Фрезери: характеристики, типи, види

Від типу залежать загальні конструктивні особливості і призначення фрезера.

— Вертикальний. Класична, найпоширеніший різновид фрезерів. Зазвичай, вертикальні пристрої складаються з власне двигуна і підошви спеціальної конструкції, яка забезпечує опору під час роботи. Підошва часто робиться регульованою по висоті, що дозволяє змінювати відстань, на яке виступає фреза і, відповідно, глибину обробки. Втім, це зміна може здійснюватися й іншим способом.

— Для обробки країв. Згідно з назвою, дана різновид фрезерів призначена в основному для обробки крайок і зняття фасок. Такі агрегати легше і компактніше вертикальних, що, зокрема, полегшує роботу в обмежених умовах. З іншого боку, вони менш продуктивні і мають менше можливостей по налаштуванню (зокрема, дуже рідко оснащуються регулюванням глибини обробки).

— Ламельний. Спеціалізовані фрезери, призначені для вирізання пазів під ламелі — кріпильні деталі у вигляді тонких пластин. Конструкція такого інструменту така, що кожен паз прорізається буквально за один рух — це значно прискорює і спрощує роботу. Для інших цілей ламельні фрезери, зазвичай, не призначені.

— Присадочний. Аналогічно описаним вище ламельні, присадні фрезери використовуються для вирізання «посадкових місць» під кріпильні деталі. Проте в даному випадку ці місця призначені для шк...антів — довгастих виробів з круглим або еліптичним перетином (відомі також як чопики або дюбелі) і являють собою не пази, а отвори, зазвичай досить глибокі.

— Для зняття лаку. Призначення даного різновиду фрезерів зрозуміло з назви: вони застосовуються для зняття лакофарбових покриттів; принцип їх роботи схожий з кутовими шліфмашинами («болгарками»). При роботах щодо зняття лаку часто доводиться мати справу з досить великими оброблюваними площами, тому інструмент даного типу, зазвичай, припускає використання великих фрез, що забезпечують більшу ширину захвату. При цьому потужність двигуна може бути невисокою, оскільки навантаження на фрезу в даному випадку невелика.

— Двигун фрезера. Даний тип можна описати як фрезери з мінімальним оснащенням — складаються з двигуна в корпусі, шпинделя і цанги і позбавлені підошви, напрямних рейок та інших подібних пристосувань. Зазвичай, такі інструменти мають довгастий корпус і досить невеликий розмір і вага, що дає досить великі можливості щодо способів їх застосування — від роботи в ролі імпровізованого ручного гравера до установки на автоматизований верстат. Однак здебільшого двигунів для фрезерів все-таки будуть потрібні додаткові пристосування.

— Для різання плитки. Ще один різновид фрезерів, призначення якої описується назвою. Самі по собі такі пристрої мають довгастий корпус і працюють аналогічно дрилям; проте справа не обмежується круглими отворами за діаметром фрези — фрезою можна прорізати в матеріалі лінію, наприклад, для створення отвори під витяжний вентилятор, або для відрізання фрагмента нестандартної форми. Такі можливості бувають незамінні під час роботи з плиткою.

— Дисковий. Фрезери, використовують ріжучу насадку у вигляді диска. Основним їх призначенням є прорізання пазів. За конструкцією і принципу дії фрезери цього типу схожі на дискові пилки, проте між цими інструментами не можна ставити знак рівності. На відміну від пил, дискові фрезери не прорізають матеріал на всю товщину — вони лише створюють на поверхні канавку певної глибини, зазвичай V-подібного профілю. Крім того, вони використовують фрези замість пильних дисків. Один з найпопулярніших варіантів застосування такого інструменту — прорізання ліній згину на аркушах алюмінію.

