Как изготовить копировальный станок своими руками

Деревообрабатывающие станки, Станки своими руками, Универсальные станки, Фрезерные

Дерево — один из основных материалов, которые использует человек в повседневной жизни для изготовления мебели, предметов внутреннего убранства, декоративных архитектурных элементов, хозяйственных и садовых принадлежностей и многого другого.

Как сделать копировальный фрезерный станок по дереву

Копировальный станок по дереву.

Одну-две вещи можно сделать ручным инструментом либо с использованием деревообрабатывающего оборудования.

Но как обработать большое количество совершенно одинаковых изделий с наименьшими затратами труда и времени? В этом случае на помощь придут копировальные станки. Одним из них является копировально-фрезерный станок по дереву.

В статье рассматривается его устройство и принцип действия, а также предлагаются некоторые советы желающим изготовить аппарат самостоятельно.

Содержание

Основы процесса фрезерования

Практически на всех крупных промышленных производствах и в небольших мастерских можно встретить станки фрезерной группы. Ведь операция фрезерования — самый популярный способ механической обработки изделий. С помощью фрезеровальных устройств выполняют черновые, получистовые и чистовые обработки заготовок из дерева, черного и цветных металлов, а также пластика. Современные станки способны быстро и высокоточно обрабатывать изделия не только простых, но и самых сложных форм.

Копировально-фрезерный станок

Фрезерные машины делятся на два вида:

  • Станки общего назначения.
  • Специализированное оборудование.

К специализированному оборудованию относятся рассматриваемые копировальные фрезеры. Они позволяют делать копии предметов и работают как с плоскими, так и объемными формами. Более того, эти устройства могут помочь выполнить гравировку, нанести орнаменты, различные надписи, создать различные узоры на гранях, которые расположены в различных плоскостях.

Существуют два способа фрезерования:

  • Встречное, при котором инструмент подается и вращается в различные стороны.
  • Попутное. В этом случае подача и вращение инструмента происходит в разных направлениях.

Режущее полотно фрез таких станков может быть из самых разных материалов, что позволяет успешно переходить с обработки деревянных изделий на твердые металлы и даже натуральные или искусственные камни.

Особенности работы агрегата

Фрезерный станок по металлу или по дереву работает с применением следующих правил:

  • в качестве режущего элемента в оборудовании данного типа выступает фреза. Она создает нужный контур или объемные элементы в соответствии с установленным программным заданием;
  • между режущим элементом и устройством слежения находится еще один связующий элемент. Это система подачи и управления, которая может быть механической (применяется в самых простых агрегатах, которые обрабатывают дерево), гидравлической или пневматической;
  • в качестве копира в основном используется специально созданный шаблон, контурный чертеж или уже готовая деталь. Копировально-фрезерные станки с ЧПУ не нуждаются в таких образцах, поэтому они считаются универсальными. Данные агрегаты работают благодаря числовым командам, которые задаются пользователем через специальный интерфейс.
  • в качестве шаблона могут выступать заготовки, которые изготовлены из любых материалов – дерева, металла, пластика и т. д.

Фрезы пазовая по дереву для станка

Самодельный токарно-копировальный станок своими руками с чертежами

Приобрести копировальный токарный станок промышленного изготовления не так дешево. Поэтому многие мастера предпочитают изготовить его в домашних условиях своими руками. При наличии определенных знаний и чертежа это сделать несложно. Возможности такого оборудования зависят от характеристик самого копира.

tokorno-kopir-svoim-ruk-cher

Необходимые инструменты

Токарю для изготовления оборудования понадобятся следующие инструменты:

  • ручной фрезер;
  • опора из фанеры или металла;
  • болты;
  • бруски упорные;
  • труба 2.5 см в диаметре, чтобы дать направление перемещений по площадке.

Основным инструментом при создании копировального токарного станка является фреза.

