45 градусов.
• Дисковые служат для изготовления фасок в деталях, делая возможным последующие соединения.
• Фальцевые обрабатывают деталь с кромки, оставляя четверть от высоты.
• Галтельные необходимы для изготовки желобки, которая выведена в четверть окружности.

Кромочные фрезы по дереву, используемые для ручного фрезера зачастую оснащены подшипником, функции которого ограничить глубину необходимой обработки. Вылет регулировки площади обработки производится регулировкой на самом инструменте. Выполнение обработки массивных деталей требует множество попыток. Ручным фрезером производится работа по дереву в несколько этапов, пока не начнет действовать упорный подшипник.

Принцип строения фрез

Несмотря на многообразие видов, которые могут бывать в магазинах, все они имеют общий тип конструкции.

Имеется две основных части конструкции:

• хвостовик;
• рабочая область;

Первый устанавливается в патрон фрезера и предназначен для передачи вращающего момента.

Рабочая область – это место, где находятся лезвия. Эта часть бывает прямой или с оригинальной формой. От этого зависит, для выполнения какой работы подойдет конкретный инструмент.

В состав фрезы могут входить дополнительные элементы, такие как подшипник, винты, шайбы, калибровочные втулки, стопорные муфты. Они нужны для облегчения выполнения работ или для расширения функционала. 

Конструкция фрезы:

В зависимости от условий использования, применяются три основных типа:

Составные неразборные фрезы выполнены из нескольких элементов: хвостовик, головка, и режущая кромка. Два последних элемента могут составлять одно целое (один тип металла). Но для удешевления производства, головка обычно изготавливается из более мягкого материала, а твердосплавная режущая кромка к ней приваривается или припаивается. Затем конструкция закрепляется на хвостовике (опять же с помощью сварки).

Это самый распространенный вид фрез.

Составные разборные отличаются возможностью смены режущей кромки. Головка и хвостовик могут составлять одно целое, или быть сваренными из разных металлов. На головку с помощью винтов крепятся сменные пластины – режущие кромки. Для удобства, пластина может быть двусторонней. Когда одна кромка затупилась, ее переворачивают на 180 °.

Такой наконечник стоит дороже, но затем вы экономите на покупке режущих пластин. Кроме того, купив один качественный хвостовик, вы можете приобрести набор кромок различной конфигурации.

Эти варианты дают экономию при эксплуатации, но всегда есть риск, что кромка или головка отломится при обработке неоднородной заготовки.

Фрезы цельного типа (изготовленные из одного типа металла) исключают возможность саморазрушения. К тому же вопросы центровки и точности при такой конструкции возведены в абсолют. Однако за качество надо платить: после нескольких заточек, фреза теряет запас металла, и вы покупаете новую.

При этом, цельные фрезы, изготовленные из инструментальной стали, имеют невысокую стоимость.

Плюсы и минусы

К достоинствам инструмента следует отнести:

• Большой выбор разновидностей.
• Прочность, надежность инструмента.
• Устойчивость к нагрузкам, нагреву, прочим воздействиям.

• Высокие скорости резания дают чистую и гладкую поверхность.
• Есть возможность приобрести сравнительно дешевые или более дорогие виды инструмента.

Фрезы по дереву имеют, как плюсы так и минусы

Недостатками следует считать:

• Заточка или восстановление фрез в большинстве случаев невозможны.
• Каждый образец способен выполнять только одну задачу.

• Диаметр хвостовика рассчитан на определенный вид цанги. Совместить несоответствующие элементы невозможно.
• Дешевые виды фрез демонстрируют слабое крепление лезвий к основе. Часто они отрываются, что опасно и создает неровности на обработанной поверхности.

Мнение эксперта
Кузнецов Василий Степанович

Несмотря на имеющиеся недостатки, фрезы для ручного фрезера позволяют производить большой перечень операций и демонстрируют высокое качество обработки материала.

Перед тем как выбрать фрезу, надо в первую очередь определиться со способом ее крепления, а точнее, в каких единицах измеряются диаметр хвостовика — дюймах или миллиметрах

Фрезы комбинированные

Используются для объединения деталей по торцу или кромке. Кроме основного назначения еще шлифуют и расширяют поверхность. Чтобы правильно подобрать этот тип фрезы, следует ознакомиться с подвидами.

