В одной из моих работ возникла потребность во фрезеровании окружностей, радиус которых меньше радиуса подошвы фрезера. Получить неподвижный центр под основанием фрезера, вокруг которого "побежит" фреза, в этом случае является непростой задачей, требующей применения специального устройства. В столярном мире это устройство принято называть фрезерным циркулем.
В интернете можно встретить множество циркулей, конструктивные особенности которых определяются изобретательностью их авторов и зависят от возможностей соответствующих мастерских. Я не исключение. Почитав статьи и посмотрев видео, я также изготовил для своих нужд простой и надёжный инструмент, который очень сильно облегчил мне работу, обеспечив достаточно высокую геометрическую точность получаемых фигур. Единственное, чем не могу похвастаться, и что является отличительной чертой большинства других мастеров - это время, которое мне потребовалось на создание устройства. А это ни много ни мало - 4 часа. Но это скорее моя индивидуальная особенность: люблю размеренность и не терплю спешку.
Так же отмечу, что мой циркуль не является универсальным, т.е. не может быть использован на всех типах фрезеров. Крепежные отверстия, через которые он крепится к основанию фрезера выполнены под конкретную модель - Bosch POF 1400 ACE. Конечно, если найдётся аппарат с похожими параметрами, то циркуль с успехом можно использовать и на нём.
Отчёт, который вы можете наблюдать ниже не могу отнести к категории полноценного "фото-видео". Привычные статичные фотоизображения в этот раз я заменил на фрагментарные анимационные gif-картинки, по которым, возможно, будет проще и интереснее наблюдать за рабочим процессом. К тому же для меня это своего рода шаг вперед - к видео-отчётам, хотя отказываться от фото я не хочу, и в будущем планирую традиционным "комиксам" так же уделять серьёзное внимание. Качество данных gif-роликов оставляет желать лучшего. Есть над чем работать и что улучшить.
Итак, мой фрезерный циркуль.
Вид сверху
Вид снизу
Использованные материалы: массив берёзы, берёзовая фанера, направляющие штанги (металлические), саморезы, резьбовые муфты-анкеры, винты, металлический штифт-игла, клей для древесины и немного эпоксидной смолы.
Первым делом необходимо изготовить опорную площадку (базу) для циркуля. Ею он будет крепиться к основанию фрезера винтами. Для этого используем лист фанеры толщиной 8 мм.
Точно "поймать" расположение крепёжных отверстий мне помогла подвижная пластина от шипорезного приспособления. Всё просто: приложил пластину, наметил, просверлил.
Крепёжные винты должны "садиться" впотай (заподлицо) [я тут совершенно случайно выяснил, что некоторые люди, вроде бы технически подкованные, не знают слова "впотай", поэтому в скобках я продублировал синоним - "заподлицо"]. Применим операцию зенкования.
Закрепим заготовку на фрезере. Подошву предварительно снимем.
Нанесём разметку.
Отпилим по разметке.
И отшлифуем (уберём неровности).
Вновь закрепим заготовку циркуля на основании фрезера.
Включим фрезер и опустим фрезу. Сделаем сквозное отверстие.
Готовое отверстие.
Следующим шагом станет изготовление подвижной части циркуля. Данный механизм предоставит возможность устанавливать требуемый радиус фрезерования. Именно на нём будет закреплён центр ("игла").
Перемещение центра под основанием циркуля я решил осуществлять по принципу скольжения направляющей в пазу "ласточкин хвост". По результатам проведённых ранее испытаний можно смело утверждать, что качественное соединение двух подвижных элементов по этой схеме гарантирует отличную жёсткость, плавность хода и, можно сказать, почти полное отстутствие люфтов в поперечных направлениях. В работе оно удобно, выглядит аккуратно, эстетично, и .... "дёшево, надёжно и практично".
Сделаем разметку под паз "ласточкин хвост".
Закрепим заготовку под шаблон "скользящий ласточкин хвост".
Установим на фрезер копировальную втулку диаметром 17 мм.
Паз будем "прорубать" на глубину 6 мм. Сначала "пройдём" спиральной (или прямой пазовой) фрезой, затем "ласточкой". Такая последовательность работ снизит нагрузку на режущий инструмент и уменьшит вероятность появления брака.
С помощью прибора для установки вылета фрезы осуществляем регулировку и контроль расчётной глубины резания - 6 мм.
Ещё раз всё проверяем и протягиваем фрезер вдоль металлического шаблона, плотно прижимая к нему базовую поверхность копировального кольца. Получаем паз "ласточкин хвост".
