Резьба по дереву фрезером своими руками по шаблону: руководство для новичков

Приведенное на левом рисунке приспособление идеально подходит для создания фрезерных узоров с прямоугольными или овальными канавками на изделии. При использовании криволинейного шаблона также возможно выполнить изогнутую резьбу.

Общие правила работы

Для успешной работы фрезером необходимо знать основные правила и иметь нужные навыки. Ручным фрезером возможно осуществлять такие виды фрезерования древесины: вырезание узоров по дереву, сверление отверстий, вырезание канавок, пазов и фасок, обрабатывание краев деревянных изделий. Это универсальный инструмент для врезки замков, с его помощью собирают мебель, настилают пол. В зависимости о выполняемых работ, существует несколько типов фрезеров: вертикальный, кромочный и ламельный. Вертикальный фрезер применяют для вырезания сквозных отверстий, кромочный – для фрезерования торцов деталей и заготовок, ламельный – горизонтального типа фрезер, используется для обрабатывания боковых деревянных поверхностей.

Вертикальный фрезер является универсальным инструментом. Он может выполнять большое количество операций. Кромочный фрезер поможет придать форму любой сложности торцам деревянной доски, а шаблон поможет создать красивый узор по дереву.

Альтернативные способы

Как уже говорилось, стационарная циркулярная пила очень удобна для выбора четверти. (О разновидностях дисковых пил и особенностях их выбора на нашем сайте есть отдельная статья.) Но она не всегда есть в арсенале мастера, а иногда использовать её невозможно чисто физически.

Если нужно выбрать четверть в толстых длинных досках, можно воспользоваться ручной дисковой пилой. Принцип изготовления и последовательность операций те же самые. Отличие в том, что в этом случае обрабатываемая доска и инструмент меняются местами. Доска закрепляется неподвижно, а дисковую пилу с параллельным упором мастер перемещает вдоль вручную.

Если под рукой у вас нет ни циркулярной, ни ручной дисковой пилы, можно воспользоваться болгаркой с диском по дереву либо ручным фрезером с подходящей цилиндрической фрезой. Оба способа очень медленные и не годятся для большого объёма работ. Кроме того, выбирать четверть болгаркой неудобно, опасно и получается неровно.

Ещё один способ – использовать электрический рубанок. Однако большинство современных моделей рубанков из-за особенностей конструкции для этого не годятся. Посмотрите видео, в котором показан как раз этот способ выбора четверти.

Подготовка к работе

Для успешного выполнения обработки деревянных поверхностей фрезером необходимо пройти предварительное обучение, начав с простых задач и легких моделей. Также важно разобраться в принципах работы самого фрезера и его возможностях, назначении каждого вида фрез. Новичку необходимо освоить простые фрезы, имеющие небольшой диаметр. При шлифовке дерева ими легче управлять, так как при меньшем диаметре создается меньшее сопротивление обрабатываемого дерева. Выбор дерева также имеет значение. Лучше всего для обучения подходит мягкая древесина тополя, сосны или березы. Освоив простые операции, можно начинать выполнять более сложные.

Инкрустация

Для врезки тонких, заподлицо вкладок требуются неглубокие вырезы и точность, что делает фрезер идеальным инструментом для этой работы. Инкрустация требует неглубокую выборку в древесине, чтобы посадить детали на одном уровне с поверхностью. Вы можете выполнить работу и другими фрезерами, но кромочный фрезер подходит для такой задачи лучше всего. Его небольшой размер и гораздо меньший вес являются преимуществом перед другими моделями, так как обеспечивают лучшую точность проведения работы по врезке элементов инкрустации.

Выбор фрезы

Различные способы обрабатывания древесины требуют использования разных типов фрез. Для резьбы по дереву применяют специальные фрезы, придающие кромке заготовки нужную конфигурацию, соответствующую конфигурации режущей кромки.