Комбинированные универсальные

Создают место соединения двух деталей с пазом и шипом. Экономят время за счет возможности обрабатывать обе объединяемые заготовки без смены насадки.

Для изготовления вагонки

Назначение такое же, как в пазо-шиповом варианте, с той разницей, что создаются фигурные выемки для более надежного соединения.

Комбинированные рамочные

Подшипники, ножи, фиксатор и шайба располагаются на одном основании. Используются в мультикомплексных работах. При работе с этим типом специалист может выставить режущие лезвия в удобном для него порядке.

Фрезы фигирейные

Основное предназначение – декоративная обработка кромок деталей, предназначенных для создания филенок. Фигирейные фрезы оснащены подшипником, поэтому работать можно с прямоугольными и фигурными заготовками. Так как филенки это обычно крупные детали, то средний диаметр фрез составляет 50-70 мм – для их использования желательно использовать фрезеровальную машину мощностью от 1500 Ватт.

Фигирейные горизонтальные

Используется для частичной обработки филенки. Так как форма фрезы предполагает выборку, начиная от упорного подшипника – это не позволяет сразу же получить шип для вставки филенки в раму. Для его формирования требуется дополнительная обработка кромки.

Фигирейные горизонтальные двухсторонние

Значительно упрощают процесс работы, так как обработку детали можно выполнить за один проход фрезы, формируя одновременно фигурную часть филенки и шип для вырезанного в раме паза.

Фигирейные вертикальные

В первую очередь такие фрезы применяются для изготовления плинтусов различной формы, но на практике их возможности гораздо шире – все зависит от того, как настроить и держать фрезеровочную машину. После обработки на заготовке образуется декоративное обрамление и шиповое соединение.

Это все основные разновидности фрез по дереву для ручного фрезера, но дополнительно надо учитывать, что каждая из них изготавливается в нескольких размерах, так что у профессионального столяра для их хранения должен быть отдельный шкафчик немаленьких размеров.

Использованы фото известного производителя фрез Энкор.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Разновидности лезвий фрез

От формы профиля режущей кромки (лезвий) фрезы зависит, какая выборка получится в итоге. Различают несколько основных типов.

Пазовые

Назначение соответствует названию – оснастка для выборки пазов. В свою очередь, есть разновидности пазовых фрез.

Концевая пазовая

«Концевая» означает, что выборка производится не только боковой, но и конечной частью (нижним торцом) или только конечной частью. Пример на изображении ниже:

Такие фрезы могут быть разного диаметра. Есть варианты с расположенным вверху подшипником для выборки паза (фальца или четверти) сбоку заготовки.

Пазовая конструкционная с боковой режущей кромкой

Такую фрезу можно использовать по-разному. Так, как изображено выше, по полному профилю, или для выборки простого прямого паза сбоку заготовки на нужную глубину, выставленную с помощью параллельного упора.

Галтельные пазовые фрезы делают паз с полукруглой выборкой

Это основная фреза для нанесения декоративных орнаментов, поверхностной резьбы по дереву. С её помощью можно наносить рисунки и узоры как по намеченным линиям, так и с помощью циркуля или лекал.

Также рекомендуем почитать интересную статью про художественную резьбу лобзиком.

Кромочные

Предназначены для обработки боковых кромок. Главное их отличие – наличие шарикоподшипника внизу хвостовика. Это делает работу простой и удобной. Подшипник не дает фрезе заглубиться внутрь и испортить заготовку, крутится по поверхности заготовки, отчего инструмент передвигается легко и плавно.

Кромки обрабатывают самыми разными профилями. Поэтому к фрезам этого типа могут относиться пазовые, фигирейные  (профильные), шиповые, фальцевые для отбора четвертей и другие фрезы с подшипниками.