Элементы конструкции

Главные запчасти оборудования, которые должны быть в простейшем станке:

  • станина;
  • передняя и упорная бабки;
  • электродвигатель;
  • ведущий и ведомый центры;
  • упор для оснастки.

Наиболее простая модель делается из дрели.

tokorno-kopir-svoim-ruk

Этапы изготовления

Алгоритм изготовления токарного агрегата, следующий:

  • По готовому чертежу необходимо изготовить станину посредством сварки. Она должна быть надежной и выдерживать различный уровень вибрации.
  • Затем установить электромотор. Оптимальный вариант – 200-250 Вт, рассчитанный на 1500 об/мин.
  • Закрепить на валу планшайбу.

Так получается основа стандартного станка. Затем следует изготовить непосредственно копир.

Создание копира

Основные принципы изготовления копира, который поможет увеличить производительность при создании одинаковых деталей:

  • понадобится ручной фрезер, а для его установки – поверхность из фанеры;
  • в фанерной площадке следует сделать отверстия для закрепления брусков;
  • бруски закрепить саморезами;
  • при изготовлении копира необходимо пользоваться уровнем, поскольку даже малая неточность может привести к значительным погрешностям при изготовлении изделия;
  • площадка должна без препятствий передвигаться по станине станка.

Установка элементов конструкции

После создания копира необходимо установить все элементы конструкции:

  • брусок поставить горизонтально, а на него саморезами прикрепить шаблон;
  • непосредственно конструкция должна быть изготовлена таким образом, чтобы при необходимости копир можно было откинуть или отодвинуть и станок использовать как стандартное токарное оборудование.

tokorno-kopir-svoim-ruk-2

Горизонтальный брусок

Это важный элемент. Размер бруска в идеале 3х7 см. Он крепится к вертикальным подставкам на фанерной площадке при помощи саморезов.

Шаблон

Шаблон делают из фанеры. Крепят его на передней части бруса. Верхнюю платформу обязательно проверить на совпадение с осью непосредственно на шаблоне.

Кромки обязательно обработать шлифовальной машинкой, чтобы на них не было зазубрин.

Разновидности фрезерных установок с функцией копирования

Копировальные установки могут иметь различные приводы. На этом основании данное оборудование разделают:

  • агрегаты, где присутствует пантограф. Позволяет осуществить копирование в нужном масштабе. Оборудование, где установлен пантограф, может обеспечить обработку деталей в нескольких направлениях. В состав конструкции данного агрегата входит палец-шпиндель и ось вращения. Пантограф обеспечивает нужным масштабом обработки благодаря определенному соотношению расстояний между данными элементами;
  • копиры, которые оснащены рабочим механизмом, закрепляемым на поворотной рейке;
  • устройства с одним или множественными шпинделями, которые имеют поворотные столы различного размера и формы;
  • агрегаты с разной схемой подачи – механической, гидравлической, электрической;
  • установки фотокопировального типа.

В зависимости от степени автоматизации всех операций и способу фиксации данное оборудование может быть:

  • настольными, где закрепление заготовки происходит механически;
  • стационарными, где фиксация деталей осуществляется при помощи пневматических прижимов;
  • стационарными с пневматическими прижимами и трехшпиндельной головкой.

Копировальный станок для фрезера своими руками

Конструкция самодельного станка

Фрезерный станок по дереву своими руками будет состоять из следующих конструкционных элементов:

  • рабочая поверхность, которая подойдет по размерам;
  • несущая рама, которая обеспечит стойкость агрегата во время работы;
  • узел, необходимый для установки фрез.

При изготовлении данной самоделки нужно учитывать, что используемую фрезерную головку необходимо оснастить передаточным механизмом, который должен иметь электродвигатель. Это обеспечит агрегат несколькими режимами работы на разных скоростях.

