Копир фрезерный по дереву своими руками. Копировально – фрезерный станок по дереву своими руками

Очень часто возникает потребность сделать точную копию определенной детали из различных материалов. В производственных условиях для этого применяется особый копировальный станок по дереву и металлу. Устройство данного типа очень легко изготовить самостоятельно, используя простые материалы. Преимуществом такого копировально-фрезерного станка считается высокая производительность. Если сделать все правильно за короткий промежуток времени можно получить много качественных деталей, которые ничем не будут отличаться от исходного образца.

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 . 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.

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.

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.

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 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 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.

Самодельный копировальный станок не отличается точным управлением, что приводит к снижению качества изготовленных с его помощью деталей. Особенно ярко проявляются все недочеты при смене направления фрезы или во время активной работы агрегата, что сопровождается вибрацией во всей плоскости конструкции. Устранить данные дефекты практически нереально. Поэтому рекомендуется создавать узкопрофильные агрегаты, которые направлены на обработку только каких-то одних деталей.

Также во время изготовления самодельного копировального станка следует обращать внимание на вес и габариты обрабатываемых деталей. Чем они больше, тем массивнее должна быть несущая рама оборудования. Это позволит поглотить все образовавшиеся вибрации и обеспечит достаточный запас прочности, что сделает созданный станок своими руками долговечным и надежным.

Чтобы обработка деталей из дерева происходила качественно, следует позаботиться о достаточной мощности двигателя. Если она будет составлять 150-220 Вт, тогда обеспечить нужную скорость вращения фрезы не составит труда.

Также необходимо не забывать, что узел, который соединяет фрезу с копирующим щупом, должен быть прочным и надежным. Очень важно, чтобы их плоскость и поверхность рабочего стола полностью совпадали. В результате созданная конструкция жестко устанавливается на несущей раме. Также она должна свободно перемещаться по рабочей поверхности во всех нужных направлениях.

Используя такие советы очень легко собственноручно создать копировальный станок. Но следует не забывать, что его область применения ограничена. Если требуется обработка деталей разного типа и размера, лучше приобрести универсальное оборудование, которое изготовлено в заводских условиях.

Видео: Копировальный cтанок cвоими руками

Сделать простой копировальный станок своими руками на первый взгляд кажется легко выполнимой задачей. В сети есть немало фото готовых конструкций, которые впечатляют своей оригинальностью и простотой изготовления. Многие загораются желанием сделать что-то подобное. Но когда самодельный копировальный станок собран, то оказывается не всё так гладко.

Копировальные станки бывают с фрезерной и токарной обработкой. По распространённости первое место занимают именно фрезерно-копировальные станки. Они более функциональны и позволяют получать не только круглые копии, но и копии произвольной формы. О них и пойдёт речь в этой статье.

Самой большой бедой фрезерно-копировального станка, собранного в домашних условиях, является люфт и вибрации. Многие домашние мастера сетуют, что при копировании образца, получившееся изделие имеет много несоответствий и изъянов, появившихся при смене направления формовочной фрезы и дрожании опорной конструкции. Кроме того, добавляют неприятностей искривления и прогибания заготовки, связанных с возрастанием внутреннего напряжения из-за выборки древесины. Поэтому изготавливая копировальный станок невозможно сразу избежать всех недочётов. Как правило, после сборки приходится доводить конструкцию до приемлемых параметров ещё какое-то время.

В любом случае самодельный копировальный станок лучше делать не универсальным, а узкопрофильным, то есть оптимизированным под изготовление конкретных изделий, необходимых именно вам. Например, чтобы эффективно изготовить деревянную часть ружья, винт для пропеллера и объёмный текст, нужны разные технические решения, и если их объединять в одном станке, то могут возникнуть побочные эффекты, которые будет трудно исправить. Поэтому практичнее собирать станки под какую-то определённую задачу. Такой подход позволит избежать многих трудностей и неоправданных затрат.

Также немаловажным фактором является размер станка. Чем большую заготовку вы планируете обрабатывать, тем массивнее должна быть конструкция. Вибрации, передающиеся от привода фрезы, должны поглощаться массой опорной конструкции станка. А направляющие оси должны не только выдерживать нагрузку, но и иметь запас прочности, чтобы они не прогибались. При самостоятельном проектировании фрезерно-копировального станка оптимальные параметры для плавного хода фрезы подбираются опытным путём.

