Используя копировальное кольцо, можно фрезеровать по шаблону, неоднократно копируя один и тот же рисунок.
При выполнении различных работ, например, установке дверных петель, нужны столярные навыки и умение обращаться с инструментами. Для установки нескольких петель обычно требуется немало времени, если только не воспользоваться ручным фрезером с копировальным кольцом. При помощи этого инструмента с такой трудоемкой задачей можно справиться быстро, и при этом каждый раз довольно точно фрезеруя мелкие детали.
Одна из задач копировального кольца — это защита шаблона от фрезы. Фланец копировального кольца, скользящий по краю шаблона, должен быть такой величины, чтобы не мешать вращению фрезы. Поэтому необходимо учитывать расстояние между копировальным кольцом и фрезой.
Совет: если диаметр копировального кольца равен 24 мм, а фрезы — 16 мм, то отнимите 16 от 24 и разделите пополам. И получите расстояние между кольцом и фрезой.
При изготовлении шаблонов с цифрами следует прибавить расстояние между копировальным кольцом и фрезой, которую необходимо перемещать внутри шаблона.
Также шаблон должен быть немного больше.
Чтобы понять, как именно будет перемещаться фреза, необходимо добавить расстояние между копировальным кольцом и фрезой.
Упражнение
Необходимо заподлицо прикрепить петли размером 30 х 71 мм для раскладного стола. Воспользуемся 12-миллиметровой пазовой фрезой и копировальным кольцом с диаметром 16 мм. После установки копировальное кольцо на 5 мм смещено под основанием. Шаблон изготавливаем из дощечки толщиной не менее 6 мм. Отпиливаем кусок дощечки такой величины, чтобы получить опору для всего основания. С одной стороны отмечаем место для петель и добавляем расстояние между копировальным кольцом и фрезой: 16 мм — 12 мм = 4 мм, которые делим пополам. То есть, необходимо прибавить 2 мм.
Как работает кольцо
Оно действует очень просто: ведя фрезер вдоль шаблона (внутри, как с цифрами, или снаружи), можно получить соответствующий шаблону рисунок.
Этот метод можно применить для изготовления эффектной дверной таблички, но особенно он полезен, когда, например, нужно поставить заподлицо петли для нескольких дверей шкафа. На такой случая можно смастерить свой шаблон и фрезеровать по нему необходимое число пазов для установки петель. На изготовление шаблона понадобится время, зато потом на каждый петельный паз уйдет всего несколько секунд. Ведь чтобы сделать петельный паз обычным долотом, времени потребуется гораздо больше.
Готовый шаблон
Мы купили готовый шаблон с цифрами. Он очень похож на шаблоны, которыми пользуются для рисования цифр карандашом.
Надумал я заказать себе кучу шаблонов у людей, которые по векторным файлам режут материал на ЧПУ-станках. Ну всяких там для гитар: под датчики, под темброблоки, под машинки. Вот, на стюмаке что-то такое лежит:
Казалось бы, открывай векторный редактор, изображай там разные загогулины (все чертежи легко нагуглить), покупай толстый поликарбонат и сдавай все это на резку. Однако мне видится некоторое неудобство в использовании фрез с подшипником. То есть таких:
Дело в том, что эти фрезы обычно очень крупные . Большой диаметр не дает фрезеровать маленькие прямоугольные пазы (например, под джазбасовый сингл). А большая высота кромки заставляет применять неадекватно высокие шаблоны при фрезеровке неглубоких пазов (например, под крышку темброблока).
Такие фрезы с МАЛЕНЬКИМ диаметром (меньше полдюйма) дороги и не всегда доступны. В большинстве магазинов диаметр начинается от 16 мм. И даже в жирнющем каталоге CMT самой маленькой фрезой с подшипником является 12,7 мм. Это не приемлемо. Радиусы по углам большинства пазов не должны превышать 4 мм (на самом деле, чем меньше, тем лучше).
Опять-таки, обращаю внимание на стюмак. Даже в магазине, где фрезы минимального диаметра просто обязаны быть, ничего мельче 3/8" (9,5 мм) нет. Притом за столь конские деньги предлагается фиксировать подшипник на хвостовике с помощью тефлоновой трубочки, засунутой между цангой и подшипником. Спасибо, нет.