• галтельная фреза используется для вырезания округлых пазов на кромке фигурной заготовки;
• калевочная — используется для выполнения сложных орнаментов. С ее помощью можно скруглить ребро заготовки, изготовить выступ на поверхности;
• профильная — применяется при создании фигурной конфигурации краев деревянной заготовки. В результате изделие приобретает нужную форму, согласно с заданным рисунком;
• конусная — снимает фаску поз углом 45 градусов;
• фигирейная – для отделки кромки филенок;
• фальцевая, дисковая – выполняет пазы в кромке.

Прямые кромки начинаются в магазине

Покупая пиломатериалы, отбирайте самые лучшие доски, уделяя особое внимание текстурному рисунку и тому, как он будет выглядеть на готовом изделии. Вы можете приоб­рести нестроганый материал, либо имеющий две остро­ганные пласти или же остроганный по обеим пластям и по обеим кромкам. Последний вариант, являясь более затрат­ным, часто решает проблемы получения прямой кромки. Однако даже такие доски могут покоробиться. Покоробленные доски, несмотря на сложность работы с ними, также могут быть хорошим материалом. Плоскую доску с искривленными кромками (фото справа) лег­ко обработать до получения прямых кромок, следуя схе­ме принятия решений.

Закрепление фрезы

При изменении вида работ с деревом возникает потребность в замене вида фрезы. Для удобства выполнения этой процедуры фрезер нужно положить на бок. Заблокировать шпиндель, а в случае отсутствия такой функции, отключить фрезер и зафиксировать шпиндель ключом. Затем надо открутить цангу и вытянуть фрезу. Взять нужную и вставить ее в цангу. После этого затянуть гайку и проверить правильность установки на наличие биения, включив механизм на минимальные обороты. Установить фрезер в рабочее положение и произвести регулировку высоты обработки дерева.

Варианты обработки пиломатериала

Разберемся, как выбрать четверть в доске своими руками. Покупаем доску 2 сорта и обрабатываем ее удобным способом. Как можно выполнить такую работу:

• электрорубанком;
• циркуляркой;
• ручным фрезером;
• болгаркой.

После приобретения необходимого количества пиломатериала самый простой способ выбрать четверть в доске – использование циркулярной пилы или электрорубанка. Останется только придать аккуратную форму краям изделия.

Вначале необходимо сделать пропил с торца доски, глубиной в половину высоты, а потом – в центре торца. Затем устанавливаем ширину рабочей части доски и пропиливаем еще один фрагмент. Здесь глубина должна быть в 1,5 раза больше половины высоты, чтобы удобнее было вынимать отпиленную часть. Таким образом можно своими руками сформировать готовое изделие в два раза дороже исходного.

Несмотря на производство из сырья второго сорта, четверти присущи отличные характеристики:

• прочность;
• теплоизоляционные свойства;
• визуальная привлекательность;
• возможность декоративного применения;

Существует возможность использовать этот материал для наружной обшивки.

Циркулярная пила

Такая пила, задействованная при обработке доски, способна упростить процесс и сократить его длительность. Если техника мощная и надежная с острыми ножами, выставить требуемые параметры не составит труда.

Схема работы кардинально не различается с предыдущими, отличается лишь тем, что обработка дерева проводится циркулярной пилой.

Электрорубанок

Им удобно нарезать доски и придавать им форму. Процесс получения доски четверти не отличается от работы с другим оборудованием, но рубанок лучше из-за удобной эксплуатации. Это устройство предоставляет открытый обзор рабочей поверхности доски.

В отсутствии циркулярки и рубанка подойдет для работы болгарка с диском для древесины или ручной фрезер, на который предварительно установили цилиндрическую фрезу. Но оба варианта отличаются низкой продуктивностью, то есть, вряд ли подойдут для обработки большого объема материала из-за низкой скорости.

С этими инструментами недорогой пиломатериал легко превратить в качественные изделия, подходящие для отделки зданий как изнутри, так и снаружи.

Выбор скорости вращения

Качество обработки поверхности дерева зависит от быстроты вращения фрезера. Ровная и идеально гладкая поверхность получается при большей скорости работы фрезера. Новичку следует начинать с небольших оборотов, потому что при фрезеровке дерева необходимо применять определенную силу, направлять фрезер в нужном направлении и надежно удерживать в руках. Освоив инструмент, можно переходить на большую скорость. Настройка скорости фрезера зависит от обрабатываемого дерева, глубины обрабатывания и диаметра фрезы. Она может составлять от 7000 до 24000 оборотов в минуту. В корпусе фрезера находится специальная ручка для регулировки скорости. Минимальная скорость применяется при фрезеровке большой глубины или гравировке фрезой большого диаметра.