Фрезерная головка

Фрезерная головка

Общее описание оборудования

Предназначение копировально-фрезерных станков по дереву – обработка различных деталей как по объему, так и в плоскости. Их принцип работы в чем-то схож с агрегатами с ЧПУ. Если обработке подвергаются образцы из дерева, тогда при помощи фрезерования станками данного типа можно достигнуть следующего:

  • воспроизвести любые орнаменты;
  • нанести на поверхность заготовки нужную надпись;
  • произвести гравировку фасонных профилей;
  • получить сложные объемные заготовки с множественными мелкими деталями, которые размещены в разных плоскостях.

Обработка деталей на станке

Обработка деталей на станке

Фрезерно-копировальный агрегат, которые работает с деревянными деталями, чаще всего применяется для производства мебели. Он помогает создать все необходимые декоративные элементы, чего сложно добиться другим способом.

Варианты фрезеровки

Фрезеровка на копировальном станке может осуществляться одним из двух методов:

  • Встречная фрезеровка, при которой деталь подается в противоположном от фрезы направлении.
  • Попутная фрезеровка, при которой и заготовка, и фреза перемещаются в одном направлении.

Методы фрезерования

Методы фрезерования

Фреза на таких устройствах может быть сделана из минералокерамики, синтетического или сверхтвердого материала и способна заменить процедуру шлифовки. Но для станков, работающих с изделиями из дерева, это не слишком актуально, так как этот материал не отличается особой твердостью.

Разновидности устройств

Копировальное оборудование может отличаться приводами, которые бывают различных типов.

На основе приводов различают:

  • Станки копировальные фрезерныеУстройства, имеющие пантограф, который позволяет обрабатывать детали в разных измерениях.
  • Оборудование, у которого копир закреплен на поворотной планке подвижной по вертикали.
  • Станки с поворотными столами. Устройство может иметь один шпиндель или несколько. Стол имеет круглую или прямоугольную форму.
  • Фотокопировальные устройства.
  • Оборудование с подачей за счет механических, гидравлических или электрических узлов.

Станки также отличаются степенью автоматизации и вариантами фиксации заготовок.

На основании этого устройства бывают:

  • Особенности копировальных станковНастольные или ручные. Обрабатываемая деталь закрепляется механическим способом. Этот способ позволяет рассверливать отверстия на заготовке по заданному шаблону.
  • Автоматические станки, на которых заготовки фиксируются пневматическими прижимами. Эти станки стационарного типа и на них работают с алюминием.
  • Автоматические стационарные агрегаты имеющие пневматические пружины и трехшпиндельную головку. На такой конструкции можно одновременно сверлить тройные отверстия, что невозможно сделать на устройствах предыдущих типов.

На современном рынке есть множество предложений по готовым станкам различного уровня и сложности. Но некоторые мастера предпочитают изготавливать самодельные копировальные фрезерные станки по дереву или металлу. Если присутствуют чертежи, инструмент и исходный материал, то подобное оборудование собрать несложно.

Особенности эксплуатации и техника безопасности

Принцип работы копировально-токарного оборудования прост:

  • в горизонтальном положении зажимается заготовка будущего изделия;
  • запускается станок, который вращает заготовку вокруг оси;
  • резец снимает с заготовки лишнюю древесину, придавая ей необходимую форму.

Чтобы избежать травматизма при работе необходимо соблюдать основные правила техники безопасности:

  • Не выставлять и не снимать заготовку с работающего оборудования.
  • Не облокачиваться и не прижиматься к станку во время работы.
  • Стружку удалять только специальной щеткой.
  • При работе станок не должен оставаться без присмотра.
  • Мастер должен работать в защитных очках, чтобы стружка не попадала в глаза.

tokar-delo-tehnika-bezo

Токарный агрегат с копиром успешно используется как на крупных серийных производствах, так и в домашних мастерских для изготовления одинаковых изделий. Такой станок можно изготовить самостоятельно, имея ненужный ручной фрезер, лист фанеры и горизонтальные бруски определенного размера.