Принцип действия фрезерно-копировального станка таков: на подвижной раме установлен фрезер для выборки древесины и щуп, которым водят по оригиналу. Рама опускается до деревянной заготовки, и фрезером снимается лишняя древесина. Весь смысл проектирования состоит в том, чтобы обеспечить одновременный ход фрезы и щупа в трёх плоскостях, а также вращения вокруг поперечной оси. Для этого используют металлические направляющие или деревянные шарнирные системы. Древесина лучше поглощает вибрации, её проще обрабатывать и она имеет меньшую стоимость. На видео внизу страницы показан самодельный копировальный станок для создания плоскорельефных изображений и объёмных надписей с нестандартным способом перемещения в пространстве. Причём в такой конструкции предусмотрено двукратное уменьшение масштаба. Скачать чертежи фрезерно-копировального станка можно одним архивом внизу страницы.

Теперь сделать копию, например, объёмной надписи не составит труда. Сделать шаблон для создания 3D текста также можно самому. Для этого понадобится распечатанный эскиз, пара картонных листов, клей и канцелярский нож. Лист с эскизом и картон склеиваем между собой так, чтобы бумага не сморщилась. После высыхания остриём канцелярского ножа аккуратно вырезаем буквы точно по эскизу. Высоты шаблона в 2 мм обычно достаточно для того, чтобы щуп не соскальзывал.

Скачать схему копировального станка

Свежие записи:

Копировально-фрезерный станок «Дупликарвер»

Копировально-фрезерный станок «Дупликарвер» предназначен для резьбы по дереву, копирования скульптур и плоскорельефных изделий.

На сегодняшний день он не имеет аналогов на российском рынке по параметрам цена-качество, и получил широкое признание среди профессионалов и тех, кто только начинает осваивать резное дело.

Станки соответствуют требованиям Технического регламента таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» и имеют декларацию о соответствии, зарегистрированную в Федеральной службе по аккредитации (Росаккредитации) при Минэкономразвития РФ.

Регистрационный номер декларации о соответствии: ЕАЭС N RU Д-RU.АБ93.В.06056

Наше предприятие производит три модели станков.

Дупликарвер-1 и Дупликарвер-2 позволяют выполнять два вида резьбы.

Объёмная, или скульптурная резьба .
Основной вид резьбы, выполняемой на этих станках. Вы сможете изготавливать копии различных скульптур, как простых, так и сложных.
Плоскорельефная резьба. Это могут быть различные дверные филёнки, панно и другие изделия с относительно небольшой глубиной рисунка. При этом размеры изделий лимитируются только по ширине, а длина их может быть любой, в разумных пределах, разумеется.

Дупликарвер-3 сохранил все возможности Дупликарвера-2 и приобрёл совершенно новые.

Теперь стало возможным исполнение длинномерной объёмной резьбы.

Длинномерная объёмная резьба .
Копировально фрезерный станок по дереву своими руками

Наиболее типичными объектами резьбы являются ружейные приклады, ножки столов, балясины лестничных перил, длинные лампы, высокие статуэтки и любые другие объекты, размер которых соответствует рабочим возможностям станка.

Рабочий инструмент станка — высококачественный фрезер, производимый в Германии. Система регулирования позволяет плавно изменять скорость вращения фрезы от 10000 до 30000 об/мин.

Станок работает очень надежно и точно. Овладеть приемами работы на нем можно достаточно быстро, в течение нескольких дней. Станок доставляет настоящее удовольствие от результатов своей работы. Срок окупаемости станка - один месяц. Начните просмотр нашего сайта с фотогалереи работ, посмотрите видеоклипы, и вы получите представление о возможностях копировально-фрезерного станка Дупликарвер.

Копировально-фрезерный станок по дереву – это универсальное оборудование, предназначенное для копирования изделий в двух- и трехмерном формате. Данный агрегат может копировать готовое изделие двухмерного типа, а также с использованием специальных копиров и объемных моделей.

Кроме того, техника нередко задействуется с целью гравирования профилей и самых разных декоративных элементов. Также копировально-фрезерному станку по дереву можно «поручить» несложные традиционные фрезерные работы, с которыми он в состоянии справиться наравне с традиционными фрезеровальными машинам.

Эта техника по своей сути уникальна, поскольку при своем довольно примитивном устройстве она в состоянии копировать достаточно сложные конструкции, в том числе и очень тонкую ручную работу.