Загальна потужність фрезера, точніше — двигуна, встановленого в ньому. Чим вище цей показник — тим більш продуктивним є пристрій, тим краще воно справляється зі складними роботами, тим більше зусилля на фрезі (крутний момент) забезпечує під час роботи і тим більшою може бути швидкість обертання шпинделя (хоча потужний інструмент не обов'язково є швидкісним). З іншого боку, висока потужність помітно впливає на габарити, вагу та ціну інструменту, плюс енергоспоживання й навантаження на мережі зростають відповідно. Крім того, високий крутний момент у деяких випадках (наприклад, при делікатній обробці) буває відверто небажаний. Тому вибирати інструмент за цим параметром слід з урахуванням реальних потреб і специфіки планованих робіт.

По потужності виділяють три основних категорії фрезерів: легкі (до 700 Вт), розраховані в основному на нескладні побутові роботи; середні (до 1500 Вт), здатні впоратися не тільки з побутовими, але і з більшістю професійних завдань; і важкі (1500 Вт і більше), що застосовуються у тих випадках, коли висока потужність є критичною. Втім, ця градація вірна лише для вертикальних фрезерів (див. «Тип»), в інших різновидах є своя специфіка: приміром, ламельні моделям висока потужність в принципі ні до чого.

Найменша швидкість обертання шпинделя (в обертах за хвилину), що забезпечується двигуном фрезера.

Для різних робіт оптимальна швидкість обертання шпинделя (і, відповідно, фрези) також буде різною. Наприклад, для твердих матеріалів зразок каменю вимагається швидке обертання, а ось для дерева воно не потрібно; деякі види насадок краще працюють на високих обертах, інші — на низьких і т. ін. Детальні рекомендації для кожного конкретного випадку можна знайти в спеціальних джерелах. Тут же зазначимо, що найменше значення мінімальної кількості обертів, що зустрічається в сучасних фрезерах — близько 3000 – 5000, а в найбільш «швидких» моделях цей показник може перевищувати 15000. Звертати увагу при виборі варто не стільки на мінімальну швидкість обертання, скільки на загальний діапазон швидкостей — наскільки він відповідає запланованим завданням.

Найбільша швидкість обертання шпинделя забезпечується двигуном фрезера. Вимірюється в обертах за хвилину. Для моделей, що не мають регулювання частоти обертання (див. «Функції»), в даному пункті вказується штатний кількість обертів.

Для різних робіт оптимальна швидкість обертання шпинделя (і, відповідно, фрези) також буде різною. Наприклад, для твердих матеріалів зразок каменю вимагається швидке обертання, а ось для дерева воно не потрібно; деякі види насадок краще працюють на високих обертах, інші — на низьких і т. ін. Детальні рекомендації для кожного конкретного випадку можна знайти в спеціальних джерелах. Звертати увагу при виборі варто не стільки на максимальну швидкість обертання, скільки на загальний діапазон швидкостей — наскільки він відповідає запланованим завданням. Зазначимо тільки, що в моделях з великим допустимим діаметром фрези (див. нижче) максимальна швидкість обертання може бути відносно невисокою — робоча кромка великої фрези рухається швидко навіть на невеликих обертах, а для ефективного розгону такої насадки знадобилася б занадто висока потужність.

Найбільший діаметр цанги, яку може використовувати фрезер.

Цанга — це особливий різновид кріплення, що використовується, зокрема, і для встановлення робочих насадок під фрезери. Для нормальної установки діаметр цанги повинен відповідати діаметру хвостовика фрези. Сучасні хвостовики фрез і цанги під них мають стандартні розміри — 6, 8 або 12 мм. Чим більший розмір, тим крупніше сама фреза, тим могутніше інструмент і складніше роботи, для яких вона призначена.

Зазвичай, максимальний діаметр цанги — це діаметр кріплення, штатно встановленого у фрезере. Більш тонкі фрези можна встановлювати за допомогою спеціальних перехідників (однак потрібно дотримуватися обережності, оскільки така насадка може бути не розрахована на підвищену потужність, характерну для інструментів з великою цангою).

6-мм цанги характерні переважно для легких фрезерів (див. «Потужність»), кріплення на 8 мм зустрічаються в більшості інструментів середнього і професійного рівня, а 12-мм посадкові місця встановлюються у найбільш потужних і важких моделях.