Я, конечно, понимаю, что если хвостовик у фрезы 6, а диаметр 8, то на подшипник остается миллиметр, поди найди такой (да и бывают ли вообще?). То есть проблема не в мировом заговоре, а в том, как устроена фреза. В голову лезут разные безумные проекты типа заказных цанг под 4 мм и обтачивания хвостовиков у фрез под соответствующий диаметр, дикого биения, лопнувшего хвостовика, запоротого кастомшопа, тяжелой травмы шеи и смерти от потери крови. Без сожаления отвергаю подобные радужные перспективы. Похоже, что мои шаблоны будут сделаны под копировальную втулку.
Какие проблемы? Разве что края шаблона не будут соответствовать краям паза. Это не беда. Для точного позиционирования вполне хватит центральных линий (или осей симметрии - я не знаю, как это правильно называется). Зато выбор фрез расширяется до бесконечности: любая длина, любая ценовая категория, любой диаметр (если он совместим с шаблоном и втулками по формуле на картинке выше). Хо-хо! и любые радиусы по краям паза. Использование мелких фрез меня не смущает, потому что все равно большая часть дерева убирается на сверлильном станке. Кроме того, можно вогнать втулку и фрезу побольше для первых грубых проходов.
Теперь для полного счастья следует подобрать пары фреза-втулка так, чтобы расстояние между краем шаблона и краем паза было одинаковым . Одна пара будет использоваться для грубого снятия материала и подчистки дна паза, другая - для финишного прохода по краю паза с целью заострения углов. Чтобы применять с этими парами один и тот же шаблон, нужно, чтобы разности диаметра втулки и фрезы каждой пары совпали. Фрез, очевидно, навалом, и между 3 мм и 15 мм можно найти почти любой целочисленный диаметр, плюс дюймовщина. Нужно посмотреть, какие бывают втулки.
Мой основной фрезер для тяжелых работ - Bosch Professional GMF-1400 CE. Чрезвычайно солидный аппарат, которым я планирую работать, покуда смерть не разлучит нас. У боша есть собственная (и очень удобная) система быстрой установки копировальных втулок. Доступные по русскому каталогу диаметры - 13, 16, 17, 24, 27, 30, 40 . Кроме того, существует адаптер для установки копировальных втулок традиционной конструкции . Последние встречаются в основном дюймовые, их полно в любом крупном столярном магазине. Если не считать самые мелкие втулки с внутренним диаметром меньше 8 (они мне ни к чему), доступные внешние диаметры - 11.1, 12.7, 15.9, 19.05, 20.2, 25.4.
Как уже было сказано, большую часть дерева я не фрезерую, а высверливаю на станке. Это гораздо быстрее, безопаснее и дешевле использования фрез. Поэтому, в принципе, для "промежуточного" прохода фрезером вполне сгодится фреза диаметром 8. А на финишном проходе меньше четырех миллиметров не требуется: даже если нужен идеальный прямой угол, после "четверки" краешек остается настолько мелкий, что его можно срубить стамеской в два счета. Под эти две фрезы имеются стандартные бошевские втулки! А если нужно зачем-то снимать материал по большой площади, то как минимум можно еще завести втулку на 27 и фрезу на 18 - такие фрезы делает много кто, правда, хвостовик там будет уже 12 мм, но у моего фрезера имеется такая цанга. Диаметр тот же. Короче, вот три пары:
D=27 d=18
D=17 d=8
D=13 d=4
от шаблона до паза = 4,5 мм.
Правда, восемнашку не всегда легко найти. Близкий к ней очень распространенный диаметр фрезы - 16 мм. Он бывает с любым хвостовиком, делается всеми китайцами и продается почти в любой палаточке на стройрынке. Для полного счастья к ней нужна втулка на 25 мм, которой в приведенном выше списке нет. НО! Там есть втулка на 25,4 мм. Расстояние от края шаблона до паза получится 4,7 мм - что, конечно, не попадает в 4,5, но какая к черту разница, если мы потом все равно будем проходить мелкой фрезой? Она играючи снимет 0,2 мм по кромке. Или даже можно взять стандартную бошевскую на 27 - разница будет 1 мм по кромке, что тоже несущественно для финишного съема. Значит, четвертая пара для грубого снятия материала, на выбор:
D=27 d=16 (до паза 5.5, дельта 1)
D=25.4 d=16 (до паза 4.7, дельта 0.2)
Итак, все мои шаблоны будут иметь отступ в 4,5 мм от границ паза.
И никаких подшипников.