Комбинированные

Комбинированными называются фрезы для соединения «сложный паз/шип». Особенность такого соединения в том, что на соединяемых кромках одна и та же выборка, а не паз и шип, как на вагонке. Посмотреть, как выглядят такие фрезы и соединения, можно на следующем видео:

Также хорошо иллюстрирует возможности такой оснастки это изображение:

Если для соединения паз/шип (по типу вагонки или шпунтованной половой рейки) требуется проход двумя разными профилями (паз и шип), то комбинированная фреза делает совместимое соединение с двух сторон.

Фигирейные

Это крупные фрезы с разным сложным профилем, сочетанием широких полукругов, скругленных пазов и т.д. Результат их работы можно увидеть на филенчатых дверях (ими отбирают филенку) и фигурных плинтусах.

Конечно, погонаж большой протяженности (те же плинтуса), делаются не ручными фрезерами, а мощными фрезеровальными станками. Но небольшие объемы работ – несколько дверей, 10-30 п.м. плинтуса можно сделать и с помощью ручного фрезера мощностью не менее 1,5 кВт. Для прогонки погонажа ручной фрезер иногда закрепляют в столе в перевернутом состоянии (фрезой вверх).

Пример классической фигирейной фрезы именно для ручного фрезера на изображении:

На следующем изображении – более сложная двойная (двустворчатая)  фигирейная фреза.

Другие виды

Особая разновидность фрез – сверла Форстнера. По конструкции это фрезы. Но поскольку они выполняют функцию сверла,  то есть делают круглые отверстия, их называют как фрезами, так и сверлами. Их функциональное отличие от классических спиральных сверел с конусным наконечником в следующем – они образуют ровное, а не конусное дно не сквозного отверстия

Часто это важно. Например, при посадке круглых элементов мебельного крепления, петель и т.д

На изображении – сверло Форстнера:

Сверла Форстнера выпускаются в большом диапазоне диаметров, от 10 мм до 56 мм, иногда и более, как по отдельности, так и в наборах. Режущий элемент состоит из трех основных частей:

1. Подрезные боковые резцы. За счет них края отверстий не рвутся, отверстие сверлится чисто.
2. Нижние резцы строго перпендикулярны оси вращения. Потому дно отверстия получается ровным.
3. Третий элемент, центрующий пик посередине позволяет точно сориентировать сверло по отметке, при заходе в заготовку оно не прыгает и не смещается.

Твердосплавные резцы с карбидом вольфрама или других металлов позволяют применять такую оснастку и для сверления ДСП, МДФ и прочих материалов с твердыми клеящими смолами, что важно при изготовлении корпусной мебели из таких материалов. К отдельному виду относятся фрезы по мягким металлам, пластику и прочим не деревянным материалам

Как правило,  для таких фрез используются ножи из более твердых сплавов

К отдельному виду относятся фрезы по мягким металлам, пластику и прочим не деревянным материалам. Как правило,  для таких фрез используются ножи из более твердых сплавов.

Конструкции фрез и их влияние на технологию производства фрезерных операций

Фрезы по дереву для ручного фрезера могут иметь наборное и монолитное исполнения. В первом случае конструкция инструмента представляет собой определённый набор пластин из быстрорежущей стали, которые посредством напайки медными сплавами прикрепляются к хвостовику фрезы (иногда, в более дешёвых наборах, вместо твёрдого сплава используется инструментальная сталь, а материалом хвостовика принимается легированная конструкционная сталь).

Во втором случае фреза является монолитным инструментом, который изготавливается из инструментальной стали. Особую разновидность фрез для ручного фрезера образуют насадные фрезы, которые состоят из съёмной пластины, которая затем насаживается на переходной хвостовик. Такие фрезы наиболее технологичны в эксплуатации, поскольку при затуплении режущего лезвия с одной стороны, съёмную пластину можно перевернуть на противоположную сторону, и продолжать пользоваться инструментом.