Такие станки можно встретить на самых разных предприятиях, в том числе и на больших промышленных объектах крупносерийного производства.

Копировально-фрезерный агрегат специализируется на фрезеровке криволинейных деталей.

Производится это методом копирования по шаблону.

Копировально - фрезерный станок по дереву своими руками

Именно шаблоны дают возможность сделать процесс максимально точным, сводя на нет ручную работу и, соответственно, человеческий фактор. Такая особенность техники выступает гарантией того, что полученные детали будут идентичны, а их форма будет совпадать.

При этом мастер может использовать как один шаблон для всех деталей, так и применять в качестве шаблона уже изготовленные детали.

Фактически, каждая произведенная на таком оборудовании деталь может выступать в качестве образца, что подтверждает поразительную точность техники.

Если же вам и этого недостаточно – вы можете улучшить параметр точности вашего станка.

Для этого следует доукомплектовать его специальным копирующим устройством. Оно носит название пантографа и предназначено для исключительно точной передачи движения копирующей головки основному устройству, обрабатывающему заготовку. Если шаблон имеет множество «тонких» деталей – есть смысл подбирать копировально-фрезерный станок по дереву, имеющий в качестве опции пантограф.

Особенности конструкции

Этот агрегат позволяет обрабатывать профили или рельеф.

Обработка осуществляется специальным инструментом, изготовленным из твердых сплавов. Речь идет о фрезах. Фрез полностью повторяет движения копира – устройства, которое воспроизводит контуры шаблона. Это задающее устройство комплектуется механической или иной связью с системой слежения, отвечающей за траекторию движения инструмента.

Что же может выполнять функции копира для подобного станка?

Это может быть трехмерный или плоскийобразец, контурный чертеж или эталонная модель. Специальный щуп, фактически, обводит контуры заготовки, которые передаются инструменту. В некоторых современных агрегатах вместо щупа может быть использован фотоэлемент, отличающийся повышенной точностью.

Пантограф – важный элемент копировально-фрезерного станка по дереву.

Его конструкция включает особый направляющий палец. Он движется по копиру, точно фиксируя любые геометрические особенности фигуры. При этом пропорции плеч пантографа определяют относительный размер конечного результата.

Классификация копировально-фрезерных станков

Сегодня есть возможность разделить все представленные на рынке машины по множеству параметров.

По типу привода можно выделить следующие агрегаты:

Копировальные машины с двух- или трехмерным пантографом;
Универсальный агрегат, размещенный на поворотном рукаве;
Техника, укомплектованная круглым или прямоугольным столом;
Копировальные машины с электрической, гидрофицированной или механической подачей.
Фотокопировальные агрегаты.

Выделяют также такие агрегаты, отличающиеся друг от друга уровнем автоматизации:

Ручная машина настольного типа с механическим прижимом.
Автоматический копировально-фрезерный станок, оснащенный пневматическим прижимом.
Стационарный автоматизированный станок с пневмоприжимом и трехшпиндельной насадкой.

Выводы

Копировально-фрезерные станки занимают почетное место в деревообрабатывающей промышленности.

Без них изготовление детали со сложным рельефом занимало бы уйму времени. С появлением же такой техники производительность труда в масштабах предприятия возрастает в десятки раз.

Вот почему покупка такой машины может оказаться весьма ценной инвестицией для мастера.

КОПИР а, м. copier > нем. copieren, Kopiershablone. Деталь копировального станка, передающая движение инструменту, воспроизводящему на заготовке заданный профиль поверхности, соответствующий профилю копира. СИС 1985. Обработка по копиру. Лепинг 1 738. || Как работает механизм <котлетного автомата>.

Диск с поршнями вращается, штоки поршней упираются в копир внизу, как катаясь по копиру то в гору, то с горы. Поэтому сами поршни то поднимаются над выступами копира, то опускаясь под действием пружины. Копир можно повернуть на 180° за ручку.

ПИО 1997 2 43. — Лекс. СИС 1979: копи/…

Копир`Большой энциклопедический политехнический словарь`

копир`Русский орфографический словарь`

коп\’ир, -а

Русский орфографический словарь. / Российская академия наук. Ин-т рус.

Самодельный копировальный станок

В. Виноградова. - М.: «Азбуковник». В. В. Лопатин (ответственный редактор), Б. З. Букчина, Н. А. Еськова и др.. 1999.