Если резьба осуществляется вдоль волокна деревянной заготовки, останавливается средняя быстрота оборотов. Поперечная резьба требует максимальной скорости, чтобы избежать скалывания края деревянного изделия. Одновременно нужно уменьшить быстроту перемещения инструмента, так как быстрота оборотов взаимозависима от быстроты перемещения. Разные виды дерева требуют разного подхода к обработке. Твердые породы, такие как дуб, орех или бук нужно фрезеровать с минимальной скоростью перемещения фрезера. Мягкие породы дерева, такие как сосна или береза, фрезеруются с более быстрой подачей.

Характеристики фрезеров

Мощность. Непосредственно определяет границы возможностей фрезера – максимальный диаметр фрезы и глубину обработки. Увеличение мощности ведет за собой увеличение массы и цены инструмента, поэтому следует сразу определиться с требованиями к фрезеру и подобрать инструмент той мощности, которая необходима исходя из требуемой глубины обработки и диаметров используемых фрез.

Скорость вращения шпинделя. Чем чище должна быть обработанная поверхность, и чем тверже обрабатываемый материал, тем выше должна быть скорость вращения. В то же время, некоторые материалы (например, пластики, вязкие металлы, некоторые сорта дерева) нельзя обрабатывать на очень высокой скорости. Также свои требования к скорости предъявляют некоторые виды насадок. Исходя из перечисленного, если фрезер предполагается использовать для различных операций или с различными видами материалов, то следует выбирать модель с регулировкой оборотов. Следует также иметь в виду, что обороты шпинделя могут падать под нагрузкой, для предотвращения этого явления, некоторые (в основном, профессиональные) модели оснащены опцией поддержания оборотов под нагрузкой.

Для предотвращения рывков при запуске двигателя существует опция плавного пуска – оснащенные этой функцией фрезеры, хоть и будут стоить дороже, но прослужат дольше за счет снижения неблагоприятных воздействий на двигатель. Да и риск испортить деталь резко стронувшейся фрезой будет меньше.

Также для продления срока службы инструмента служит функция защиты от перегрузок, вступающей в действие при превышении допустимой температуры двигателя. Эта функция может быть реализована по-разному – от индикации светодиодом до принудительного отключения питания, но в любом случае лишней не будет.

Размер цанги. Чем крупнее фреза, тем толще и прочнее у неё хвостовик, и, соответственно, тем больше должен быть диаметр цангового патрона. Как правило, мощные фрезеры комплектуются патронами максимального диаметра. Впрочем, часто в комплекте идет несколько сменных цанговых патронов. И, даже если их нет в комплекте, обычно их можно докупить отдельно. В крайнем случае, можно воспользоваться переходной муфтой для установки в патрон фрезы неподходящего диаметра. Крепление фрезы в патроне производится с помощью двух рожковых ключей, обычно входящих в комплектацию. Если фрезер оснащен блокировкой шпинделя, ключ при замене фрезы потребуется только один.

Максимальная глубина фрезерования. Параметр, непосредственно влияющий на мощность инструмента, следовательно, на вес и цену. Поэтому разумно начать выбор фрезера с определения именно требуемой максимальной глубины. Для большинства работ по изготовлению мебели, к примеру, глубины фрезерования в 45-50мм вполне достаточно.

Поскольку не всегда требуется фрезеровать на максимальную глубину, большинство фрезеров комплектуется ограничителем глубины резки, который перед началом работы можно настроить на заданную глубину. У простых базовых моделей подстройка глубины производится довольно грубо, часто с помощью простой миллиметровой шкалы, нанесенной на штанги. Дорогие модели же могут похвастать специальными измерителями глубины погружения и точностью в десятые доли миллиметра.