UPDATE
: в комментариях предложен более разумный вариант, спасибо!
UPDATE #2
: я, конечно, дофига умный и совершенно не учел того, что при обходе внутренних
углов копировальной втулкой минимальный радиус на них равен разнице радиусов втулки и фрезы. Так что внутренний УГОЛ никак не получится, только со скруглением. Но в остальном текст актуален.
Шаблон для прямоугольной фигуры можно сделать легко, используя широкие рейки из МДФ и фрезерный станок на котором установлена копировальная втулка и прямая фреза. На фото показан пример по которому можно изготовить шаблон для фоторамки. Размеры рамки будут зависеть от размера напечатанной фотографии, для которой делается шаблон.
Копировальная втулка в прямоугольных шаблонах.
Проверьте какого диаметра установлена копировальная втулка, диаметр и вычислите смещение. Теперь нанесите линии первого прямоугольника, по размеру фотографии. Вокруг этого первого прямоугольника нарисуйте второй побольше, создав со всех сторон направляющей втулки/фрезы смещение. Формула расчета представлена ниже в статье, в нашем случае если вы используете копировальную втулку 30 мм с фрезой 10 мм, смещение будет 10 мм. Далее рисуем третий прямоугольник, вокруг второго прямоугольника, и опять создаем смещение. При фрезеровании, используются рейки такой же толщины, как ДСП и они закреплены на заготовке, что предотвратит от наклона фрезер. Шурупами или двухсторонним скотчем закрепите четыре рейки создав внешний прямоугольник и вырезайте по часовой стрелке внутри прямоугольника. Снаружи форма шаблона может быть выполнена аналогичным образом, но легче просто отрезать края циркулярной пилой и скруглив наждачной бумагой углы. На диаграмме справа показан макет из прямоугольников.
Копировальная втулка и смещение фрезы, простая формула.
Главное на что обращает внимание копировальная втулка это, что рез фрезой проходит на определенном расстоянии от внешнего края копировальной втулки. Это расстояние зависит от диаметра втулки и диаметра фрезы и называется «смещение». С некоторыми стандартными панелями, например узор на кухонных рабочих поверхностях, вам не придется беспокоиться о расчете смещения; вы просто используете приспособление с готовыми размерами для фрезера, фрезы и копировальной втулки. При использовании собственных шаблонов, смещение должно быть рассчитано и учтено в конструкции. Рассмотрим простую формулу для расчета смещения, если своими словами, то: (наружный диаметр направляющей втулки — диаметр фрезы)/2. Например, копировальная втулка имеет диаметр 30 мм, а фреза диаметр 10 мм, тогда получаем смещение по формуле (30-10)/2 = 10 мм. Если вы до сих пор не поняли, то самый простой способ понять это, установите фрезу и копировальную втулку на ваш фрезер, сделайте прямолинейный рез по прямолинейному краю рейки и измерьте расстояние от края реза до прямолинейного края рейки. На рисунке показана Диаграмма, иллюстрирующая приведенный расчет выше.
Тема нашего очередного поста - фрезерование по шаблону с помощью копировального кольца (или втулки). Этот девайс, как правило (не всегда), поставляется в стандартной комплектации фрезера. Но их можно докупать и дополнительно - других диаметров. Кольцо крепится на подошве фрезера парой винтов или защелками (что более удобно).
Весь смысл копирования по данной методике можно описать так: вступающий за подошву фрезера край кольца ведется по шаблону при этом фреза до шаблона, естественно не дотягивается, а идет параллельно его краю. В результате рез идет по контуру, заданному шаблоном, но несколько отступя от него (чем больше разница наружного диаметра фрезы и шаблона, тем больше отступ). 
Данная методика сильно облегчает жизнь при присадке множества однотипных элементов (например, петель, замков и пр).
(30мм-10мм)/2 = 10 мм
Полученный результат, как поправку в большую сторону, необходимо учитывать при изготовлении самого шаблона. Это, конечно, создает некоторые неудобства в изготовлении шаблонов, но они не критичные.
Ну и в заключение, приложим к вырезанному пазу деталь, под который этот паз вырезался (скрытый Italiana Ferramenta)
Убрав шаблон, мы получаем пот такой аккуратный результат. В общем, пользоваться копировальным кольцом иногда не просто можно, но и нужно.
Так как фрезерный станок является широко распространенным инструментом среди столяров-любителей и профессионалов, такие дополнительные инструменты к нему, как копировальные втулки и кольца, будут незаменимы при работе.
В этой статье мы расскажем, как самостоятельно изготовить копировальное кольцо для фрезера, разберемся, для чего предназначены копировальные втулки, и как с ними обращаться в работе.
Для чего нужна копировальная втулка
Она помогает осуществлять уверенное ведение режущих элементов фрезера по сложной траектории, сохраняя расстояние между лезвием резца и кромкой шаблона. Как правило, она используется совместно с различными шаблонами и правилами, вести которые следует по кромке детали. Внешние края данного инструмента обязательно выходят за границы подошвы инструмента.
Установку следует производить с помощью двух болтов крепления. Монтируются они в отверстия с резьбой на подошве фрезера, которые там имеются. Есть отдельный класс втулок, они имеют регулировку по высоте. Их необходимо использовать там, где требуется плотное прилегание самой втулки к шаблону или правилу на предельно большой площади. Фиксируются они с помощью зажимного винта или же ввинчиваются снизу плиты. Производитель изготавливает диаметры направляющей поверхности втулки разными по величине и делает это для того, чтобы была возможность работать с различными по диаметрам фрезами, а также создавать сочетания фрез со втулками. Длина отрезка, ограниченного кромкой шаблона и линией разреза, определяется разницей диаметров направляющей плоскости копировальной втулки и цилиндра. При работе с шаблоном следует учитывать этот параметр. Длина отрезка от втулки до фрезы примерно равна 3–4 мм. Это делается для того, чтобы обеспечить свободный выход стружки, возникающей в процессе работы. Для защиты обрабатываемой детали важно, чтобы фланец и головки крепящих винтов втулки не выходили за плоскость подошвы фрезерного аппарата. Фланец втулки обязательно должен быть плоским, плотно входить в предназначенный для него паз. Перед установкой втулки необходимо очистить этот паз от стружки и смолы. Величина толщины шаблона играет важную роль в процессе работы. При этом она должна быть такой толщины, чтобы втулка не упиралась в заготовку. Это нужно для того, чтобы она выступом не портила деталь. С ее помощью можно заниматься фрезеровкой вкладышей, углублений, а также вырезать различные декоративные элементы.
Копировальное кольцо для фрезера Фиолент
Копировальное кольцо представляет собой круглую пластину с выступающим буртиком, скользящим при работе вокруг шаблона. Таким способом обеспечивается требуемая траектория движения режущего элемента фрезера. Крепится кольцо с помощью винтов на подошве фрезерного аппарата. В процессе работы кольцо защищает шаблон от режущего воздействия зубцов фрезы. Для копировального кольца характерны такие свойства, как прочность, надежность, долговечность, устойчивость к износу.
На российском рынке вы сможете приобрести эти изделия фирмы Фиолент по невысокой цене – около 10–20 у. е. Продукция фирмы Фиолент является бюджетной и рассчитана на массовый сегмент потребителей.
Копировальные втулки для фрезера своими руками
В некоторых случаях производитель не комплектует фрезерный аппарат таким важным инструментом. Чтобы изготовить самому это нужное приспособление, вам понадобятся шайба из дюралюминия или листового металла, сантехнический удлинитель из металла с резьбой. Процесс изготовления выглядит следующим образом:
- Выбирается соответствующая резьбе вашего удлинителя гайка и разрезается таким образом, чтобы в процессе получилось кольцо.
- Затем его следует проточить.
- Круглая площадка вырезается из металлического листа или алюминия толщиной 2 мм. На ней необходимо срезать некоторое количество материала с боков, сделав это на точильном станке, и разместить на подошве.
- Устанавливаем ваш инструмент вертикально и отмечаем места для фиксации через отверстия в подошве.
- Отверстия сверлятся с помощью сверла малого диаметра, а затем таким сверлом, которое соответствует диаметру крепежного болта.
- Одеваем шайбу и закручиваем гайку. Зажимаем деталь в тисках и обрезаем УШМ миллиметры резьбы так, чтобы она оказалась на одном уровне с гайкой.
- Зажимаем тисками деталь и укорачиваем ее.
- После этого выравниваем на шлифовальном круге деталь, вставляем и закрепляем в подошве инструмента.
В этой статье мы постарались кратко осветить ключевые моменты, касающиеся втулок, рассказали о способе их изготовления, немного поговорили о таком полезном инструменте, как копировальное кольцо.