Основные преимущества токарных резцов со сменными пластинами

Особенности обработки металла методом накатывания на токарном станке

Изготовление своими руками

Работа на копировальном фрезерном станкеПолностью конкурировать с промышленными образцами самодельный копировальный станок для резьбы по дереву, конечно, не может. При эксплуатации самодельных устройств наблюдаются разнообразные недостатки.

Самые распространенные проблемы — это вибрация рамы станка, прогибание заготовки, большие погрешности при копировании. Поэтому при проектировании собственного станка следует учитывать задачи, которые он будет решать. Проще собрать узкопрофильное устройство, чем универсальное, сразу настроив его для решения однотипной задачи.

Несмотря на разнообразие схем, показывающих порядок сборки станка, все устройства имеют одинаковые основные узлы.

Минимальный набор элементов следующий:

  • Стол рабочий.
  • Рама несущая.
  • Головка фрезерная.

Создание копировального станка

Вращение с электродвигателя через привод передаётся на головку с фрезой. При необходимости сменить режим реза, меняется высота стола. При желании, для смены скоростей разрабатывают передаточный механизм.

Пантограф может быть собран из дерева или металла.

Изготовление копировального станкаПантограф по дереву имеет свой недостаток, поскольку деревянные части соединяются при помощи петель и, таким образом, им свойственен люфт. Поэтому точность обработки деревянного пантографа невысокая.

При изготовлении металлического пантографа появляется возможность создавать копии разного масштаба. Но он не умеет делать объемные копии.

Некоторые умельцы пытаются переделать обычный производственный фрезерный станок, добавив к нему копирующее устройство. В этом случае надо переделывать практически полностью весь старый станок и проще собрать агрегат с нуля.

Следует учитывать размер заготовок, которые должен будет обрабатывать станок. Чем больше длина заготовки, тем сильнее нагрузка на направляющие оси станка. Возможно, они неспособны будут выдержать такую нагрузку. А также при работе с крупными деталями, инструмент испытывает большие вибрации. Чтобы компенсировать момент вибрации, оборудование необходимо проектировать массивным и тяжелым.

Поэтому, в первую очередь перед созданием копировально фрезерного станка по металлу или дереву надо выделить задачи, которые будут решаться при работе на нём. Исходя из этого планируются размеры стола и всей конструкции, способы крепления шаблона и варианты перемещения фрезы.

Если планируется обработка плоских деталей, то для контурного копирования хватит двух осей станка, поскольку перемещение будет только продольное и поперечное.

Если рассчитывать на работу с рельефными заготовками, то потребуется добавить еще перпендикулярное движение.

Функции и возможности копировального станкаЕсли же рельеф большой, то приходится рассчитывать на еще одну ось — четвертую.

Все возможные варианты надо продумать до начала изготовления станка, поскольку после изготовления и сборки всех узлов, очень сложно внести изменения в существующую конструкцию.

Компоновка станка может быть горизонтальной или вертикальной. Если станок вертикальный, то стружка во время фрезерования попадает либо на стол, либо в специальный поддон, а не оседает в деталях фрезы.

Для лучшего качества обработки изделия фрезерная головка должна быть высокооборотная.

Для обработки деталей из разных материалов, желательно иметь набор режущих фрез разного качества и износостойкости.

После определения круга задач, вычисляется необходимая мощность мотора. Для выполнения гравировки и подобных работ по дереву достаточно двигателя с мощностью от сто пятидесяти до двухсот ватт.

Рабочий узел и щуп закрепляются вместе так, чтобы они находились на одной плоскости и высоте по отношению к рабочему столу. В качестве крепления используется жесткий зажим. Тогда весь собранный элемент сможет перемещаться параллельно сторонам рабочей поверхности как горизонтально, так и вертикально.

Все подвижные узлы должны быть максимально легкими, чтобы управляющие усилия были минимальными.

