Как изготовит шаровую фрезу своими руками

Особенности самодельной фрезы по дереву

Фрезы далеко не каждого профиля продаются в ближайшем магазине, заказанный в Китае или для индивидуального изготовления инструмент придётся долго ждать, а во втором случае – еще и немало заплатить. Гораздо проще изготовить своими руками.

Для создания самодельной фрезы на ручной либо вертикальный фрезерный станок для обработки древесины потребуются:

• Материал – прочная теплостойкая сталь, хорошо держащая заточку.
• УШМ или болгарка с отрезным кругом по металлу.
• Электроточило или иной шлифовальный инструмент.
• Тиски.
• Дрель или шуруповёрт и сварочный инвертор понадобятся не всегда.

Первые экземпляры не будут удовлетворять качеством обработки поверхностей, геометрией. Могут иметь плохой баланс – проявлять заметное биение, оставлять «грязную» шероховатую поверхность из-за неправильных углов заточки или недостаточной остроты режущей кромки. После изготовления и доведения до ума нескольких фрез результат начнёт радовать.

Процесс изготовления шарошки

Конечно, если следовать всем технологическим канонам изготовления инструмента из закаленного металла, то его следует предварительно отпустить, чтобы облегчить последующую механическую обработку. Но для этого понадобиться муфельная печь, которой у нас нет. Из-за этого нам потребуется немного больше времени, усилий и износа нарезного и обточного дисков, что не слишком затруднительно, ведь мы изготавливаем всего одну шаровую фрезу.Еще раз замеряем с помощью штангенциркуля диаметр выбранного шарика и убеждаемся в том, что предстоит снять с его поверхности слой металла в 0,5 мм. Ведь нам нужна шарошка диаметром 32 мм.Оправку можно было бы изготовить, просверлив в шарике глухое отверстие, с последующей нарезкой резьбы. Но это будет не так-то просто сделать, поскольку в таком случае точно придется отпускать металл заготовки, располагать специальным приспособлением для удержания шарика при обработке и, конечно, сверлильным станком, которого нет в наличии.Поэтому мы останавливаемся на варианте с приваренной гайкой и оправкой, вворачиваемой в резьбу метиза. Для этого зажимаем шарик в тисках и с помощью сварочного аппарата закрепляем гайку на заготовке. По завершении сварки быстро охлаждаем полученное соединение в воде, чтобы предотвратить отпуск металла шарика.Надежно вворачиваем оправку в гайку и закрепляем ее в шпинделе электродрели или болгарки, которые, в свою очередь должны быть надежно зафиксированы с помощью струбцин или тисков. Все готово для доводки диаметра шарика до нужного размера.Для этого придаем вращение шпинделю с закрепленной заготовкой и приступаем к съему металла при помощи обточного диска и болгарки, постоянно контролируя диаметр обрабатываемого шара штангенциркулем.Получив нужный поперечный размер (32 мм), прекращаем обработку.Теперь все готово для формирования режущих зубьев. За хвостовик крепим заготовку в тисках по металлу и с помощью болгарки с отрезным диском приступаем к выполнению продольных пазов, которые будут необходимы для получения режущих кромок.Возникает вопрос: сколько сделать проточек? Ответ однозначен: чем тверже обрабатываемый материал, тем их должно быть больше. Поскольку нам предстоит восстанавливать мотоциклетный блок цилиндров из дюралюминия, достаточно выполнить 10 пазов, чтобы получить 9 режущих кромок.С помощью обточного диска удаляем лишний металл, чтобы получить трапецеидальный профиль зубьев, направленных в сторону вращения инструмента

Данная операция – наиболее сложная и важная, поэтому ее требуется выполнять со всем вниманием и аккуратностью. После нее можно считать, что шарошка полностью готова к предназначенной работе.Остается проверить ее в деле на блоке цилиндров от мотоцикла «Урал» или каком-нибудь другом с теми же размерами отверстий. В процессе работы фрезу необходимо периодически смазывать маслом

Чтобы процесс протекал интенсивней и без лишних усилий на приводе.Единственное, о чем хочется предупредить, так это о зоне обработки седла клапана, сделанного из стали. При приближении к нему следует уменьшить подачу и крепче держать инструмент, чтобы он не вырвался из рук, что чревато травмой или порчей обрабатываемой детали

В процессе работы фрезу необходимо периодически смазывать маслом. Чтобы процесс протекал интенсивней и без лишних усилий на приводе.Единственное, о чем хочется предупредить, так это о зоне обработки седла клапана, сделанного из стали. При приближении к нему следует уменьшить подачу и крепче держать инструмент, чтобы он не вырвался из рук, что чревато травмой или порчей обрабатываемой детали.

Части кардана

Работоспособность устройства обеспечивается шарнирами, в основе которых лежат крестовины. Крестовины обеспечивают способность вращения для 2-х сопряженных валов, углы которых изменяются относительно друг друга. Самый большой КПД наступает в момент достижения углом вращения отметок 0°-20°. Если же угол больше, крестовина подвергается сильным перегрузкам. А так же вал теряет баланс, и ощущаются колебания.

Очередной немаловажной составляющей является раздвижное шлицевое соединение карданного вала. Принцип его работы таков

Коробка передач, соединенная к одному краю вала, туго закреплена во внутренней области кузова авто, а редуктор моста, соединенный с другой стороны вала, связан с подвеской

Во время пересечении неровности промежуток меж трансмиссией и редуктором моста удлиняется. Вследствие чего валу необходимо растянуться (в том числе и передний кардан, и задний кардан). А шлицевое соединение с сальником в виде уплотнителя гарантирует безопасное растягивание устройства

Коробка передач, соединенная к одному краю вала, туго закреплена во внутренней области кузова авто, а редуктор моста, соединенный с другой стороны вала, связан с подвеской. Во время пересечении неровности промежуток меж трансмиссией и редуктором моста удлиняется. Вследствие чего валу необходимо растянуться (в том числе и передний кардан, и задний кардан). А шлицевое соединение с сальником в виде уплотнителя гарантирует безопасное растягивание устройства.

Так же в системе имеется подвесной подшипник карданного вала. На него приходится обязанность вспомогательной опоры для 1-й из составляющих вала (например, задний кардан). Кронштейн подшипника, уплотненный сальником и смазанный смазкой, прикрепляется к кузову и удерживает деталь (к примеру, задний кардан), не давая ей вращаться. Число подшипников равно числу элементов, составляющих вал.

Если конструкция состоит из 2-х половин, то передняя – это промежуточный кардан, а вторая – задний кардан. А если состоит из 3-х, то первая – это передний кардан, серединная – промежуточный кардан, и конечная – задний кардан. Эти элементы соединены с помощью промежуточной опоры и ею же фиксируются к кузову авто.

В процессе работы длина вала может меняться. Для этого на нем устанавливается шлицевое соединение с уплотняющим сальником и специальной смазкой.

Сферы применения

Основное применение шарообразная оснастка находят в обработке геометрически сложных изделий, например, ГБЦ (головка блока цилиндров двигателя). Благодаря форме режущей части всегда возможно повернуть фрезу в необходимое положение и выполнить съем металла даже в труднодоступных местах. Полноценно использовать шаровые фрезы по металлу и другим материалам можно только совместно с ручным инструментом. Применение станочного оборудования в большинстве случаев лишено смысла, так как не позволяет простым образом устанавливать оснастку под нужным углом.

Основным инструментом, позволяющим использовать шаровую оснастку выступает бормашина. Для нее выпускаются твердосплавные шаровые фрезы небольшого диаметра, предназначенные для работы на больших скоростях. Спектр выполняемых ими задач очень широк. Применять бор-фрезы можно начиная от зачистки и шлифовки криволинейных поверхностей и заканчивая фасонным фрезерованием.

Простые быстрорежущие шаровые фрезы по металлу нашли применение в работах по расточке головки блока цилиндров при ремонте автотранспорта. Они отлично справляются с обработкой в криволинейных каналах. Практически ни одна другая фреза не сможет выполнить что-то подобное. В качестве шпинделя в этих операциях обычно используется электродрель.

Где можно использовать шарошку

Шарошка применяется во многих отраслях – строительстве, ювелирном деле, горнодобывающей промышленности, автомобильной, медицинской и прочих отраслях. Разнообразию этих насадок нет предела.

Подобным инструментом можно обрабатывать металл и камень, пластик и дерево. И если где- то для более тщательной зачистки можно использовать напильники или другие подобные ему инструменты, то например, для расточки головки блока цилиндров в любом автомобиле используются только шарошки. Поэтому в гараже каждого автолюбителя должен быть набор такого инструмента.

При изготовлении пластиковых окон также не обойтись без борфрезы, чтобы максимально чисто сделать сварные соединение пластикового профиля. Шарошки используются при производстве стеклянных изделий – бутылок банок и прочего.

В горнодобывающей промышленности используются фрезы большого диаметра и с зубьями высокой прочности, с помощью которых мощные установки с легкостью дробят камень. Для производства работ в быту применяются шарошки малого диаметра, которые устанавливаются на электрическую дрель или другой подобный инструмент.

Возможно, многие видели, как работаете гравер, нанося памятные надписи на различные предметы и сувениры, материалом которых является стекло и камень, золото и серебро, металл, дерево и прочие материалы. Но мало кто задумывался, чем так искусно мастер делает подобные памятные надписи.

А это все та же шарошка, но уже более маленького размера и различной формы. В стоматологическом кабинете так же используются фрезы, благодаря которым врач имеет возможность качественно лечить и протезировать зубы.

В быту любой мужчина, не на словах знакомый со слесарным делом, скажет, что без шарошки, которая является насадкой на дрель невозможно сделать фаску, установить дверной замок или снять его, и произвести еще массу нужных операций.

С помощью шарошки можно сделать чистое отверстие в стекле и керамической плитке, кирпиче и камне, фанере и ДСП, зачистить сварочные швы в труднодоступном для напильника месте. При установке оконных петель, ручек так же потребуется шарошка. Для работ с разным материалом используются такие приспособления, которые отличаются своей формой и материалом изготовления.

https://youtube.com/watch?v=dz5yaf6kyy8

Виды инструмента и особенности конструкции

По используемому в конструкции материалу, виды шарошек по металлу бывают из:

• углеродистой стали;
• алмазные;
• абразивные;
• твердосплавные.

Углеродистая сталь используется в шарошках, которые применяются в работе с электродрелью. С их помощью можно обрабатывать изделия из дерева и металла, закруглять углы, сверлить новые и растачивать старые отверстия. Ее основное преимущество перед другими видами борфрез – низкая цена.

Алмазные шарошки по металлу чаще применяются на производстве, но их также можно встретить в наборе умельца, который занимается ремонтом. Кроме профессионального оборудования они подходят и для электродрели. На рабочую поверхность такой фрезы нанесено алмазное напыление. Это позволяет шлифовать и растачивать отверстия. Используются для обработки как хрупких, так и твердых материалов.

Абразивные шарошки

По технологии изготовления и области применения шарошка абразивная схожа с алмазной. Вместо алмазной крошки зачастую используется электрокорунд. Недолговечность в работе компенсируется низкой стоимостью.

Шарошки твердосплавные применяются на производстве в мощных станках, позволяющих создать скорость вращения до 60000 оборотов в минуту. С их помощью обрабатывают обладающие высокой твердостью стали и сплавы, чугун, титан и многое другое. Применение борфрез из твердого сплава позволяет наилучшим образом обрабатывать сварные швы.

В магазинах представлены разнообразные наборы шарошек по металлу, которые различаются по форме головки:

• цилиндр;
• сфера;
• овал;
• парабола;
• язык пламени;
• зенкер.

Цилиндрическая форма позволяет растачивать отверстия (в том числе и глухие), обрабатывать торцы и внутренние углы. Торец такой шарошки может быть сферическим или гладким. Первый вариант не позволит делать некоторые операции, но появится возможность использовать его вместо сферы и сэкономить на этом деньги. Если на борфрезе алмазное или абразивное напыление, то ею можно затачивать инструмент.

Алмазная шарошка

Сферическая головка используется для сглаживания граней изделия, внутренний углов и сварных швов, заточки, шлифовки и много другого. Овальная форма головки придает ей универсальность и наделает возможностями как цилиндрической, так и сферической головок. При обработке внутренних поверхностей такой шарошкой, не останется глубокого паза. Очень часто используется в автомобилестроении и автотюнинге при обработке двигателей и коллекторов.

Параболический контур может быть острым или закруглен. В первом исполнении это позволит легко устранить заусенцы в деталях зубчатых передач. Закругленная форма позволит делать небольшие пазы и обрабатывать внутренние сварные швы.

Чаще всего встречается борфреза с насадкой в форме языка пламени. Она является универсальной и подходит для выполнения большинства операций даже с самыми трудными поверхностями и материалами.

Шарошка G-Cut форма зенкер

Зенкер — это специальная шарошка, которая используется для снятия фаски на отверстии. Делать это можно и сверлом с большим диаметром, но зенкер позволяет сделать более ровную поверхность и угол наклона.

Технология изготовления и рекомендации

Самодельная фреза имеет ограничения по материалам, которые могут быть обработаны с ее помощью. Изготовление фрез для собственных нужд, как правило, связано с работой со сталью мягких сортов. Именно поэтому такой самодельный инструмент способен достаточно эффективно резать дерево, но при обработке более твердых материалов быстро затупляется.

Для того чтобы изготовить свой фрезерный инструмент, мастера используют обрезки стальных прутков или арматуры. Если в качестве заготовки применяться арматура, то ее ребристую поверхность выравнивают при помощи токарного станка.

Схема самодельной фрезы

Технология изготовления самодельной фрезы по дереву из такой заготовки заключается в следующем:

• На той части цилиндрической заготовки, где будет формироваться режущая часть самодельного инструмента, срезается половина диаметра.
• Между частями заготовки с разными диаметрами формируется плавный переход.
• С обработанного участка заготовки снимается еще четверть диаметра, с необработанной частью прутка такой участок заготовки также соединяют плавным переходом.
• Обработанной части заготовки придается прямоугольная форма, для чего срезается ее нижняя часть. Толщина той части заготовки, на которой будет сформирована рабочая часть инструмента для обработки дерева, должна составлять 2–5 мм.

Для подрезки стержня можно приспособить болгарку и дрель, а формирование рабочей части выполнить на заточном станке

Чтобы фреза по дереву, изготовленная своими руками, могла быть использована для выполнения эффективной обработки, при ее изготовлении надо придерживаться следующих рекомендаций.

• Режущую кромку нужно затачивать под углом 7–10°. Если сделать ее более острой, то она будет слабо держать заточку и обладать низкими режущими свойствами.
• Для придания режущей части инструмента требуемой конфигурации используются надфили с алмазным напылением или угловые шлифовальные машинки с дисками, специально предназначенными для выполнения работ по металлу.
• Если самодельная фреза по дереву должна отличаться сложной конфигурацией, то допускается выполнять ее загиб или расплющивание.

Доводка режущей кромки производится алмазным диском, затем поверхность доводится шлифбумагой

При небольшой толщине режущей части фрезерный инструмент, сделанный своими руками, имеет достаточно невысокий рабочий ресурс. Чтобы несколько увеличить срок эксплуатации такой фрезы по дереву, угол на нижней части инструмента, расположенный напротив его режущей кромки, можно немного закруглить.

Съемник типа «клин».

Самый простой по своей конструкции, однако тоже хорошо справляющийся с поставленной перед ним задачей. Для его изготовления вам понадобится:

• взять небольшую металлическую пластину (достаточно размера в спичечный коробок);
• с помощью болгарки (угловой шлифовальной машинки)/станка с абразивным кругом придать ей форму клина, получившаяся заготовка в профиль должна обрести форму треугольника;
• все той же болгаркой, начиная с верхнего угла треугольника, в нем нужно проделать вертикальный прорез на 2/3 его высоты, шириной чуть больше диаметра пальца шаровой опоры;
• для облегчения работы с инструментом к середине основания клина рекомендуется приварить металлический прут, хотя это можно и не делать, если такого прута у вас под рукой нет.

Вот такая вот своебразная скоба у вас должна получиться в итоге.

Дальше дело техники:

1. вставьте изготовленный только что клин между корпусом шаровой и проушиной;
2. ударяя молотком по пруту (основанию клина), забивайте самодельный съемник опор до того момента, пока палец не выскочит из гнезда.

ВАЖНО!

При использовании данного вида съемника всегда существует риск повреждения пыльника, поэтому применять такой инструмент можно лишь в случае запланированной замены наконечников или опор. Если ремонт рулевого механизма или подвески такую замену не предусматривает, от съемника типа «клин» лучше отказаться.

Как изготовить самостоятельно

Редкость шарообразных фрез промышленного производства заставляет многих умельцев искать способ самостоятельного их изготовления. В среде автолюбителей разработана целая технология, позволяющая выполнить шаровые фрезы своими руками. При этом понадобится простой набор оборудования, включающий в себя болгарку, сверлильный станок или сварочный аппарат и абразивную оснастку.

Исходным материалом для фрезы обычно служат шарики требуемого диаметра от шарикоподшипников. Некоторые умельцы приспособились обрабатывать шаровые опоры от автомобильной подвески. Благодаря применению твердых сталей, эти заготовки позволяют получить достаточно качественный результат.

Первая операция, по изготовлению круглой шаровой фрезы, заключается в формировании крепления хвостовика. В зависимости от возможностей, встречаются два варианта. Первый заключается в сверлении отверстия в теле шара и подразумевает наличие сверлильного станка с соответствующей оснасткой и доступа к технологиям термообработки. Второй вариант более прост. Он основан на приваривании к шару стальной гайки, в которую впоследствии вворачивается хвостовик.

После изготовления элементов крепления приступают к формированию режущих зубьев. Для этого используют болгарку с тонким диском. На поверхности шара выполняются вертикальные или косые пазы, которые затем образуют режущую кромку. С помощью этой же технологии удаляют лишний материал для получения трапецеидального профиля зубьев. Данная операция является самой сложной и требует повышенного внимания и аккуратности. По ее завершении инструмент фактически готов.

Заключительными операциями по изготовлению становятся шлифовка и при необходимости термообработка. Готовая фреза может использоваться при обработке мягких сталей. Конечно, качество такого инструмента далеко от идеала, но в работах, не требующих большой точности и чистоты поверхности, они вполне могут найти применение.

Основное предназначение

Очень часто случается так, что домашний умелец сталкивается с необходимости обработать заготовку из дерева или металла, а в наличие нет подходящего оборудования.

Конечно, можно обратиться за помощью в соответствующую мастерскую, однако за это придется заплатить приличную сумму денег.

Устройство при правильном подходе к делу и наличие всех необходимых составляющих, позволит работать как по дереву, так и по металлу.

Стоит отметить, что и токарно-фрезерный станок при наличии соответствующей технологии, можно сделать в максимально короткие сроки.

а – общий вид; б- кинематическая схема; 1, 5- направляющие линейки; 2- зубчатый сектор; 3- фреза; 4- ограждение; 6 – пульт управления; 7- дополнительная опора шпинделя; 8- кронштейн; 9- маховичок подъема кронштейна; 10- маховичок натяжения ремня; 11- электродвигатель; 12- шпиндель; 13- маховичок настройки шпинделя по высоте; 14- станина; 15- переключатель частоты вращения шпинделя; 16- выключатель; 17- стол

Легче всего сделать мини устройство из обыкновенной ручной дрели, принцип работы которого практически ничем не будет отличаться от профессионального токарно-фрезерного оборудования.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Использование 3D фрезерно гравировальных станков по металлу

Более универсальный и функциональный токарно-фрезерный станок собирается не из дрели, а на базе двигателя с достаточными мощностными показателями. Кроме этого, потребуются и некоторые специфические составляющие.

Собранный по правилам и в соответствии с технологией самодельный фрезерный станок по металлу, позволит легко и быстро вырезать практически любую криволинейную поверхность.

Кроме этого, с помощью такого оборудования можно будет самостоятельно изготовить заготовку с неправильной формой и конфигурацией.

Такой самодельный станок из дрели поможет выполнить поперечное сечение, а также ряд других сложных операций, как по дереву, так и по металлу.

Конечно, функциональный набор самодельного мини агрегата, собранного из ручной дрели, будет значительно меньше более сложного фрезерного станка, однако и ему настоящий умелец найдет применение.

Специалисты рекомендуют непосредственно перед тем, как начинать работу, хорошо изучить принцип действия и конструкцию данного вида оборудования из дрели или нет, составить подробный чертеж и подготовить все требуемые материалы и инструменты.

На видео, которое размещено ниже, показан универсальный самодельный станок в действии.

Видео:

Как сделать фрезу

Фреза – общее название для обширной группы режущих инструментов. Различают два основных вида:

Существует множество типов конструкции фрез, используемых для выполнения разных технологических операций:

• Цельные.
• Составные (сборные).
• Концевые.
• Торцовые.
• Фасонные.
• Со сменными пластинами и другие.

Производство режущего инструмента является высокотехнологичным и требовательным к качеству материала процессом. Например, изготовление концевых фрез состоит из нескольких этапов:

• Токарная обработка заготовки (придание формы).
• Фрезеровка зубьев.
• Обработка режущих кромок (заточка и затылование).
• Термическая обработка материала (закалка, отпуск, иные операции, дающие в результате качественную структуру металла).

Для изготовления других разновидностей производятся подобные или иные операции, определяемые типом и конструкцией инструмента. Самодельные фрезы представляют собой лишь доработку готовых образцов.

Необходимость применения того или иного вида, получения определенного профиля или размера режущего органа, заставляет решать вопрос самостоятельно. Рассмотрим, как сделать фрезу своими руками в домашних условиях.

Самодельные фрезы по дереву

Изготовление фрезы по дереву своими руками возможно при наличии соответствующей заготовки и станка, куда она будет устанавливаться. В домашних условиях обычно используются электродрель или ручной фрезерный станок. Наиболее доступный вариант – изменение формы обычного сверла по металлу, но могут применяться и другие способы.

Рассмотрим, как из сверла сделать фрезу по дереву. В зависимости от назначения инструмента, понадобится заготовка (сверло по металлу) определенного размера. Если планируется изготовление фасонной фрезы, то диаметр заготовки должен равняться максимальному диаметру конечного изделия. Изготовление состоит из двух этапов:

• Придание профиля.
• Создание хвостовика.

Обе операции требуют использования промышленного оборудования. Во всяком случае, для изготовления хвостовика потребуется участие токарного станка. Цанга ручного фрезера рассчитана на диаметр 8 мм (есть варианты на 6 и 7 мм). Поэтому для больших диаметров сверл перед созданием профиля следует подготовить хвостовик. Это позволит исключить биения, опасные при обработке древесины. Профиль проще всего придать методом шлифования. Предварительно следует изготовить шаблон, по которому надо постоянно проверять состояние профиля. Для работы понадобится шлифовальный станок (наждак), болгарка или отрезной круг, закрепленный в патроне электродрели.

https://youtube.com/watch?v=WVaZTEIbPC4

Для создания сменных пластин для фрезерной головки используются либо готовые образцы, которым придается нужная форма, либо заготовки из качественного металла. Профиль придается путем шлифования на имеющемся под рукой станке.

Завершающей операцией является затылование. Это процесс установки определенного угла режущей кромки, обеспечивающего отсутствие контакта задней части кромки и детали.

Важно! Затылование – процесс довольно трудоемкий, но необходимый, только он придает фрезе способность нормально работать

Фреза по металлу своими руками

Изготовление фрез по металлу в домашних условиях ограничивается перешлифовкой имеющихся инструментов, изменением профиля или диаметра режущей части. Более активное вмешательство потребует использования промышленного оборудования, так как понадобится выполнить сложные процедуры:

• Отпуск металла (процедура, обратная закалке).
• Станочная обработка, включающая придание формы, заточку, затылование).
• Закалка фрезы.

Качественное выполнение этих действий в домашних условиях практически невозможно. Кроме того, для работ подобного рода требуется немалая профессиональная подготовка и опыт, что имеется не у всех. Поэтому ограничиваются лишь доступными процедурами, предполагающими незначительное вмешательство в исходное состояние заготовки.

Изготовление режущего инструмента в домашних условиях требует наличия необходимого оборудования и подходящих заготовок. Кроме того, надо иметь навыки и опыт, иначе можно получить весьма опасное изделие, способное испортить обрабатываемую поверхность и навредить самому мастеру. Неподготовленному человеку производить такие работы не рекомендуется, лучше обратиться за помощью к специалисту.

https://youtube.com/watch?v=qQgosTz7Hk0