Ручні вертикальні фрезери – пристрої, з технічної точки зору, нескладні. Пряма передача від вала електродвигуна відразу на різальний інструмент (фрезу) – і ніяких редукторів. Однак зовні вертикальні фрезерні машини здаються складними – все через механізми налаштування глибини, різних упорів заводського або кустарного виробництва.
Перш, ніж купити вертикальний фрезер, необхідно якомога більше дізнатися про прийоми і принципи роботи з ним. Купувати цей інструмент «наосліп» не можна – бо дуже багато залежить від поставлених перед ним завдань.
Як і будь-який електроінструмент, фрезер повинен бути надійним, тому його ціна є далеко не останнім показником. Причому надійність даного інструменту полягає не тільки в моторесурсі двигуна і якості підшипників, а й залежить від конструкції пристроїв налаштування.
У дешевому сегменті вертикальних фрезерів часто трапляється так, що першим виходить з ладу не двигун і не підшипники, а саме та сама система налаштування. Треба сказати, що грішать цим і інструменти з немалою ціною, – конструктивні несправності – загальна проблема для всіх фрезерів.
Згодом може збитися налаштування глибини, паралельний упор відхиляється, а револьверний упор важко повертається. Все це можна передбачити вже на стадії зовнішнього огляду тієї чи іншої моделі ручного вертикального фрезера.
Механізми налаштування
На відміну від фрезерного верстата, ручний фрезер переміщається зусиллям столяра. При виконанні робіт можливі тільки дві осі подачі – горизонтальна і вертикальна. Регулювання глибини фрезерування передбачене конструкцією фрезера – це вертикальна вісь. За один прохід фреза знімає 2-3 мм, а оскільки такі дрібні галтелі або пази використовуються досить рідко, фрезери оснащуються так званим револьверним упором, розташованим на підошві.
Щоб встановити виліт фрези, револьверний упор треба встановити нижньою площиною навпроти рухомого упору і вже ним регулювати глибину різу. Піднявши рухому частину, револьверний упор встановлюється так, щоб, коли рухома частина встане на місце, фреза виходила на 2-3 мм.
Обмежувач глибини фрезерування має два налаштування: грубе і тонке. Даний механізм корисний при виготовленні складних профілів. Для обмеження по горизонталі використовується паралельний упор або напрямна.
Паралельний упор встановлюється відповідно до інструкції фрезера. Треба бути уважним на початку і в кінці дошки, при обробці її крайки з паралельним упором. Справа в тому, що часто висота упору недостатня, що призводить до нестійкості інструменту на торцях. Можна усунути цей недолік, прикрутивши до упору дерев’яну планку, потрібної ширини.
Технічні характеристики фрезеров
Велика потужність вертикального фрезера може знадобитися тільки тоді, коли передбачається його встановлення в станину, для отримання такого собі стаціонарного верстата. Для використання в ручному режимі даний параметр не так важливий. Більш того, велика потужність навіть може бути небезпечною.
Цанга, через яку фрези кріпляться в шпиндель, має діаметр 8 або 12 мм, рідше 6 мм. Американські розміри хвостовика фрез вимірюються в дюймах і в перекладі на міліметри мають діаметри 12,7; 9,5; 6,35 мм.
Інструменти малої потужності зазвичай мають 8-мімілліметові цанги. Необхідно пам’ятати, що фрези певних типів випускаються тільки з хвостовиком 12 мм, тому, купуючи модель з цангою на 8 мм, ви не зможете виконувати всі види профілів.
При встановленні фрези необхідно вставити її в цангу до упору, після чого витягнути, приблизно, на 2 мм. Фреза, вставлена до кінця, може заклинити.
Виліт цанги нижче платформи фрезера може бути корисний при установці інструменту в стіл (по типу верстата). Для компенсації товщини стільниці в цангу вставляють фрези з великим хвостовиком, що небезпечно.
Регулювання частоти обертання в ручному фрезері реалізують електронним способом. Найпоширеніший – тиристорний обмежувач (напруги або форми імпульсу струму на двигуні або роторі). Частота обертання також може регулюватися шляхом перетворення змінного струму в постійний і знову в змінний, але вже з іншою частотою. Даний спосіб зустрічається рідше, але хороший тим, що при зміні обертів зберігає ККД.
Чим вище частота обертання валу, тим чистіше виходить оброблена поверхня. Однак гладкість прямо залежить від швидкості набігання. Чим більше діаметр фрези, тим ця швидкість вище. Таким чином, при виборі частоти обертання фрези необхідно враховувати її діаметр. Якщо швидкість набігання виявиться вище оптимальної, то можливо припікання дерева від сильного тертя.
Стабілізатор частоти обертання фрези під навантаженням забезпечує рівну роботу інструменту. Його функція реалізується т.зв. електронним стабілізатором.
Система обмеження пускового струму присутній практично на всіх інструментах останнього покоління. При старті електродвигуна в мережі можуть виникнути значні перевантаження, які приведуть до спрацьовування автомата. Щоб цього не сталося, використовується тиристорні або сімісторних схеми, які обмежують подачу ток на двигун до максимальних робочих параметрів. Дана система прибирає характерний для електроінструменту ривок в момент пуску.
Безпеку роботи ручного фрезера забезпечує запобіжна кнопка, яка унеможливлює випадкове ввімкнення двигуна. Цей запобіжник нерідко видаляють самі майстри для зручності роботи. Однак така самовпевненість нерідко призводить до травм.
Типи вертикальних фрезерних машин
На першому місці за популярністю – заглибні фрезери. Їх вважають найбезпечнішими. При роботі з зануреним фрезером необхідно подолати опір пружин, що відводять фрезу за межі бази інструменту. Таке рішення дає змогу фрезі автоматично сховатися в підошві в разі випуску фрезера з рук.
Постійні фрезери налаштовують заздалегідь і підводять до заготовки у ввімкненими. Робоча крайка фрези у них завжди відкрита. Такі фрезери у нас зустрічаються рідко, – частіше в США і Європі. Вони кращі для проходів від крайки до крайки, оскільки мають більш точне налаштуання і відносно малу вагу.
Крайколичкувальні фрезери мають конструкцію схожу з постійними фрезерами, але менш потужні. Невеликий маневрений корпус дає змогу працювати ними в різних положеннях.
Існують також комбіновані фрезери (приклад BOSCH GMF 1400 CE Pro), що поєднують в собі функцію вертикального фрезера і прямошліфувальної машини.
Застосування для фрезерування
При фрезеруванні крайок найпростіше використовувати напрямну рейку, притиснуту до заготовки струбцинами з таким розрахунком, щоб підошва фрезера слідувала вздовж неї. При цьому рейка повинна бути довше заготовки, інакше можна пошкодити кути.
Для вибору паза певної довжини і ширини, що дорівнює діаметру фрези, використовують паралельний упор (або напрямну планку), а також упори, що обмежують довжину паза. Поперечні упори повинні заступати за середину підошви фрезера. Пази і поглиблення ширше фрези виконують в рамці – та ж конструкція, тільки доданий ще один паралельний упор, таким чином, щоб підошва фрезера рухалася всередині отриманої рамки.
Паралельний упор можна вдосконалити, зробивши його з двох половинок, скріплених дверними завісами. Одна з планок має ширину рівну відстані від краю підошви до осі фрези. Дана конструкція дає змогу швидко встановити упор, використовуючи центральну вісь майбутнього паза. Після фіксації упору відкидна половинка складається, і паз вибирається точно по наміченій лінії.
Фрезерурвання по дуговій траєкторії виконують за допомогою циркульного упору. Для цього визначається центр кола на заготовці й там висвердлюється отвір діаметром 2-3 мм для встановлення циркульного упору. Якщо центр кола знаходиться за межами заготовки, то до неї приклеюється шматок дошки, в якому висвердлюється такий самий отвір. При склеюванні дошки і заготовки, між ними прокладається шматок газети, щоб потім можна було легко розділити їх між собою. Після цього залишиться тільки зішліфувати з заготовки залишки клею.
Для отримання прямих шипів і шипів типу «ластівчин хвіст» використовують спеціальні шипорізні засоби. До кожного з них додається інструкція, яку обов’язково потрібно вивчати перед роботою. Шипи «ластівчин хвіст» формуються в деталі, на яку впливає поздовжнє навантаження, а зустрічні зубці – на з’єднувані деталі. Тільки в такому положенні з’єднання буде міцним. Шипорізки продаються в комплекті з фрезами (інші фрези для них, швидше за все, не підійдуть).
Нюанси фрезерування
Один з найнеприємніших моментів фрезерування – зворотний удар. Він виникає при занадто глибокому врізанні фрези в заготовку. Особливо велика ймовірність зворотного удару на початку обробки або коли одна сторона паралельного упору знаходиться в «вільному польоті». Щоб не пошкодити заготовку краще починати фрезерування з приставленої планки.
Зворотний удар також часто трапляється у новачків, які невпевнено тримають інструмент або різко його підводять. Однак і досвідчені майстри повинні пам’ятати, що навіть найміцніший хват не в змозі втримати фрезер при його відкиданні. Тому, готуючись обробити будь-який новий матеріал, необхідно зайвий раз подумати, як це зробити безпечно для самого себе і заготовки.