Что собой представляет процесс фрезерования

Копировально-фрезерные станки и любое другое оборудование фрезерной группы можно встретить практически на любом промышленном предприятии. Объясняется это тем, что операция фрезерования — это один из наиболее распространенных методов, используемых для выполнения механической обработки. Данная технология позволяет выполнять широкий перечень черновых, получистовых и чистовых операций с простыми и фасонными заготовками из черного, а также цветного металла, работать по дереву и пластику. На современном фрезерном оборудовании с высокой точностью и производительностью обрабатываются детали даже самой сложной формы.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Различают два основных типа фрезерования: встречное (подача и вращение инструмента разнонаправлены) и попутное (инструмент вращается в ту же сторону, что и осуществляется подача). Режущая часть инструментов, выполняющих фрезерование, изготавливается из различных материалов, что дает возможность не только успешно работать по дереву, но и выполнять обработку (шлифовку в том числе) даже самых твердых металлов и сплавов, искусственного и натурального камня.

Фрезерное оборудование подразделяется на два вида: общего назначения и специализированное, к которому и относится копировально-фрезерный станок.

Особенности самостоятельного создания копира

Фрезерно-копировальный станок для изготовления деревянной части ружья

Таким образом, копировально-фрезерные станки при изготовлении своими руками необходимо оптимизировать под обработку конкретных деталей, которые будут на нем производиться. В противном же случае могут возникать различные побочные эффекты, которые зачастую очень трудно исправить.

Довольно важным фактором, который обязательно необходимо учитывать при собственноручном изготовлении станка-копира – это его размеры и общий вес. Чем большие изделия на нем будут обрабатываться, тем массивнее должна быть вся конструкция. Это даст возможность оборудованию поглощать вибрации, которые возникают в процессе работы фрезы. Направляющие оси нужно делать так, чтобы они обладали значительным запасом прочности, не прогибаясь при повышенных нагрузках.

Оптимальные свойства копировально-фрезерного станка по дереву при изготовлении его своими руками можно подобрать опытным путем, так как это зависит от конструкции оборудования и целей, в которых оно будет эксплуатироваться.

Что нужно учитывать при разработке станка?

Создавая чертеж копировального станка по дереву и конструируя его, необходимо делать все в зависимости от деталей, которые будут изготавливаться на нем. Так, чтобы фрезеровать длинные заготовки или выполнять граверные работы требуются совершенно разный способ закрепления заготовок и тип рабочего стола.

Также от изготавливаемых и копируемых на станке деталей зависит и необходимая для качественной работы мощность электрического двигателя, который обеспечивает вращение фрезы. Но в большинстве случаев для обработки деталей из дерева бывает достаточно 150-220 Вт двигателя постоянного тока.

Чтобы обеспечить максимальную точность копирования деталей, устройство, удерживающее фрезер и копирующий щуп должны как быть как можно прочнее закреплены между собой. Вместе с этим их плоскости вместе с высотой над рабочей поверхностью должны совпадать в полной мере.

Созданная жесткая конструкция должна быть установлена на поверхности стола таким образом, чтобы была она имела возможность перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Таким образом, самостоятельно сделать копировальный станок для изготовления разнообразных деталей из дерева не очень сложно, поэтому справиться с такой работой могут многие. Но нужно помнить, что в случае изготовления подобного оборудования своими руками оно подойдет только для производства изделий какого-то определенного типа. В противном же случае подойдет только современное универсальное оборудование заводского производства.

Пантограф для фрезера: материалы

Для того чтобы изготовить пантограф своими руками, потребуются следующие материалы:

  • Квадратный металлический профиль 12×12
  • Подшипник 180201.
  • Втулки под наружную обойму подшипника.
  • Пальцы по внутреннему размеру подшипника и резьбой М12.
  • Гайка М12.
  • Болты М6×45
  • Гайки М6.
  • Втулка под закрепление копира.
  • Профильная труба 40×40
  • Петля металлопластикового окна.
  • Краска.
  • Малярный скотч.
  • Металлическая пластина.
  • Винт для фиксации копира.

