ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

Зміст

  • 1. Вибір матеріалу
    • 1.1 Фанера
    • 1.2 Клей
    • 1.3 Додаткове обладнання
  • 2 Загальні принципи конструювання
  • 3 Випилювання деталей
  • 4 Збірка
  • 5 Захисні покриття
  • 6 Висновок

Мета написання цієї статті — ознайомити читача із загальними принципами складання вертикально-фрезерного верстата для моделіста-конструктора з дещо незвичного для такого обладнання матеріалу, як фанери.

Оскільки стаття призначена для порталу, що спеціалізується на проблемах деревини, вибір DSP-контролера та софта для нього ми залишимо за кадром. Основну увагу нам потрібно приділити способам виготовлення і з’єднання елементів конструкції верстата.

ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

Станина підготовлена до встановлення фрезера.

Вибір матеріалу

Фанера

Яка саме фанера оптимальна для наших цілей?

Можливі два варіанти:

  • Бакелізована (як просочення використаний бакелітовий лак). Її відрізняє абсолютна водостійкість і виняткова міцність; однак обробка матеріалу через його твердості буде досить складною;
  • Крім того: ціна бакеліту (від 3500 рублів за лист товщиною 15 мм) сподобається не кожному.

  • ФСФ (склеєна фенолформальдегідних смоляним клеєм). Для неї також характерна висока вологостійкість. Краще використовувати матеріал на основі березового шпону. Інструкція пов’язана з більш високою міцністю березової деревини на тлі інших порід.
  • Для бакеліту діючими ДСТУ не передбачено поділ на сорти; у разі ФСФ краще придбати матеріал сорту Е («еліта») або 1. Сорт Е відрізняється повною відсутністю вад деревини на верхньому шарі шпону; для першого сорту кількість і розміри вад лімітовані максимально жорстко.

    ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

    Якісна березова ФАНЕРА мало поступається бакелиту міцністю.

    Клей

    Що використати для склеювання:

    • Фанерні деталі склеюються між собою звичайним клеєм ПВА. Його клейовий шов досить міцний для того, щоб при руйнуванні з’єднання розрив проходив по розташованим поруч зі швом волокон деревини;
    • Для монтажу на верстат металевих деталей (вушок, гайок регулювальних гвинтів тощо) використовується епоксидна смола.

    Важливо: саморізи можуть використовуватися лише для додаткової фіксації деталей.
    Гвинтовим з’єднанням з деревом і матеріалами на його основі вібрація, неминуча при роботі верстата, протипоказана.

    Додаткове обладнання

    Ряд обладнання доведеться закупити в готовому вигляді.

    До його числа входять:

    • Направляючі з каретками;
    • Крокові двигуни (можуть бути використані мотори від несправних сканерів і принтерів);
    • Горезвісний DSP-контролер;
    • Регулювальні і ходові гвинти (як правило, на цю роль купуються звичайні шпильки М8-М10);
    • Підшипники.

    ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

    Креслення верстата зазвичай включають перелік додаткових деталей.

    Загальні принципи конструювання

    В залежності від того, який саме вибраний верстат ЧПУ з фанери креслення можуть помітно різнитися.

    Проте загальні принципи складання і з’єднання деталей залишаються загальними для всіх конструктивних виконань.

  • Збірка з’єднань фанерних деталей здійснюється тільки на шипах. При цьому шипи підганяються один до одного максимально точно: деталі повинні поєднуватися з невеликим, але помітним зусиллям;
  • ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

    Торцеві і кутові з’єднання виконуються на шипах.

  • Всім завзятим деталей (коромисла, підпорок і т. д.) в місцях дотику із суміжними елементами конструкції надається округла форма. Здавалося б, зкруглення повинно збільшити питомий тиск і зробити продукт більш вразливим до навантажень — але ні, замість цього вона допомагає запобігти відколи.
  • Випилювання деталей

    Як і чим можна випиляти фанерні деталі верстата? При товщині 4 мм випилювати доведеться своїми руками, за допомогою ручного лобзика з натяжна пилкою. Використання інструменту зі значним розміром зубів гарантовано прикрасить краї заготовок піднятою тріскою.

    ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

    Інструмент, незважаючи на солідний вік, як і раніше незамінний.

    Порада: зменшити кількість задирів допоможе скотч, наклеєний на поверхні заготовки.

    Матеріал товщиною від 6 міліметрів можна пиляти електролобзиком або (при простій формі деталі з переважанням прямих ліній) ручною дисковою пилкою.

    Як і в будь-якому іншому справі, тут є свої тонкощі:

    • Для лобзика використовується пилка по металу з мінімальним розміром зубів. Вони роблять шанси задерти тріску по краях мінімальними;
    • І пила, і лобзик для дерев’яних виробів ведуться уздовж лінії різу з мінімальною швидкістю. Чим вище швидкість переміщення інструменту, тим грубіше краю прорізу.

    Дрібні деталі бажано вирізати з невеликим (0,5-1 мм) запасом за розміром і доводити напилком, так менше шансів промахнутися з розміром. Обробляти краю з допомогою напилка необхідно, затиснувши деталь у лещатах (дерев’яні або металеві з фанерними прокладками) на рівні лінії відрізу.

    Готова деталь шліфується не тільки по периметру, але і по площині.

    ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

    Особливу увагу варто приділити поверхні робочого столу.

    Збірка

    На цій стадії тонкощів мінімум:

    • Клей ПВА наноситься на поверхню деталей, що з’єднуються ватною паличкою або пензликом (в залежності від площі склеювання), після чого деталі поєднуються і притискаються один до одного з максимальним безпечним для їх цілісності зусиллям. Бажано зафіксувати їх під тиском до повного висихання клею (близько доби);
    • Використовувати епоксидний клей потрібно аналогічним чином. Приділіть особливу увагу ретельному перемішуванню з затверджувачем і співвідношенню затверджувача і смоли. У загальному випадку краще додати трохи більше рекомендованого кількості затверджувача: це зробить полімеризацію смоли більш швидкою.

    Сліди выдавившегося клею краще видалити з поверхні деталей відразу: після його висихання зробити околиці шва гладкими буде незмірно важче.

    ЧПУ з фанери: вибір матеріалу, загальні принципи конструювання, випилювання деталей, складання й нанесення захисних покриттів

    На фото — зібраний верстат.

    Захисні покриття

    Бакеліт не має потребу в них в принципі. Фанеру ФСФ можна додатково захистити просоченням для дерев’яних виробів, підігрітої на водяній бані оліфою. Просочення виконується до встановлення напрямних, кареток і контролера.

    Висновок

    Фанера — універсальний матеріал, експлуатаційні якості якого дозволяють використовувати його навіть для створення високотехнологічного обладнання, відчуває значні навантаження.

    Дізнатися більше про будівництво верстатів з фанери читачеві дозволить відео в цій статті. Ми будемо вдячні за ваші поправки і уточнення в коментарях. Успіхів!

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
    Корисні поради та відповіді на питання