Копир`Толковый словарь Ефремовой`

Деталь копировального станка, передающая движение инструменту, воспроизводящему по заготовке заданный шаблоном, чертежом и т.п. профиль.

(нем. Kopierschablone) — деталь копировального устройства, имеющая фигурный профиль (фасонная линейка, кулачок, шайба и т. п.).

Большой энциклопедический политехнический словарь2004

Копировальное устройство

Cтраница 1

Копировальное устройство состоит из копира, укрепленного на подвижной части приспособления, по которому снизу скользит ролик поводкового кронштейна, неподвижно укрепленного на вертикальных направляющих станка.

Копировальное устройство работает следующим образом. Обе полости сообщаются друг с другом, для чего в поршне сделано отверстие. Шток гидроцилиндра т л tr крепление, а цилиндр тзд 1 п ещато.

Копировальные устройства выполняют либо в виде приспособлений к имеющимся станкам (токарным, фрезерным и др.), либо органически встраивают в них и образуют копировальные автоматы или полуавтоматы.

Копировальное устройство бывает механическим, электромеханическим, гидравлическим, а поворот шпиндельного блока, стола одно — или двухиндексным.

Копировальные устройства могут быть установлены и на горизонтальнофрезерных станках.

Копировальное устройство (рис. 73) применяется для обработки фасонных поверхностей с достаточно высокой точностью.

Копировальное устройство этого станка работает по индуктивному методу.

Копировальные устройства для обработки по шаблону могут обеспечить точность до 0 02 мм.

Копировально-фрезерный станок своими руками – создаем надежное оборудование!

Копировальное устройство состоит из трех отдельных частей: стоек копира (правой и левой), салазок датчика и датчика. Стойки копира устанавливаются на корпусе суппорта и могут перемещаться по направляющим суппорта для установки копира при наладке станка.

Копировальное устройство предназначено для продольного и поперечного копирования. Для этого на револьверной головке закрепляют специальную державку с роликом, который упирается в копировальную линейку. Копировальную линейку устанавливают под необходимым углом к горизонтали и закрепляют в этом положении.

Копировальные устройства этого типа (рис.

6.25) оснащены двумя поршневыми двигателями: с наклонной шайбой 6 — для ведущего и 5 — для следящего движения.

Копировальные устройства рационально применять на карусельных станках. Одностоечные карусельные станки модели 1541 завода имени Седина, а также новые отечественные станки оснащаются копировальными устройствами. Иностранные фирмы Шисс, Фрорип, Гидингс, Вебстер и Беннет и др. изготовляют станки соответственных конструкций, допускающих монтаж копировальных устройств.

Копировальные устройства могут быть механического, электрического и гидравлического действия. Держатель 6 с копиром 7 закрепляется в гнезде револьверной головки, а корпус 2 — в резцедержателе бокового суппорта.

Резцом / обрабатывается фасонный профиль.

Страницы: 1 2 3 4

При необходимости сделать копию предмета из дерева или металла на помощь приходит копировальная техника, для этого она используется на многих предприятиях. В частности, копировально-фрезерные установки предназначены для создания предметов максимально копирующих исходный образец.

Современные виды станков дают возможность выполнять работу точно и быстро большими тиражами. Такие установки замечательно походят для создания копировальных работ на плоскости и в объеме с применением соответствующих копиров и моделей объемного типа. Что представляет собой фрезерно-копировальный станок по дереву, как он работает и какая его примерная цена, мы узнаем из статьи.

Фрезерно-копировальная техника

Станки такого типа представляют собой один из способов механической обработки, чтобы создать предметы нужной геометрической формы. Поверхность заготовки обрабатывается в несколько этапов - черновая, получистовая и чистовая обработка.

Область применения фрезерных станков очень широкая - это фасонные детали из древесины, плоскостное фрезерование, обработка профиля, объемное фрезерования рельефов предметов и деталей. Прежде чем попасть в массовое производство, фрезерные станки должны пройти специальную сертификацию , чтобы соответствовать всем нормам и правилам безопасности, необходимым в процессе работы.

Благодаря методике шаблонной технологии копирования, получается одинаковая форма всех деталей и ошибка работника, обслуживающего станок, сводится к нулю, поскольку человек не оказывает влияние на рабочий процесс агрегата.