Найбільший діаметр фрези, яку допускається встановлювати у фрезер.

Чим крупніше фреза — тим швидше рухається її робоча кромка і тим більше матеріалу вона здатна захопити, проте для великих насадок потрібен більш високий крутний момент. Відповідно, максимальний діаметр фрези безпосередньо пов'язаний з потужністю інструменту (див. вище): чим більший допустимий розмір насадки, тим більш потужним і прогресивним, зазвичай, є фрезер. Втім великі фрези (як, власне, і висока потужність) реально необхідні далеко не завжди. Тому при виборі за цим параметром варто адекватно оцінювати майбутні роботи і не гнатися за максимальним розміром.

Найбільша глибина пазів або отворів, які здатний виконувати фрезер. Цей параметр актуальне виключно для ламельних і присадок моделей (див. «Тип») — в інших різновидах аналогічне значення має такий параметр, як величина ходу (див. нижче). Здебільшого максимальна глибина паза не перевищує 30 мм — цього цілком достатньо для використання ламельного/присадочного фрезера за прямим призначенням. У деяких професійних моделях цей показник може досягати 70 мм, однак трапляється це дуже рідко.

Відстань, на яке може бути змінена висота фрези відносно опорної платформи фрезера, іншими словами — на яку глибину може опускатися робоча насадка щодо верхнього положення. Цей параметр використовується для вертикальних і кромок моделей (див. «Тип»); втім, кромочні фрезери з регулюванням висоти зустрічаються дуже нечасто. Фактично величина ходу не тільки описує максимальну глибину обробки, забезпечувану інструментом, але і вказує на наявність регулювання глибини; для моделей без такої регулювання даний параметр взагалі не вказується.

Що ж стосується конкретних цифр, то для нескладних побутових робіт цілком достатньою вважається величина ходу в 25 – 30 мм, а в більш серйозному інструменті можуть зустрічатися значення в 70 – 80 мм.

— Плавний пуск. Наявність системи плавного пуску двигуна в конструкції фрезера. Особливість більшості сучасних електродвигунів полягає в тому, що при підключенні до мережі напряму, без регулюючих схем, у момент пуску виникає різкий стрибок сили струму через двигун. Це, з одного боку, створює коливання напруги в електромережі (які можуть «вибити» запобіжники або стати згубними для деяких приладів, що працюють неподалік), з іншого — призводить до різкого ривка інструменту, через що його можна випустити з рук (а це загрожує ушкодженнями навколишніх предметів і навіть травмами). Ця ж функція обмежує струм у момент пуску двигуна. За рахунок цього оберти наростають плавно, без ривків інструменту, та й електромережа не піддається зайвим перевантаженням.

— Регулювання частоти обертання. Наявність регулятора частоти обертання в конструкції фрезера. Дана функція дозволяє змінювати швидкість обертання шпинделя, підлаштовуючи її під різні види робіт — наприклад, для ефективного різання твердого матеріалу може знадобитися висока швидкість, а з м'якими породами дерева можна працювати на низьких обертах. Інструменти з регулюванням частоти обертання будуть корисні насамперед тим, кому доводиться мати справу з великою різноманітністю матеріалів. При цьому такий діапазон регулювання може бути різним.

— Мікроліфт. Наявність в конструкції фрезера системи тонког...о налаштування глибини з точністю до 0.1 мм. Стандартне налаштування з обмежувальним штифтом є дуже грубим, оскільки похибки у нього досить великі. Мікроліфт ж використовується там, де важливо задати глибину дуже точно. Реалізований в основному за допомогою нарізного сполучення, що обмежує вертикальне переміщення вниз, або взагалі вбудований в конструкцію вертикального ходу, де не потрібне розблокування для проведення необхідного коригування.

— Підсвічування. Наявність в конструкції фрезера системи підсвічування — по суті, звичайного ліхтарика, що полегшує роботу в слабо освітлених місцях. Необхідність в підсвічуванні може виникнути навіть при яскравому денному світлі або штучному освітленні — місце роботи досить часто опиняється в тіні (наприклад, від голови самого оператора).