Настройка глубины фрезерования

Средняя глубина фрезерования должна быть 4-6 мм. Для проверки подходящей глубины используют пробную заготовку, которую потом можно выбросить и откорректировать неточности установки. Чтобы настроить глубину, инструмент устанавливают на плоскую поверхность с опущенным основанием, а фрезу опускают до упора и фиксируют. Указатель глубины должен стоять на нулевой метке. Ограничитель глубины фиксируют винтом на нужной величине. Затем фрезу опять опускают до упора в регулировочный винт и фиксируют в таком положении.

Строгать или нет — зависит от ваших станков

После того как доски акклиматизировались в мастерской, можно выбрать один из двух вариантов действий. Либо сначала выровнять одну пласть на строгальном станке и обработать рейсмусовым вторую, чтобы сделать их пло­скими, а затем приступить к спрямлению кромки, либо сделать прямыми кромки, оставив пласти необработанными. Мы реко­мендуем первый вариант, поскольку некоторые способы подготовки ма­териала работают лучше, когда пла­сти досок чисто остроганы.

Впрочем, выбор может быть продик­тован возможностями имеющихся станков. К примеру, вы не сможете обработать доску шириной 200 мм на строгально-фуговальном станке с максимальной шириной строгания 150 мм. А острогав обе пласти доски в рейсмусовом станке, вы сделаете их не плоскими, а лишь параллельны­ми друг другу. В этом случае сделайте прямой одну из кромок доски, сначала ровно опилив ее на пильном станке до требуемой ширины, выровняйте одну пласть с помощью строгально­го станка, а затем острогайте доску до нужной толщины в рейсмусовом станке. Если требуемая ширина за­готовки больше длины ножей вашего строгально-фуговального станка, то просто распилите ее вдоль на две или три делянки, острогайте их и обрабо­тайте рейсмусовым станком, выров­няйте кромки. После того как делянки станут прямыми и прямоугольными в сечении, снова соедините их в шит, склеив кромками.

Распространенные приемы

Самые широко используемые приемы фрезеровки дерева – выравнивание поверхности, выборка пазов, фрезерование края и работа по шаблону. Чаще других применяется работа по шаблону. Этот прием представляет собой точное скольжение копировальной втулки по кромке трафарета. Такой способ работы позволяет намного упростить выполнение шпоночных пазов, торцовок, фигурных вырезов, раскроя деталей, выполнение декоративных элементов. Шаблон изготавливают из фанеры 8-12 мм толщиной. На нее наносится рисунок и выпиливается электролобзиком. С помощью шаблона можно выполнить любой затейливый узор, выточить мелкие детали, скопировать нужное количество одинаковых фрагментов изделия. Фрезер по закрепленному шаблону передвигается с высокой точностью, что позволяет отразить на деревянной поверхности желаемый результат высокого качества.

Фрезерование кромки можно осуществлять как с шаблоном, так и без него. Для этого используют прямые кромочные фрезы. Шаблоном может послужить любая ровная доска, длиннее обрабатываемой заготовки. Это нужно для исключения образования неровностей по краям кромки.

Для выполнения фигурной кромки необходимо подготовить поверхность. В первую очередь надо выровнять обрабатываемую кромку заготовки прямой кромочной фрезой. В противном случае она повторит кривизну кромки, по краю которой будет двигаться ролик. После этого необходимо изготовить шаблон с нужным рисунком. Его фиксируют на рабочей поверхности и выполняют вырезание по контуру. Если нужно снять большой слой для получения требуемого рисунка, то используют лобзик, а чистовую работу выполняют фрезой, иначе она быстро затупится.

С помощью фигурной (галтельной) фрезы можно выполнить на деревянной заготовке продольный рисунок. Это можно сделать с помощью шаблона или специального упора.

Изучив фрезерное устройство и научившись его правильно использовать, можно намного упростить и ускорить столярные работы, одновременно повысив их качество. А резьба по дереву, выполненная своими руками с помощью фрезера, украсит интерьер и станет объектом гордости за выполненную работу.

Способы изготовления четверти

Выбрать четверть можно несколькими методами с помощью разных инструментов. Например:

• электрическим рубанком,
• фрезером,
• ручной дисковой пилой,
• стационарной циркулярной пилой.

Последний способ – выбор четверти с помощью циркулярной пилы – самый удобный и производительный. Его и рассмотрим.

Если вам требуются строганные доски, то удобнее доски сперва прострогать и только затем переходить к изготовлению четверти.

Вам повезло: коробления нет

Если выбранная доска попадает в эту категорию, можете считать, что «дело в шляпе». Независимо от длины доски удастся быстро получить прямую кромку, воспользовавшись строгально­-фуговальным станком. Если его нет, опилите грубые кромки до­ски на круглопильном станке.

Прямую кромку на досках такого типа также можно получить с помощью фре­зера. Если пласти доски не остроганы, используйте направляющую доску, име­ющую гладкую пласть и прямую кром­ку, прикрепив ее к заготовке сверху, как показано на фото внизу. Ис­пользуйте копирующую фрезу с верх­ним подшипником. Установите направ­ляющую доску с небольшим отступом от края заготовки — это расстояние соответ­ствует объему материала, который бу­дет удален при обработке. Если необхо­димо, выполните два прохода.

При использовании данного способа прижимайте к продольному упору наиболее прямую кромку доски, чтобы избежать обратного удара. Опилив противоположную грубую грань доски (фото слева), передвиньте продольный упор, переверните доску так, чтобы ее новая кромка была обращена к упору, после чего опилите вторую грубую кромку (фото справа).

Если пласти доски остроганы, зафикси­руйте направляющую (это может быть ровная доска либо самодельная или покупная шина) на заготовке так, что­бы при перемещении вдоль нее фрезер удалял за один проход слой толщиной не более 1,5 мм (фото внизу) Сделайте столько прохо­дов, сколько потребуется для получения прямой кромки.

Установив подошву фрезера на направляющую доску, ведите подшипник фрезы вдоль ее кромки. Снимайте не более 1,5 мм материала за один проход. Используйте фрезу с восходящей или нисходящей спиралью, либо прямую фрезу, длина лезвий которой больше толщины заготовки.

Отшлифуйте небольшую фаску на обращенном к фрезе крае пласти — это предотвратит застревание заготовки при ее подаче.

Прямую кромку можно сделать и на фре­зерном столе, но это потребует чуть бо­лее сложной настройки. Вначале зажмите в цангу закрепленного в столе фрезера прямую или спиральную фрезу и уста­новите вылет фрезы, немного боль­ший, чем толщина заготовки. Отрегу­лируйте переднюю часть параллельного (продольного) упора так, чтобы за один проход снять не более 1,5 мм материала. Заднюю часть параллельного упора установите вровень с лезвиями фрезы. Если параллельный упор не имеет раз­дельных передней и задней частей, при помощи струбцины или двухсторонне­го скотча прикрепите к задней полови­не упора кусок слоистого пластика тол­щиной, соответствующей снимаемому слою материала (фото справа).

Типичный случай: небольшой изгиб

Большинство досок этой категории ко­робится при разбухании или усушке, адаптируясь к влажности окружающей сре­ды. Планируйте будущую прямую кром­ку таким образом, чтобы получить на ли­цевых поверхностях изделия эффектный текстурный рисунок. Доски, относящиеся к данной категории, обрабатываются по- разному в зависимости от их длины.

Доски длиной менее 0,3 м обрабатываются быстро

Для коротких досок используйте наиболее простые варианты: строгально-фуговальный, круглопильный станки или ленточную пи­лу. Строгальный станки обычно оказыва­ется быстрее, даже если для получения прямой кромки потребуется выполнить несколько проходов. Такая же техника ис­пользуется и при пилении на станках: до­ска распиливается продольно, при этом вдоль параллельного упора движется ее вогнутая кромка. Полученные таким спо­собом кромки, будучи прямыми, имеют следы пиления, которые можно быстро удалить за один проход на строгальном станке. Фрезерный стол позволит полу­чить такое же качество, что и строгальный станок, однако для его настройки требу­ется больше времени.

Правильно выбирайте инструменты для получения прямых кромок

Инструменты и приемы, применяемые для спрямления кромок, различаются в зависимости от степени изгиба и длины доски. Пользуйтесь данной схемой принятия решений для выбора инструментов и приемов, оптимальных для использования в каждой конкретной ситуации. Дополнительные варианты описаны в статье.

Доски длиной 0,3-0/9 м: множество возможностей

С досками такой длины (толщина и ширина доски могут быть любыми) у вас имеется выбор из наибольшего числа вариантов. На строгальном станке такие доски мож­но обработать двумя способами. Первый из них представляет собой обычное стро­гание вогнутой кромки с небольшим съе­мом материала за каждый проход, пока кромка не станет прямой. Второй вари­ант предполагает выполняемое в несколь­ко проходов предварительное строгание сначала одного края доски, а затем дру­гого, как показано на рисунке вверху. Так повторяют до тех пор, пока изгиб не исчезнет поч­ти полностью, после чего строга­ют всю кромку доски целиком. Ленточная пила и круглопильный станок также справятся с задачей, но лишь с одним существенным дополнением.

Чтобы обеспечить контакт вогнутой кромки доски с продольным упором при об­работке досок длиной более 30 см, добавьте длинную накладку, как по­казано на фото ввнизу слева. Дли­на накладки равна удвоенной дли­не заготовки, увеличенной на 300 мм. Отцентрируйте накладку отно­сительно пильного диска и закре­пите ее на продольном упоре станка при помощи струбцин или двусто­роннего скотча на тканевой основе.

Вспомогательный упор обеспечивает прямолинейное движение заготовки, благодаря которому опиленная кромка будет прямой.

Изготавливая вспомогательный продольный упор для фрезерного стола, сделайте в его середине вырез, чтобы фреза вращалась свободно.

Строгально-фуговальный станок: основная машина для спрямления кромок

Если вы работаете с нестрогаными пиломатериалами, вам по-настоящему не­обходим хороший строгальный станок. Это лучшее средство для получения прямой и чистой кромки, расположенной точно под прямым углом к пласти (фото внизу), а также для зачистки и выравнивания пласти доски. Хотя мо­дели с шириной строгания 150 мм работают неплохо, рассмотрите возмож­ность покупки станка с шириной строгания до 200 мм. Помимо того, что он по­зволит обрабатывать более широкие доски, такой станок еще оснащен более длинными передним и задним столами, обеспечивающими лучшую поддерж­ку длинных заготовок.

Относительно прямая доска может быть обработана на строгальном станке до получения прямой и перпендикулярной кромки всего за один-два прохода.

Мы не рекомендуем использовать со станком вспомогательные приемные и подающие стойки-опоры, так как доска с неровными или искривленными кромками может опрокинуть стойку, что вызовет повреждение доски ножами станка.

Как укрепить сорванную резьбу?

Если резьба на детале сорвана, то это может создать проблему при креплении детали к другим элементам. В зависимости от того, насколько сильно сорвана резьба, есть несколько способов ее восстановления.

1. Использование специального клея: для небольших повреждений можно использовать специальный клей для резьбы. Клей наносится на поврежденную резьбу, после чего деталь следует вставить на свое место и оставить на время, необходимое для затвердевания клея. Как правило, такой метод работает только для легких повреждений.

2. Нарезка новой резьбы: если повреждение резьбы слишком сильное, то может потребоваться нарезка новой резьбы на детали. Для этого можно использовать резьбонарезной станок, как описано в предыдущем ответе.

3. Использование ремонтной втулки: если резьба на детали сильно сорвана, то можно использовать специальную ремонтную втулку. Ремонтная втулка имеет свою резьбу и вставляется в поврежденное место. После этого можно заново нарезать резьбу на втулке.

4. Использование специальной арматуры: для ремонта резьбы на трубопроводе или соединении можно использовать специальную арматуру. Арматура может быть установлена на поврежденное соединение, после чего деталь может быть закреплена на месте.

В любом случае, если резьба на детали сорвана, то следует произвести ремонт как можно скорее, чтобы избежать дальнейших проблем при креплении детали. Если вы не уверены в своих способностях, то лучше обратиться к специалистам, которые смогут качественно восстановить поврежденную резьбу.