Чтобы выполнить ряд абсолютно одинаковых готовых изделий необходимо применение специальных шаблонов либо изделие, которое было выполнено по нему. Специалисты рекомендуют оснастить дополнительно агрегат пантографом. Это механизм, передающий максимально точно движения режущему инструменту вдоль профиля установки головки.

Обработка заготовки по копиру посредством копировального механизма дает команду всем исполнительным устройствам агрегата. Фреза установки и деталь, которая подвергается фрезерованию, воссоздают поверхность, заданную на копире в относительном передвижении.

К главным движениям относятся - рабочий стол фрезерного станка, передвижение по контуру салазок, вращение шпинделя. Второстепенными являются:

Перемещение трейсерного столика, установочного характера копировального пальца и упоров.
Ускорение движения шпинделя салазок и рабочей поверхности стола.
Зажим головки шпинделя.

Копировальное фрезерование может быть двух типов:

Контурное.
Объемное.

Контурное фрезерование отличается тем, что при обработке дерева кривая копира расположена в параллельной или перпендикулярной оси рабочего инструмента. В одном случае рабочая поверхность с заготовкой и копиром передвигается только в параллельном или поперечном направлении копира, его кривой линии. Также они могут передвигаться только продольно, в этом случае весь процесс кривой контролируется перемещением копирного пальца и фрезы в вертикальной плоскости.

Когда идет процесс объемного копирования заготовка имеет пространственную сложную поверхность. Она обрабатывается двумя или более параллельными ходами рабочего стола, при каждом ходе выполняется контурное фрезерование. Выполняющий весь процесс рабочий инструмент станка, после каждого рабочего прохода вынужден смещаться относительно детали на показатель поперечной подачи перпендикулярно строке, затем снова выполняется ход стола.

Назначение фрезерно-копировальных агрегатов и их преимущества

Это оборудование давно уже стало незаменимым для небольших мебельных мастерских. Они помогают выполнить фрезерование прямых и криволинейных поверхностей, сверлить отверстия, делать гнезда самых разных конфигураций по дереву.

Они применяются для резьбы разных пород дерева, для копирования скульптур и плоскорельефных поверхностей. Станки помогают существенно повысить качество обрабатываемой продукции. Главными преимуществами копировально-фрезерных станков по дереву можно назвать:

Компактность.
Высокая прочность.
Длительный эксплуатационный срок.
Высокая точность и надежность станков.

Цена на фрезерно-копировальные станки по дереву

Оборудование предназначено для обработки поверхностей мягких и твердых пород древесины , поэтому прекрасно подходят для столярных и модельных мастерских.

Фрезерно-копировальные агрегаты производства Италии G 60 - G 80 - G90 GRIGGIO, очень популярны в столярном и мебельном производстве. Они предназначены для фрезерования криволинейных и прямолинейных контуров, гнезд, контуров и пазов, сверления и зенкования отверстий в столярно-мебельных заготовках. Отлично подходят для обработки мебельных фасадов и дверных полотен. Размер рабочего стола - 750х600 мм, вертикальный ход рабочего стола - 150 мм, перемещение шпинделя в вертикальной плоскости - 80 мм, шпиндель вращается с частотой - 9 000-18 000 об/мин. Примерная цена 339 000 рублей.

Фрезерно-копировальная установка VFK-810 (угол поворота стола до 45 о) - создана для фрезерования контуров криволинейных и прямолинейных, гнезд, пазов, зенкования и сверления отверстий в мебельно-столярных заготовках. Важным преимуществом является высокая скорость до 20 000 об/мин, идеальное качество, которое дает шпиндель. Подъем стола - 200 мм, его размер, длина - 1 000 и ширина - 800 мм. Примерная цена - 274 000 рублей.

Фрезерно-копировальный агрегат WINNER LH-1000 производства Тайвань - идеальный вариант для изготовления филенчатых дверей и других видов столярных работ. Такие операции являются самыми сложными, трудоемкими, поэтому даже опытный мастер с высокой квалификацией не в состоянии справиться такой задачей за короткое время. Изготавливает филенчатый элемент за один проход, многоуровневый шпиндель меняет быстро профиль, не переставляя инструмента. Оборудован специальным столом с плоской системой координат, что дает высокую точность всех выполняемых фрезерных операций, а также безопасность. Шпиндель вращается с частотой 9 000 об/мин, цена станка - 1 246 463 рубля.