Далее необходимо изготовить ответную часть, которая будет скользить в этом пазу. Другими словами - требуется направляющая, которая представляет собой шип "ласточкин хвост". Материалом для неё выбрана берёза.
Распиливаем берёзовый щит и полученную заготовку крепим под тот же шаблон.
Выставляем шаблон по центру кромки заготовки.
По таблице, исходя из глубины паза, диаметра копировальной втулки и типа фрезы определяем величину смещения шаблона. Устанавливаем зазоры между шайбами-упорами и стенками металлического шаблона (шайбы-упоры должны соответствовать установленной фрезе) около 4,3-4,4 мм.
Смещаем шаблон до касания со стенкой упора и надёжно фиксируем его.
Сверху на шаблон ставим фрезер и "проходим" по всей его длине, формируя на заготовке одну сторону шипа "ласточкин хвост". Предварительно не забываем проверить глубину вылета фрезы. Она должна составлять величину, равную 6 мм.
Далее смещаем шаблон в противоположную сторону и так же надёжно фиксируем его.
Повторяем операцию фрезерования, получаем готовый шип "ласточкин хвост".
Для дальнейшей работы нам нужно только "тело" шипа. Отрежем лишний материал (конечно же, с небольшим припуском).
Подрежем торец.
Доработаем шип. "Снимем" лишний материал.
Подшлифуем и проверим "работу" соединения "ласточкин хвост".
Больше всего времени у меня ушло на работу по изготовлению вышеописанного скользящего "ласточкиного хвоста". К его качеству я предъявлял достаточно высокие требования. Нужно было получить соединение без люфтов и с плавным ходом. Не готов назвать квалитет точности, но визуально и тактильно кажется, что мне удалось добиться того, чего я хотел. Конечно, циркуль еще не готов, но некоторое облегчение я испытал. Впереди остались не очень сложные операции и можно чуть-чуть расслабиться.
От берёзового щита отпилим заготовку для бруска (задняя стенка циркуля), через который будут протягиваться металлические штанги (направляющие) циркуля.
Нанесём на брусок необходимую разметку, на торцовочной пиле отрежем и отфугуем все четыре стороны.
Для закрепления бруска сделаем в подошве циркуля несколько отверстий.
Закрепим брусок.
Определим места отверстий для металлических штанг.
Сделаем эти отверстия и протянем сквозь них штанги.
Соберём вместе готовые детали. Проверим работу подвижных частей.
Проделаем глухие (не сквозные) отверстия в бруске подвижной части циркуля.
Склеим направляющую-шип "ласточкин хвост" и брусок подвижной части. Дополнительно укрепим саморезом.
Вновь проверим "работу" скользящего соединения.
Установим фрезер. Штанги закрепим винтами к подвижному бруску.
Для фиксации подвижной части циркуля, в неподвижном бруске установим резьбовые муфты-анкеры.
Их внутренняя резьба будет надёжно удерживать вот такие, не сложной конструкции, "барашки".
Осталось установить центр ("иглу"), и циркуль готов к работе.
Настал догожданный момент. Оправдаются ли мои надежды? Четыре часа рабочего времени - во благо или впустую? Три-два-один ... Пуск!
Первая продукция - кольцо из фанеры!
При близком рассмотрении на кольце имеются небольшие изъяны от фрезы в месте её старта-финиша. Шлифовка с этой проблемой справится "на ура". Ситуация далеко не критичная, но требующая определённого анализа. Возможно где-то накопилась конструктивная погрешность, а может дело и вовсе не в циркуле - ведь к нему тоже надо приноровиться, привыкнуть. Всё приходит с опытом. Мой первый опыт в этом направлении мне показался весьма удачным!
Циркуль пока не "готов оказать" мне помощь в получении окружностей радиусом, превышающим размеры подошвы фрезера. Если возникнет такая потребность, то я сменю имеющуюся подвижную часть на другую. Направляющая "ласточкин хвост" с центром-иглой на конце, в этом случае, утрачивает своё функциональное назначение. Фреза "побежит" вокруг центра, установленного на нижней стороне выдвигающегося бруска.
Фрезерный циркуль - очень полезное приспособление, которое сильно расширяет возможности мастерской, особенно хоббийной, не имеющей в своём составе специнструментов. Мизерные габариты, низкая стоимость изготовления и высокая точность фрезеруемых деталей, в рамках одной операции делает его достойным соперником даже станкам с ЧПУ. Впрочем, это уже совсем другая история, о которой ещё будет кое-что сказано и написано.