При выборе набора рассматриваемого инструмента обращают внимание на следующее:

• Пайка наборных фрез должна быть выполнена таким образом, чтобы инструмент не терял своей продольной устойчивости при длительной обработке, особенно, если заготовкой служат изделия из граба, груши, дуба и других твёрдых пород древесины;
• В качестве припоев при пайке инструмента должны использоваться марки ПСр40 или ПСр37,5, с повышенным содержанием серебра и меди. Припои иных марок обычно включают в себя никель, который ухудшает прочность соединения пластин с хвостовиком;
• Термическую прочность наборной фрезы проще всего проверить по тепловой деформации инструмента во время нагрева каждого зуба до температуры 200…250С: инструмент после такой тепловой обработки не должен допускать биения своей продольной оси на величину более 0,05 мм;
• Наборная фреза не должна быть изготовлена сварным соединением хвостовика с рабочей режущей частью. Во-первых, в месте сварного шва прочность металла всегда снижена на 15…20%, а, во-вторых, при резких ударах (например, при врезании фрезы в твёрдую древесину) на поверхности сварного шва могут обозначиться сколы. Применение такой фрезы недопустимо.

Особо стоит выделить проблему твёрдости фрез для ручного фрезера. Производители наборов такого инструмента могут быть из КНР. Цена такого инструмента заметно ниже, но снижается также и качество металла, из которого выполнена оснастка. Чаще всего это касается монолитных фрез. Оценить марку стали в обычных условиях невозможно, однако проверку можно выполнить и в домашних условиях. Для этого лучше всего использовать тарированный напильник, после контакта с которым на рабочей поверхности фрезы не должно быть видимых отметин. Это примерно соответствует твёрдости 58…62 HRC.

Долговечность фрез определяется интенсивностью их применения. Качественные наборные фрезы с рабочими пластинами из быстрорежущих сталей обладают наилучшей стойкостью, а монолитные, выполненные из рядовой инструментальной стали – наименьшей.

Копировальные фрезы

Наименее распространенным типом приспособлений при выполнении задач по обработке дерева инструментом ручного типа являются копировальные фрезы. Отличительными особенностями являются многочисленная разновидность режущих элементов, различное расположение упорных подшипников и небольшие размеры. Фрезерная головка, для ремесла по дереву устроена в форме дуги. Углубление в деталь зависит от угла обработки.

Использование инструмента по шаблону позволяет добиться необходимого результата при работах с деревянными заготовками

Использовать ручной фрезер необходимо с точностью и осторожностью, несоблюдение требований может привести к порче детали или электрического оборудования

Подготовительный этап

Чтобы научиться этому искусству, следует знать, как работает ручной фрез. Для установки в патрон фрезы аппарат следует уложить набок, причем некоторые виды устройство дают возможность отсоединять двигатель с патроном от платформы, и при этом не изменять настройки. Другие такой возможности не дают, и поэтому чаще всего требуется опускать основание максимально вниз.

Патрон следует открутить при помощи стандартного гаечного ключа, который входит в поставочный комплект. Патрон должен быть зафиксирован в неподвижном состоянии при помощи особой кнопки, которая расположена над точкой выхода вала из корпуса. Она есть далеко не на каждом виде фрезера, и иногда требуется фиксировать вал при помощи гаечного ключа, в патрон откручивать при помощи другого.

Накидную гайку вовсе необязательно требуется снимать полностью, но иногда требуется это делать, если фрезу сильно зажмет в цанге. Аккуратно следует простукивать по боковым поверхностям и прокручивать вал, ослабить цангу и вынуть заклинившую фрезу. Навинтите гайку, новую фрезу вставьте в цангу примерно на пару см.

Обратите внимание, что завинчивать накидные гайки без установленной фрезы запрещено, потому что от этого ломается цанга. Установка глубины работ производится следующим образом:. Установка глубины работ производится следующим образом:

Установка глубины работ производится следующим образом:

• Фрезе с опущенным основанием должен быть установлен на плоскую площадку.

• Опустите фрезу до упора, а после зафиксируйте.
• Ползунок указателя глубины следует установить на нулевой отметке.
• Ограничитель глубины следует поднять на требуемую величину и застопорить винтом.
• Разблокируйте фрезу и опустите до упора ограничителя глубины в регулировочный винт, а после заново все зафиксируйте.

Выбранную глубину стоит обязательно проверить на пробной заготовке, чтобы можно было внести коррективы при необходимости. Не нужно делать сразу очень большую глубину, потому что это поспособствует перегреванию фреза и создаст чрезмерную нагрузку на электрический двигатель. Рекомендуемая глубина за один проход равна от 0.4 до 0.6 см.