Копировально-фрезерный станок производства Китай МХ 5068. Его отличительными особенностями является высокая скорость до 18 000 об/мин, идеальное качество дает шпиндель, изделия не нуждаются в дальнейшей обработке. Вертикальное перемещение шпинделя от пневмопривода, поворот стола на 45 о, увеличенные размеры рабочего стола - 805-600 мм, наибольшая толщина заготовки - 150 мм, масса станка - 440 кг, цена изделия - 193 240 рублей.

Такое оборудование, как современный копировально-фрезерный станок отличается высокой точностью и надежностью в выполнении различных видов работ. Для того чтобы начать на нем работать достаточно 2-3 дневного обучения, после чего можно создавать настоящие шедевры по дереву.

Как в производственных, так и в домашних условиях нередко возникает необходимость изготовить деталь, формы и размеры которой полностью идентичны исходному образцу. На предприятиях эта задача решается при помощи такого устройства, как копировально-фрезерный станок, который позволяет изготавливать копии исходной детали большими сериями, отличается высокой скоростью, а также качеством выполняемой обработки.

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.

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.

Возможности копировально-фрезерного оборудования

Копировальный станок, относящийся к фрезерной группе, разработан для копировально-фрезерных работ с плоскими и объемными деталями. Кроме того, на таком устройстве можно выполнять гравировку фасонных профилей, наносить на изделия надписи и узоры (даже высокой сложности), осуществлять легкие фрезерные операции по дереву и другим материалам.

Используя инструменты с режущей частью из различных материалов, на копировально-фрезерных станках обрабатывают детали, выполненные из чугуна, разных сортов стали и цветных металлов. На таких устройствах для выпуска деталей мелкими и крупными сериями успешно производят лопатки турбореактивных двигателей и паровых турбин, гребные винты для судов, штампы вырубного и ковочного типа, рабочие колеса для гидротурбин, формы для прессования и литья, пресс-формы и т.д.

На копировально-фрезерном станке выполняются технологические операции, практически недоступные универсальному оборудованию. Принцип работы такого станка основан на методе копирования, для выполнения которого используется специальный шаблон. Применение шаблона исключает человеческий фактор при обработке даже сложнейших деталей, благодаря чему все готовые изделия имеют одинаковую форму и геометрические размеры. Что удобно, один шаблон можно использовать для точного изготовления большой партии деталей, которые будут полностью идентичны между собой.

Для того, чтобы копирование формы и размеров шаблона было максимально точным, на копировально-фрезерном станке устанавливают копир (пантограф для фрезера). Назначение такого устройства - точная передача всех движений копировальной головке режущему инструменту.

Как устроен копировально-фрезерный станок

Копировально-фрезерные станки, как упомянуто выше, используются для плоскостного (обработка профилей) и объемного (обработка рельефов) фрезерования. В качестве рабочего инструмента на них применяются фрезы, которые, обрабатывая контур или объемную поверхность детали, повторяют движения копира. Связь рабочего органа и системы слежения у ручных станков обеспечивается за счет механических, пневматических или гидравлических элементов, нужных для формирования усилия, передаваемого от копира на рабочий орган копировально-фрезерного станка.

Шаблоном на таких станках выступает плоская контурная или пространственная модель, деталь-эталон или контурные чертежи, а элементом, считывающим форму и размеры шаблона, - копировальный палец или ролик, специальный щуп, фотоэлемент. Для изготовления шаблона можно использовать алюминиевый лист или лист из другого металла, пластик или древесину. Шаблон и обрабатываемая деталь располагаются на вращающемся рабочем столе станка.

Рабочий орган копировально-фрезерного оборудования приходит в движение благодаря таким конструктивным элементам, как винт, золотниковый клапан, соленоид, дифференциал или электромагнитная муфта. Реле, устанавливаемые в усилительных устройствах копировально-фрезерных станков, бывают электромагнитными, гидравлическими или электрооптическими.

Качество обрабатываемой детали (шероховатость поверхности, точность формы и размеров) зависит от такого параметра, как скорость перемещения следящего устройства. При этом можно добиться следующих характеристик готового изделия: шероховатость – №6, точность профиля – 0,02 мм. Основными элементами исполнительной цепи такого оборудования являются электрический двигатель и гидравлический цилиндр.

Пантограф, устанавливаемый на копировально-фрезерном оборудовании, обеспечивает копирование в заданном масштабе. Конструкцию пантографа составляют направляющий палец, его ось, инструментальный шпиндель и отдельная ось вращения. Шпиндель и направляющий палец располагаются на одной рейке, от соотношения плеч которой зависит масштаб копирования.

Перемещаясь по контуру шаблона, палец приводит в движение рейку, свободно вращающуюся на оси. Соответственно, на другой стороне рейки шпиндель станка совершает идентичные движения, обрабатывая заготовку. На копировально-фрезерных станках, которые изготавливаются своими руками, такое устройство также не будет лишним, его наличие значительно увеличивает функциональность оборудования.

Разновидности станков копировально-фрезерной группы

Оснащение копировально-фрезерного станка может включать приводы различного типа. На основе этого параметра выделяют:

оборудование с пантографом (пригодное для обработки деталей в 2–3 измерениях);
устройства с копиром, закрепленным на поворотной рейке, перемещающейся в вертикальной плоскости;
одно- и многошпиндельные станки, оснащенные поворотными столами круглой или прямоугольной формы;
станки, подача на которых обеспечивается за счет механических, электрических, гидравлических устройств;
фотокопировальное оборудование.

Самодельный копировальный станок может относиться к любому из этих типов (в том числе и к копировально-шлифовальным станкам). Надо только найти в интернете чертежи и подобрать комплектующие.

По степени автоматизации и способу фиксации обрабатываемой детали выделяют следующие категории копировально-фрезерных станков:

ручные или настольные, на которых заготовка фиксируется механическим способом (на этих устройствах можно рассверливать отверстия различной формы в соответствии с шаблоном);
автоматическое оборудование стационарного типа, заготовки на котором фиксируются при помощи пневматических прижимов (на таких станках работают с алюминием);
автоматическое оборудование стационарного типа с пневматическими прижимами, на котором установлена трехшпиндельная головка (на этих копировально-фрезерных станках одновременно рассверливают тройные отверстия, что не позволяют выполнять агрегаты двух предыдущих типов).

Как работает копировально-фрезерный станок

Как было замечено выше, на копировально-фрезерном станке заготовка обрабатывается с помощью задающего устройства - копира. Все перемещения копира по контуру или поверхности шаблона передаются благодаря специальному (копировальному) устройству на рабочую головку станка, в которой закреплена фреза. Таким образом, режущий инструмент в точности повторяет все те движения, которые совершает копир, используемый для оснащения фрезера.

Движения элементов копировально-фрезерного станка в процессе обработки детали подразделяются на главные (вращение и перемещение шпинделя при врезании инструмента в материал заготовки, перемещение по контуру рабочего стола и салазок) и вспомогательные (движение шпиндельной головки, салазок и стола в ускоренном режиме, а также установочные перемещения, которые совершают трейсерный столик, копировальный палец, упоры и зажим, фиксирующий шпиндельную головку).

В копировально-фрезерных станках, работающих по алюминию, могут быть реализованы две схемы слежения: простое действие и действие с обратной связью. При реализации схемы прямого действия рабочий орган станка совершает движения за счет того, что он жестко связан с копиром. Схема обратного действия не предусматривает такой связи и перемещения от копира на рабочий орган передаются не напрямую, а через следящую систему.

Как уже говорилось выше, на копировально-фрезерных станках выполняют контурное и объемное фрезерование. При контурном фрезеровании движения копира происходят в плоскости, параллельной или перпендикулярной оси инструмента. В первом случае перемещение рабочего стола оборудования может быть только продольным, а фреза и копировальный палец двигаются вертикально. Во втором случае стол двигается как в продольном, так и в поперечном направлении. При объемном фрезеровании деталь обрабатывается поэтапно – благодаря нескольким передвижениям стола и инструмента, совершаемым в параллельных плоскостях.

Схема прямого действия может быть реализована и через пантограф, который позволяет уменьшать размеры готовых изделий по отношению к размерам используемого шаблона (масштабировать). Чаще всего такое дополнительное устройство, которое легко сделать и самому, устанавливают на станки, используемые для гравировочных и легких фрезерных работ.

Очередная вариация сделанного самостоятельно станка

Как изготовить копировально-фрезерный станок своими руками

Приобрести копировально-фрезерный станок для оснащения своей мастерской хотели бы многие домашние умельцы, но стоимость такого оборудования достаточно велика. Между тем, обладая желанием, затратив не так много времени, сил и финансовых средств, можно изготовить такое оборудование своими руками.

Естественно, самодельное копировально-фрезерное оборудование не сравнится с профессиональным по своей мощности, надежности и функциональности, но и на таких станках можно выполнять качественные копии, работать с их помощью по дереву и обрабатывать заготовки из других материалов. Многие пытаются приладить копирующее устройство к уже имеющемуся , однако это нецелесообразно, так как при этом приходится переделывать практически весь станок. Как показывает практика, свой самодельный станок копировально-фрезерного типа лучше собирать с нуля, подобрав для этого соответствующие комплектующие.

Ниже на фото приведен пример самодельного станка с дополнением в виде видео. Создатель станка ведет повествование по-английски, но в принципе все вполне понятно и без перевода.

Своими руками копировально-фрезерное устройство проще всего изготовить по типовой схеме, которая включает в себя несущую конструкцию – раму, рабочий стол и фрезерную головку. Приводом для обеспечения вращения рабочего инструмента является электродвигатель, передающий движение через двухступенчатый механизм, позволяющий получать две скорости. Рабочий стол этого самодельного устройства можно регулировать по высоте.

Многие из тех, кто копировально-фрезерный станок изготовил своими руками, отмечают, что при смене режимов работы, у такого оборудования начинает проявляться масса недостатков. Наиболее распространенными из таких недостатков являются вибрации рамы станка, искривление заготовки и ее прогиб, некачественное выполнение копирования и др. Чтобы избежать таких проблем, лучше всего делать копировально-фрезерное устройство узкоспециализированным и сразу настраивать его на обработку однотипных заготовок. Объясняется это тем, что самому учесть все недочеты, которые будут возникать у универсального оборудования при смене режимов работы, практически невозможно.

Основой для изготовления станка своими руками будет ручная. Закрепите ее на деревянной опоре из толстой фанеры (не менее 12 мм толщиной). В опоре также делается несколько отверстий под крепеж и держатель фрезера. Дополнительно следует соорудить каркас и изготовить несколько брусков, которые устанавливаются по краям опоры, они будут придерживать аппарат во время работы.

Изготовление фрезерной установки

В качестве направляющей используем металлическую трубу среднего диаметра. На трубу устанавливаем каретку со вставленным в нее фрезером. На каретку крепим планку, которая играет роль копировального щупа, после чего необходимо зафиксировать горизонтальный брус, на который крепится основной шаблон. Станок, изготовленный по такому принципу, можно применять для обработки и создания копий с простых бытовых изделий, например, дверных ручек, замков, мебельных ножек. Фрезерная установка с мотором вставляется внутрь каретки и подключается к питанию. На опоре фиксируется шаблон, по нему передвигается копировальный щуп.

Фрезер работает от сети, каретка передвигается ручным способом, таким образом, чтобы рабочая головка повторяла движения щупа. Для создания более сложных моделей необходимо подключение дополнительных рабочих головок и установка привода с ременной передачей. Сейчас существует возможность подключения самодельной установки к программному обеспечению, однако для этого потребуется ЧПУ и дополнительное оборудование и инструменты. Такой самодельный станок будет справляться со своими бытовыми функциями достаточно хорошо.

4

Практика использования самодельных копировально-фрезерных станков различного типа показывает, что конечная деталь, изготовленная на таком оборудовании, имеет определенные несоответствия чертежам и формам и некоторые производственные дефекты в виде сколов и искривлений. Эти изъяны обусловлены постоянными вибрациями станка и перемещениями рабочей головки. Избавиться от них в бытовых условиях очень трудно.

Копировально-фрезерный станок своими руками

Чтобы избежать подобных недочетов в работе самодельного оборудования, рекомендуем изготавливать узкоспециализированные станки, а не оборудование универсального типа. То есть перед началом работ по изготовлению станка своими руками необходимо определиться, под какие конкретные детали его планируется использовать. Так можно оптимально подобрать вес и размеры копировально-фрезерного станка ручной сборки. Важно помнить, что чем больше размер деталей для обработки, тем мощнее и тяжелее должна быть рабочая установка.

Для больших деталей нужны дополнительные держатели и более массивная опора, это позволит максимально гасить вибрации, которые будут возникать при работе. Кроме того, лучше использовать электрический привод вместо ручного и следить за тем, чтобы направляющие имели достаточный запас прочности. Помните и о том, что от вида рабочей поверхности зависит плавность перемещения режущего оборудования в различных плоскостях, следовательно, и конечный результат.