— Підтримання обертів. Наявність в конструкції фрезера системи, що автоматично підлаштовує режим роботи двигуна залежно від навантаження на робочу насадку — з таким розрахунком, щоб частота обертання залишалося постійною, не падала під навантаженням і не зростала на холостому ходу. Завдяки такому регулюванню забезпечується постійна якість оброблення, що практично не залежить від сили натискання на насадку, знижується знос насадки і самого інструменту, а також загальне споживання енергії.

— Електромережа 230 В. Живлення від мережі 230 В, простіше кажучи — звичайної побутової розетки. Таке живлення дає змогу працювати практично необмежений час, до того ж воно підходить навіть для найпотужніших сучасних фрезерів. З іншого боку, за відсутності розеток «мережевий» фрезер втрачає корисність, а дріт обмежує рухливість і може заважати під час роботи і пересувань. Втім, всі ці недоліки не є особливо критичними, і більшість фрезерів випускаються саме під мережі 230 В.

– Електромережа 110 В. Інструменти з живленням на американський і японський манер – від електромереж з напругою 110 В. Електроінструменти з такою робочою напругою живлення випускаються для ринку Північної та Центральної Америки, Японії, Саудівської Аравії. Також електромережі 110 В зустрічаються у Великій Британії. Щоб уникнути виходу інструменту з ладу при підключенні до стандартних побутових мереж 230 В, знадобиться додаткова сполучна ланка в особі понижуючого трансформатора або спеціального перетворювача на 110 В.

— Акумулятор. Живлення від власної акумуляторної батареї. Головною перевагою такого інструменту є те, що під час роботи його не потрібно вмикати в розетку; це дуже зручно при частих переміщеннях з місця на місце і дає змогу працювати навіть при повній відсутності електромереж. Водночас за інших рівних умов акумуляторний фрезер виходить значно дорожче і важче «м...ережевого», та й потужність таких фрезерів відносно невисока — інакше їм потрібні були б занадто важкі батареї, і про портативність мови вже не велося. Крім того, час роботи від батареї обмежений, а зарядка займає досить багато часу, і все одно вимагає зовнішнього живлення. У світлі всього цього акумуляторних моделей на ринку представлено небагато, а звертати на них увагу варто лише в тому випадку, якщо відсутність мережевого дроту і незалежність від розеток є вирішальними моментами.

Технологія, за якою виконаний акумулятор під фрезере відповідного типу (див. «Джерело живлення»).

— Ni-Cd (нікель-кадмиевая). Найбільш «давній» зустрічаються в сучасному електроінструменті варіант. Відрізняється високою надійністю, стійкістю до перепадів температур і хорошою швидкістю зарядки навіть при високій ємності (що важливо, враховуючи «ненажерливість» електроінструменту). Головним недоліком даного типу батарей можна назвати яскраво виражений «ефект пам'яті» — зниження ємності акумулятора в тому випадку, якщо він встановлюється на зарядку, не разрядившись повністю. Крім того, Ni-Cd елементи вважаються екологічно небезпечними. Тим не менш, вони все ще широко застосовуються в інструментах — не в останню чергу завдяки невисокій вартості при гідних експлуатаційних характеристиках.

— Ni-Mh (нікель-метал-гидридні). Такі батареї були створені як розвиток описаних вище нікель-кадмієвих. Зберігаючи всі основні переваги попередників, вони водночас позбавлені більшості недоліків, зокрема, практично не мають ефекту пам'яті. З власних же недоліків даного варіанта варто назвати кілька меншу довговічність і більшу вартість, ніж в оригінальних Ni-Cd.

— Li-Ion (літій-іонна). Різновид батарей, першопочатково створена для використання в портативних пристроях; однак з розвитком технології Li-Ion вона стала застосовуватися і в електроінструментах. Головною перевагою таких акумуляторів в даному випадку можна назвати високу ємність при невеликих габарита...х і вазі. Також варто відзначити, що вони не мають ефекту пам'яті і здатні заряджатися досить швидко. З іншого боку, даний варіант не позбавлений і недоліків — це, передусім, чутливість до дуже низьких або підвищених температур, а також висока ціна.

Номінальна напруга акумулятора, встановленого у фрезере відповідного типу (див. «Джерело живлення»).

Напруга, як і інші характеристики батареї, підбирається виробником з таким розрахунком, щоб забезпечити необхідні робочі характеристики самого інструменту. Тому при виборі на даний параметр можна не звертати особливої уваги; зазначимо тільки, що більша напруга акумулятора може означати (але не обов'язково означає) більшу потужність двигуна. А точні дані про напрузі можуть знадобитися хіба що в специфічних ситуаціях — наприклад, при пошуку стороннього зарядного пристрою або змінної батареї.

Ємність акумулятора, штатно поставляється в комплекті з інструментом відповідного типу (див. «Джерело живлення»).

Більш ємна батарея здатна накопичити якомога більше енергії і, відповідно, забезпечити більшу автономність інструменту. Однак варто враховувати, що на практиці автономність залежить ще й від потужності двигуна та деяких інших факторів, що впливають на енергоспоживання фрезера. Тому порівнювати між собою різні моделі за ємністю батареї можна тільки в тому випадку, якщо вони мають схожі характеристики; а оцінювати автономність конкретного інструменту краще не за цим параметром, а за заявленим у характеристиках часу роботи на заряді (або за даними про практичне застосування, наприклад, з відгуків).

Наявність запасної батареї в комплекті поставки фрезера відповідного типу (див. «Джерело живлення»).

Дана особливість буде особливо корисна для тривалих робіт, коли одного заряду акумулятора на весь об'єм роботи недостатньо, а зарядити його немає можливості (або не вистачає часу). При вичерпанні одного заряду батареї можна встановити свіжу і продовжувати роботу; а розряджений акумулятор в цей час можна поставити заряджатися, якщо поблизу є розетка. Купити комплект зі змінним акумулятором часто буває простіше, ніж шукати запасну батарею окремо — адже в останньому випадку її ще потрібно підібрати за характеристиками.

Додаткове оснащення, що входить в комплект поставки фрезера крім самого пристрою.

— Фреза. Робочі насадки — фрези — можуть включатися в комплект поставки фрезерів, це позбавляє від необхідності купувати такі насадки окремо. З іншого боку, перед покупкою інструменту з цією особливістю варто переконатися, що комплектні фрези відповідають особливостям планованих робіт — інакше Ви можете переплатити за непотрібні насадки. Зазвичай, фрез в наборі передбачається декілька.

— Пилозбірник. Спеціальний контейнер для збору пилу, тирси та іншого сміття, що утворюється в процесі роботи фрезера. Найчастіше виконується у вигляді м'якого мішка, а для приєднання до інструменту використовується спеціальний патрубок (через цей же патрубок можна також підключити пилосос). Зазначимо, що патрубками для пилозбірників обладнується переважна більшість сучасних фрезерів, а ось мішки в комплекті зустрічаються відносно рідко. Зазвичай, пилозбірник можна придбати і окремо, але для деяких користувачів краще відразу купити інструмент з мішком.

— Копіювальна база. Копіювальної базою називають базу (підошву) вертикального фрезера (див. «Тип»), спеціально призначену для роботи з копіювальними втулками. Копіювальна втулка являє собою закріплений на корпусі інструмента кільце, в яке протягується фреза. Під час роботи з такою втулкою оператор натискає зовнішній край кіль...ця в шаблон і рухає інструмент таким чином, щоб база постійно була притиснута до шаблону. Таким чином, відстань між фрезою і шаблоном залишається незмінним, і робоча насадка повторює форму шаблону; це незамінне при точних роботах, особливо з лініями складної форми. Багато фрезери дають змогу встановлювати копіювальний втулку на штатну підошву, проте існують моделі, в яких для цього потрібно встановити спеціальну копіювальний базу. Така база має певні відмінності від штатної, обумовлені специфікою роботи, зокрема, у неї зазвичай відсутня регулювання глибини, оскільки наявність механізму регулювання може негативно впливати на точність роботи.

— Захисний обмежувач. Захисний обмежувач являє собою невелике кільце, що прикриває робочу насадку. Це кільце, згідно з назвою, забезпечує додатковий захист оператора від пилу, тирси та іншого сміття, що утворюється в процесі роботи. Крім цього, воно запобігає потраплянню під фрезу сторонніх предметів (насамперед — пальців) і підвищує ефективність збору сміття в пилосос або пилозбірник (див. вище). А щоб оператор міг при цьому контролювати процес роботи, захисний обмежувач зазвичай робиться прозорим.

— Напрямна рейка. Пристосування, призначене насамперед для того, щоб фрезер під час роботи міг рухатися паралельно краю оброблюваного матеріалу. Рейка під час роботи впирається в цей край, а сам інструмент висувається на певну відстань від неї на спеціальних напрямних. Таким чином забезпечується можливість прорізати виїмки, паралельний краю заготовки. Відстань від рейки до фрези можна регулювати, в деяких моделях передбачаються навіть спеціальні шкали на рейці.

— Кейс/сумка. У цю категорію включені всі пристосування, призначені для зберігання і транспортування інструмента; при цьому кейсами зазвичай називають жорсткі контейнери у вигляді характерних валізок, сумки ж, навпаки, робляться з м'яких матеріалів. У будь-якому разі кейс/сумка спрощує зберігання і перенесення: по-перше, за рахунок того, що такі пристосування самі по собі зручніше в тривалій подорожі, ніж інструмент; по-друге, завдяки тому, що і фрезер, і мережевий шнур, і всі додаткові аксесуари можна скласти в одне місце, знизивши ризик щось з цього втратити.

Довжина мережевого шнура, передбаченого в конструкції фрезера.

Довгий дріт, з одного боку, дозволяє інструменту з легкістю «діставати» до досить віддалених розеток, забезпечує додаткову свободу дій і позбавляє від необхідності зайвий раз перемикатися на іншу розетку. З іншого боку, він може створити незручності, якщо джерело живлення знаходиться недалеко й надлишок шнура доводиться складати на підлозі, стільці тощо; а при недостатній довжині цілком можна скористатися подовжувачем. Тому в більшості сучасних фрезерів довжина шнура становить близько 2 – 4 м — цього цілком достатньо для того, щоб здебільшого дістати до розетки, і водночас не так багато, щоб через великого надлишку виникали незручності.

Рівень шуму, виробленого фрезером під час роботи. Даний параметр є досить приблизними, оскільки фактична «гучність» залежить не тільки від характеристик самого інструменту, але і від матеріалу і форми оброблюваної заготовки, типу фрези, швидкості роботи і т. ін. Тому на практиці рівень шуму може відрізнятися як у більшу, так і у меншу сторону; в характеристиках є якесь середнє значення, за яким, втім, цілком варто орієнтуватися.

Ніж «тихіше» інструмент — тим комфортніше буде робота з ним, тим менше ймовірність, що оператору знадобляться захисні навушники. Водночас відзначимо, що фрезери за визначенням є досить галасливими — найбільш «тихі» моделі видають близько 75 дБ. Крім того, потрібно мати на увазі, що децибел — нелінійна величина, тому при оцінці рівня шуму краще всього використовувати порівняльні таблиці.

Ось спрощена версія такої таблиці для діапазону, в якому працює більшість сучасних фрезерів:

75 дБ — крик, голосний сміх на відстані 1 м;
80 дБ — мотоциклетний двигун, механічний будильник на тому ж відстані;
85 дБ — гучний крик на тому ж відстані;
90 дБ — відбійний молоток на відстані 1 м, вантажний вагон на відстані 7 – 10 м;
95 дБ — вагон метро (всередині або на відстані близько 7 м).