Процесс создание станка своими руками

Чертежи самодельного мини-фрезерного станка по дереву

Чертежи самодельного мини-фрезерного станка по дереву

Покупка копировально-фрезерного станка по дереву, особенно оснащенного ЧПУ, выгодна для крупных производителей, в остальных случаях проще создать его самостоятельно.

Перед изготовлением станка необходимо создать чертеж и определиться с тем, как будет использоваться устройство. Если планируется работать с большими изделиями, то размер станка тоже должен быть большим, чтобы фреза производила меньше вибраций. Кроме этого, нужно подобрать электрический двигатель достаточной мощности. Выбор зависит от плотности материала, с которым планируется работать.

Количество осей тоже определяется на стадии макета, так как изменение конструкции готового станка может оказаться проблематичным. Для работы с плоскими деталями достаточно двух осей: с продольным и поперечным движением. Заготовки с небольшим рельефом требуют еще и перпендикулярно перемещающуюся ось. Для обработки более сложных изделий могут понадобиться и четыре, и пять осей.

Существует множество конструкций фрезерного станка, но все они состоят из трех элементов:

Копировально-фрезерный станок - устройство

Копировально-фрезерный станок — устройство

  • рабочая поверхность;
  • станина;
  • фрезерная головка.

Конструкция рабочей поверхности копировального станка должна предусматривать регулировку по высоте, а фрезерная головка должна быть высокооборотной и оснащаться электрическим приводом.

Компоновка копировально-фрезерного станка по дереву может быть вертикальной или горизонтальной. От этого зависит комфортность работы с инструментом и выгрузка готовых деталей.

Пантограф

Самодельный пантограф - чертеж

Самодельный пантограф — чертеж

Самый дешевый вариант, для изготовления которого нужны несколько досок и фрезер. Предназначен для плоской резьбы.

По форме напоминает параллелограмм. Благодаря такой конструкции при перемещении узловые точки описывают эквидистантные кривые. Чтобы масштабировать устройство, удлиняется звено.

Сторона параллелограмма в два раза короче общей длины с копирующим наконечником. Из-за этой особенности при копировании наконечником какой-либо детали фреза вдвое ее уменьшит, что сокращает погрешность копира.

Модель с плоскопараллельным механизмом

Используется для контурного фрезерования. В отличие от предыдущей модели, криволинейной траектории добиваются, складывая две перпендикулярные друг другу оси. Третья ось внедряет фрезу в заготовку.

Чтобы уравновесить систему, в конструкции предусмотрен противовес на другой стороне поворотной рамы. Чтобы иметь возможность регулировки, его лучше размещать на резьбовой шпильке.

Копировально-фрезерный станок с плоскопараллельным механизмом

Копировально-фрезерный станок с плоскопараллельным механизмом

Модель для объемной фрезеровки

На таком устройстве фрезерная головка размещается на качающейся раме, которая во время обработки перемещается на роликовых каретках по перпендикулярным направляющим. Модель и деталь крепятся на двух поворотных узлах внизу основания. Открытая станина позволяет легко вычищать опилки.

Копировально-фрезерный станок для объемной фрезеровки

Копировально-фрезерный станок для объемной фрезеровки

Дупликарвер-2

Серийный копировально-фрезерный станок по дереву, предназначенный как для плоскорельефной, так и для скульптурной резьбы. Конструкцией предусмотрено пять управляемых осей:

  • боковые рычаги;
  • поворотная рама;
  • фрезерная головка;
  • рабочие столики;
  • поперечное перемещение головки.

Довольно легкий (масса около 28 кг) для одного человека.

Дупликарвер-2

Дупликарвер-2

Дупликарвер-3

Конструкция этой модели похожа на Дупликарвер-2, но имеет две добавочные направляющие скалки (еще одна линейная ось), а поворотные столики установлены вертикально. Благодаря таким изменениям стало возможно работать с длинномерной объемной резьбой.

Дупликарвер-3


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий