Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Копировально – фрезерный станок по дереву своими руками

Копировально-фрезерный станок

Копировальные станки очень помогают в создании конкретной детали по шаблону для партий небольшого объема. Копировально-фрезерный станок применяют как на предприятиях, занимающихся производством продукции для крупных оптовых клиентов, так и в мелких мастерских, а также для бытого использования. Промышленные станки способны создавать изделия почти в неограниченном количестве. Однако в этой статье мы расскажем о том, как сделать копировально-фрезерный станок своими руками для мелкосерийного мебельного производства.

Особенности оборудования

Копировальные машины предназначены для реализации работ высокого уровня сложности. Подобные устройства используют для обработки заготовок с большим числом резных узоров и мелких деталей, нуждающихся в точном и аккуратном выполнении.

Полное совпадение декоративных маленьких элементов достигается вследствие применения особых шаблонов. Такие станки могут работать как с древесиной, так и с пластиком. Оператор фиксирует вакуумным способом материал, далее станок копирует по контурным линиям шаблон. Вследствие такой работы получают одинаковые детали, имеющие сложный узор. При помощи фрезера оператор может сделать объемное и контурное копирование. Такое оборудование отличается компактностью, высоким уровнем прочности, а также длительным сроком эксплуатации.

Фрезерно-копировальный станок по дереву может выполнять следующую работу:

  • создавать орнаменты и узоры
  • наносить надписи
  • гравировать фасонные профили
  • создавать сложные рисунки с гранями, находящимися в разных плоскостях.

Все станки делят на:

  • станки с пантографом. Они предназначены для работы с заготовками в 2-3 измерениях
  • универсальные станки. Они оснащены пантографом и поворотным рукавом
  • с несколькими шпинделями. Это оборудование имеет ускоренный процесс обработки
  • станки с подачей гидравлического, электрического или механического типа
  • фотокопировальные станки.

Конструкция копировально-фрезерного станка

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению подобного устройства, стоит детально изучить возможные варианты схем, по которым создают копировальные станки. С этой целью можно использовать стандартную компоновку заводских устройств.

Условно конструкцию станка можно разделить на две части – фрезеровальную и копир. Задача фрезеровальной части заключается в работе с металлическими или деревянными заготовками. Она состоит из фрезерного блока и механизмов изменения его положения по отношению к детали. При помощи копира на блок обработки передаются размеры заготовки. По сути он является ограничителем глубины фрезеровки.

Чтобы создать станок своими руками можно применить следующие схемы копировального устройства, которые предназначены для контроля направления режущей системы:

  • механическая. При этом ограничение передается при помощи механических систем приводов. Данный вариант является наиболее подходящим для конструкции, которую можно создать собственноручно. Полученный станок может справиться с обработкой небольших изделий
  • гидравлическая. Характеризуется высоким показателем усилия воздействий на заготовку
  • пневматическая. Имеет меньшие размеры, чем гидравлическая.

В качестве копира может выступать щуп, фотоэлемент или особый копировальный палец (ролик). Ролик используется для создания предметов, имеющих сложную конфигурацию.

Уровень точности обработки зависит от возможностей настройки копировального блока. Среди настроек:

  • уровень погрешности позиционирования
  • возможность изменения положения в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Выбор схемы и материалов

Для создания станка своими руками стоит предпочесть упрощенную схему создания. Но это касается лишь моделей для бытового использования. Чаще всего их применяют для создания художественных компонентов, или декоративных элементов. Подобные изделия создаются с высоким показателем допустимой погрешности.

Основным рабочим элементом стоит выбрать рычажную конструкцию. Назначение ее опорной части – реализация операции фрезерования. Обрабатывающий инструмент и копировальный блок монтируют на качающуюся штангу. Она должна иметь функцию смещения по плоскости для того, чтобы обрабатывать детали различных габаритов.

Специалисты советуют в процессе изготовления копировального станка соблюдать следующие рекомендации:

  • рабочий стол нужно оснастить механизмами фиксации заготовки и исходной фигуры. Чаще всего для этой цели применяют небольшие тиски
  • качающаяся рама должна быть изготовлена из труб квадратного сечения. Подобная конфигурация поможет вам облегчить процесс ее монтажа на опорной стойке. Шарнирами могут стать подшипники. Таким образом вы снизите вероятность образования рывков в процессе смещения
  • для обработки стоит использовать заводской ручной фрезер. Чтобы его зафиксировать на раме нужно применять жесткий хомут с возможностью изменения внутреннего диаметра.

Все направляющие нужно отшлифовать, чтобы получить минимальный показатель погрешности по размерам. Благодаря этому увеличится качество реализации работ.

Копировальные ролики или щупы стоит купить заводские. К ним предъявляют особые требования по точности конфигурации устройства.

Важным моментом в изготовлении оборудования своими руками можно назвать правильный подбор компонентов, а также проверку степени их согласованности между собой.

После этого нужно еще раз проверить размеры составляющих частей оборудования. Сборку начинают с качающейся рамы. По фактическим габаритам создается и рабочий стол, и монтируемые опорные стойки. По окончанию установки нужно проверить размеры конструкции. Лишь после всех этих работ можно приступать к монтажу копировального щупа и ручного фрезера.

Обязательно учтите в работе максимальные и минимальные габариты заготовки, а также материал изготовления.

Копировально-фрезерный станок с ЧПУ

Наилучшим выбором среди большого количества фрезерных копировальных станков для древесины можно назвать станки, имеющие блок ЧПУ. Подобные устройства в универсальном варианте исполнения могут осуществлять копии разных образцов. Для этой цели используется система копирования или программа, разработанная заранее. Устройства, которые предназначены для копирования, оснащены специальной системой слежения за параметрами образца, которая называется пентограф.

Для приобретения подобных устройств понадобится много денег. Только крупные компании владеют такими активами. Окупится такой станок не менее, чем через 5 лет. Своими руками сделать станок с пантографом крайне сложно. Но даже, если у вас все получится, то параметров и качества промышленных установок у вас достичь не получится.

Копировально-фрезерные станки по дереву: описание, как сделать своими руками

Перед мастерами по дереву иногда встает необходимость создания максимально точной копии какого-либо изделия. Для этого на многих предприятиях сегодня используют копировально-фрезерное оборудование. С его помощью можно изготавливать детали внушительными тиражами, при этом удается добиться внушительной скорости обработки и отличного качества.

Назначение станка

Фрезерование является одним из традиционных способов обработки. С помощью такого подхода можно осуществить обработку разной чистоты простой и фасонной поверхностей. Фрезерные станки подходят для соответствующей обработки планок или, например, рычагов, которые могут иметь простую и сложную конфигурацию контуров.

Принцип работы

Обработка изделий осуществляется по копиру, действия которого задаются копировальным устройством. Через копир последнее воздействует на исполнительные органы, фреза из заготовки воссоздает поверхность, которая задается на копире. В основе принципа работы копировально-фрезерного станка по дереву лежит вращение шпинделя, которое является главным движением. По контуру перемещаются салазки и стол. При фрезеровании двигается шпиндельная головка.

Основа работы — движение салазок

Вспомогательными движениями являются перемещение салазок и их ускорение, стола, шпиндельной головки и установочное перемещение трейсерного столика. Фреза и копировальный щуп соединяются между собой очень жестко. При этом первая передает перемещение щупа. Если происходит отклонение его движения, то это вызывает рассогласование относительно фрезы.

Объемная обработка

Программные фрезерно-копировальные станки по дереву могут работать по принципу объемного и контурного движения. Кривая копира располагается в параллельной плоскости и перпендикулярно оси фрезы, когда установка использует контурное копирование.

Конструктивные особенности станка

Для того чтобы понять, как сделать копировально-фрезерный станок по дереву, следует ближе ознакомиться с его конструктивными особенностями. Такие установки предназначены для обработки профилей или рельефов изделий с помощью твердосплавного режущего инструмента, который называется фрезой. Она осуществляет формирование контура или повторяет поверхность задающего узла – копира. Он обладает механической, пневматической или гидравлической связью с системой отслеживания, отвечающей за направление режущей части.

С одной стороны воздействие производится на усилительное устройство, тогда как с другой – на исполнительный орган. Изготавливая копировально-фрезерный станок по дереву, в качестве копира вы можете использовать плоский шаблон, эталонную деталь, пространственную модель.

Копировальным устройством выступит щуп, палец, копировальный ролик или фотоэлемент. Образцы для копирования вы можете изготовить из разных материалов, а именно:

  • древесины;
  • пластмассы;
  • металла.

Копир и обрабатываемая деталь при изготовлении копировально-фрезерного станка по дереву фиксируются на вращающемся столе. Что касается исполнительного органа, то им выступает дифференциал, электромагнитная муфта, соленоид, винт или золотник. Если речь идет о станке с усилительным устройством, то конструкция предусматривает использование гидравлических, электромагнитных или электрооптических реле.

Точность профиля и шероховатость поверхности изделия будут зависеть от скорости передвижения следящего узла. От электродвигателя и силового гидроцилиндра совершается привод исполнительной цепи. Копировально-фрезерный станок по дереву будет иметь пантограф, который представляет собой специальное устройство, обеспечивающее копирование в установленном масштабе.

Если изготовлением станка вы планируете заниматься самостоятельно, то данный узел можно включить в конструкцию. Он обладает направляющим пальцем, располагающимся на оси. Его перемещение направлено к копиру. В процессе движения пальца шпиндель описывает на заготовке подобную геометрическую фигуру. Масштаб копирования будет определяться пропорциями плеч пантографа.

Особенности изготовления

Чем приобретать готовое оборудование, лучше сделать копировально-фрезерный станок по дереву, самодельная установка обойдется дешевле. Однако она не сможет конкурировать с заводской моделью в вопросах работоспособности и качества копий. Приспособить копирующее устройство к промышленной модели очень сложно. Это касается переделки всего аппарата. Поэтому собрать самодельный станок проще с нуля при использовании электрического двигателя и системы тяг.

Что касается мотора, то он должен обладать зажимным патроном для фрезы. Ручной копировально-фрезерный станок по дереву будет предусматривать наличие следующих узлов:

  • фрезерной головки;
  • несущей рамы;
  • рабочего стола.

Последний может регулироваться по высоте, а фрезерная головка будет работать в тандеме с электрическим двигателем привода и двухступенчатым придаточным механизмом. С помощью него удастся обеспечить две скорости фрезерного вала.

Изготовление узкопрофильного оборудования

Вы должны быть готовы к тому, что при копировании конечное изделия может иметь некоторые изъяны и несоответствия. Они появляются при смене направления фрезы, дрожании опорной конструкции и вибрациях.

Читать еще:  Конструкция, классификация и характеристики токарно-револьверных станков

Искривления и прогибания заготовки лишь добавляют неприятностей. Это вызвано увеличением внутреннего напряжения из-за выборки материала. Избежать недочетов вы сможете, изготовив станок узкопрофильного типа. Не следует делать его универсальным.

Устройство рекомендуется оптимизировать под производство конкретных изделий, которые будут необходимы именно вам. Например, некоторые мастера изготавливают лишь деревянные части винта для пропеллера или ружья.

Немаловажным фактором является еще и размер агрегата. Чем более массивные изделия вы планируете обрабатывать, тем конструкция должна получиться больше. Вибрации, передающиеся от привода фрезы, должны поглощаться массой опорной конструкции. Направляющие оси будут претерпевать нагрузки. Они должны иметь запас прочности. Важно выбрать узел, который не будет прогибаться.

Перед тем как сделать копировально-фрезерный станок по дереву своими руками, вы должны сконструировать оборудование и определить вид деталей, которые планируется формировать. Для граверной работы и фрезерования длинных изделий потребуются разные рабочие столы, а метод закрепления заготовок должен быть индивидуальным. От материала изготавливаемых деталей будет зависеть мощность электрического двигателя, который отвечает за вращение фрезы и устанавливается на станке.

Для фрезерования и гравировки деревянных изделий будет достаточно мотора постоянного тока на 200 Вт. А вот для реализации процедуры копирования между собой соединяются устройство и копирующий щуп. Высота и плоскости над рабочей поверхностью должны совпадать.

В заключение

В роли копира для станка можно использовать контурные чертежи, плоский шаблон, пространственную или эталонную модель. Наиболее простая конструкция копира предусматривает наличие несущей рамы, которая выступает в качестве основания. При сборке следует подготовить фрезерную головку, рабочий стол и электропривод.

Размеры стола могут быть подобраны индивидуально и зависят от поставленных задач. Важно учитывать при этом еще и размеры рабочего помещения. Мощность электродвигателя вы должны определить с учетом планируемых нагрузок. Эта часть конструкции будет вращать фрезу.

Копировально-фрезерные станки по дереву

Оборудование копировального типа используется в случаях, когда следует провести изготовление деталей по определенному шаблону в пределах небольшой партии. В некоторых случаях копировально-фрезерный станок применяется при условиях крупносерийного производства, как и разновидность с ЧПУ. Это связано с тем, что рассматриваемый станок способен проводить создание изделий, форма которых в наибольшей степени соответствует изначальному образцу, как и станках с ЧПУ, движение фрезы задается автоматически. Главная особенность, которой обладает копировально-фрезерный станок – высокая скорость обработки.

Предназначение

Зачастую копировально-фрезерный станок используется для выполнения обработки по объему и на плоскости, его работа схожа с вариантами, на которых установлена система ЧПУ. При этом особые модели позволяют проводить обработку по дереву по объему, когда применяется объемная модель в качестве копира. В сфере деревообработки обработка по объему позволяет:

  1. создавать орнаменты и различные надписи.
  2. гравировать фасонные профили.
  3. создавать сложные узоры, грани или плоскости которых расположены в различных плоскостях.

Рассматриваемый станок по дереву зачастую используется в сфере производства мебели. Многие декоративные части, которые имеют сложную форму, создаются при помощи подобного станка.

Принцип работы

Возможность значительного ускорения процесса производства сложных изделий обуславливается особенностями работы, которыми обладает копировально-фрезерный станок. Как и при обработке металла, при работе по дереву используется режущий инструмент под названием «фреза».

Основными моментами работы можно назвать:

  1. Фреза проводит создание контура или поверхности, которые задаются при помощи копира.
  2. Связующим звеном между режущим инструментом и устройством слежения становится механическая, гидравлическая, пневматическая система. Станок по дереву чаще всего имеет механическую систему подачи и управления.
  3. Копиром может служить плоский шаблон, ранее созданная эталонная модель, пространственная модель, фотоэлемент, контурный чертеж. В некоторых случаях подобные станки оснащаются ЧПУ, что делает их широкоуниверсальными.
  4. Образцы, выступающие в качестве шаблона, могут быть изготовлены из металла, древесины, пластмассы или другого материала.

Копировально-фрезерный станок работает следующим образом: устанавливается образец различного типа, к нему подводится следящее устройство, которое через определенный вид связи передают нужное усилие на режущий инструмент.

Классификация

Основной классификацией можно считать различие по типу установленного привода. Учитывая подобную особенность можно выделить:

  1. пантограф по дереву для фрезера. это вариант может работать в 2 или 3 измерениях;
  2. универсальный тип, который также называют как пантограф, имеющий поворотный рукав. как правило, рукав расположен в вертикальной плоскости;
  3. есть варианты исполнения, которые имеют несколько шпинделей для ускорения процесса обработки;
  4. с механической, электрической, гидравлической подачей;
  5. фотокопировальный вид передачи контура для направления режущего инструмента.

Также станки по дереву различаются по уровню автоматизации производственного процесса. ЧПУ в этом случае устанавливается довольно редко, так как шаблонный метод обработки не требует системы Числового Программного Управления для указания траектории движения режущего инструмента.

Создание станка своими руками

Существует огромное количество станков по дереву копировального типа, которые известны как пантограф, имеют систему ЧПУ (универсальный вариант, который позволяет проводить обработку по копиру или программе). Однако приобрести подобное оборудование может не каждый, что связано с весьма большой его стоимостью. Добавление ЧПУ делает оборудование доступным только для крупных производителей, когда срок окупаемости оборудования будет менее 5 лет. Именно поэтому многие задаются вопросом – как сделать станок своими руками?

Перед тем как преступить к работе стоит помнить о том, что станки, созданные своими руками, значительно уступают промышленным моделям. При этом самостоятельно сделать вариант с ЧПУ невозможно. Также многие отмечают, что переделать обычный фрезерный вариант исполнения в копировальный своими руками также очень сложно, и, зачастую, проще начать с нуля. Пантограф самостоятельно изготовить несложно, но все же есть определенные сложности в этом процессе.

Самодельный пантограф для фрезера

Существует много схем, по которым создать копировально-фрезерный станок можно своими руками. Типовой вариант, как правило, состоит из следующих элементов:

  1. рабочий стол;
  2. несущая рама;
  3. фрезерная головка.

Для осуществления процедуры смены режима резания изменяется высота расположения стола, головка с фрезой имеет электрический привод, который приводит режущий инструмент в движение, зачастую в систему включают передаточный механизм для смены скоростей.

Сам пантограф может быть изготовлен следующим образом:

  1. Из дерева. Подобный пантограф можно создать своими руками, но при этом он будет обладать малой точностью обработки, так как соединение деревянных частей происходит при помощи петли. Креплению при помощи петлей свойственен люфт.
  2. Чертежный пантограф из металла – позволяет создавать копии в различных масштабах, однако не может применяться для создания объемных копий.

При создании станка своими руками следует учесть, что многие детали могут иметь изъяны и несоответствие размеров. Данная ситуация связана с вибрации и дрожании основания, чего избежать довольно сложно. Во время смены направления движения фрезы также возможны погрешности. Из-за внутреннего напряжения заготовки из дерева возможно искривление заготовки. Поэтому рекомендуется создавать подобное оборудование только для узкопрофильного производства, когда станок будет предназначен для создания одной детали. Избежать рассматриваемых проблем практически невозможно, однако при условии обработки одной и той же детали возможно постепенное улучшение конструкции.

Копировально-фрезерный станок по дереву

Если возникает необходимость изготовить небольшую партию изделий из древесины и есть готовый шаблон, то как раз кстати будет копировальный станок. Станки копировально-фрезерной группы могут быть использованы не только в пределах изготовления небольшой партии деталей, но и в крупносерийном производстве. Но для такого масштаба работы уже потребуется копировально-фрезерный станок с ЧПУ. Именно такое оборудование, оснащённое автоматическим блоком управления, способно изготавливать изделия – точные копии представленного образца в любом количестве.

Копировально-фрезерные станки изначально проектировались производителями с расчётом на высокую скорость работы. С их помощью можно выполнять обработку изделий не только плоскостного, но и объёмного формата. Для того, чтобы выполнять объёмную обработку древесины по объёмной копии, требуется станок только с системой ЧПУ.

Обработка древесины по объёмной копии это:

  • создание орнаментов и ярких надписей различной формы и содержания;
  • гравировка фасонных профилей;
  • создание узоров повышенной сложности, плоскости обработки которых располагаются в различных пространственных направлениях.

Копировально-фрезерные станки вполне подходят для использования в изготовлении дорогой узорчатой мебели, так как без этого оборудования создать сложные формы художественного профиля просто невозможно.

Человеку, решающему вопрос, какой купить копировально-фрезерный станок по дереву, необходимо хорошо ознакомится с принципами работы и техническими особенностями этого оборудования, вариантами его исполнения, рабочими параметрами. Для этого нужно как минимум ознакомиться с существующими моделями станков на отечественном рынке, найти и прочитать отзывы их пользователей на соответствующих тематических форумах.

Принципы работы станка

Чтобы быстро изготавливать изделия из древесины высокой сложности, необходимо получить доступ к тем условиям работы, которые создаются в мастерской при использовании копировально-фрезерных станков. Рабочим режущим инструментом этих аппаратов является фреза.

Перечислим главные принципы работы по изготовлению деталей на станках этой группы:

  1. Для изготовления детали необходимо иметь копир, по контурам которого будет создаваться требуемая копия.
  2. Устройство слежения во время рабочего процесса задаёт управляющие сигналы фрезе, используя промежуточное звено – систему копирования механического, пневматического или гидравлического вида. В станках по обработке древесины обычно применяется механическая система управления фрезой.
  3. При работе широкоуниверсального станка с ЧПУ устройство слежения может считывать информацию об изображении как с пространственной модели, так и с плоских шаблонов.
  4. Копиры или шаблонные образцы для работы автоматики изготавливают не только из древесины, но и из пластмассы, металла или каких-то других материалов.

Возможности современного станочного оборудования с ЧПУ поистине не знают границ. За несколько минут аппарат способен без вмешательства человека сделать качественную и точную копию изделия со сложным поверхностным рельефом. Если пытаться это сделать вручную, то такой точности достигнуть не представляется возможным.

Все станки для обработки древесины фрезами отличаются друг от друга очень важным показателем — уровнем автоматизации. Важно, что для изготовления детали по плоскому шаблону блок ЧПУ на станке не требуется. Команды управления траекторией движения фрезы в этом случае выдаются более простыми способами.

Читать еще:  Вакуумный насос своими руками из компрессора холодильника

Ручной станок

Наиболее простым по устройству и компактным из большого количество существующих моделей является ручной копировально-фрезерный станок. Управление оборудованием этого класса осуществляется вручную, также, как и перенастройка его рабочих параметров.

Модель ручного станка «Дупликарвер» используется для выполнения резьбы на деревянных заготовках, выполнения копий различных скульптур и предметов с плоским рельефом. По рабочим параметрам на отечественном рынке трудно найти аппарат, который так хорошо подходил бы и профессионалам деревообработки, и начинающим пользователям, новичкам. Аппарат способен выполнять резьбы на деревянных деталях двух видов: объёмную и плоскорельефную.

Наиболее подходящий вариант работы станка – объёмная резьба, позволяющая изготавливать различные скульптуры и другие поделки по имеющимся образцам. Аппарат отлично справляется как с простыми деталями, так и с изделиями, имеющими сложный рельеф.

При выполнении плоскорельефных работ, к которым относятся филёнки дверей, различные панно и другие изделия с неглубоким рельефом, станок «Дупликарвер 1» практически повторяет возможности более сложных и дорогих аппаратов аналогичного профиля. Его цена в настоящее время равна 49 тыс. 900 руб.

Как сделать своими руками?

Трудно представить какой-то механизм или станок, аналоги которого умельцы не делали бы своими руками. Иногда такие модели не способны обеспечить не только производственный процесс среднего формата, но даже потребности небольшой домашней мастерской. Но иные поделки достигают по своим рабочим качествам промышленные образцы аналогичного назначения.

Разберёмся, как сделать копировально-фрезерный станок своими руками так, чтобы им можно было изготавливать качественную продукцию и при этом трудозатраты человека не были бы выше, чем при работе на промышленном оборудовании.

Среди большого числа фрезерных копировальных станков по дереву имеются модели с блоком ЧПУ, которые в универсальном варианте исполнения способны выполнять копии различных образцов. Для этого требуется использовать систему копирования или программу, разработанную заранее. Станки, оборудованные для копирования, содержат специальную систему слежения за параметрами образца и их считывания, называемую пентографом.

Чтобы купить такое оборудование, требуются немалые средства. Лишь крупные предприятия могут приобретать оборудование, срок окупаемости которых составляет не менее 5 лет. Но ведь «не Боги горшки обжигают»? Известно немало умельцев, которые своими руками в домашних условиях изготовили такие станки. Разберёмся с последовательностью их действий и конечными результатами.

Трудно своими руками сделать копировально-фрезерный станок с пантографом, тем более почти невозможно превзойти своим детищем параметры промышленных высокотехнологичных и наукоёмких аппаратов. Сделать же своими руками блок ЧПУ совсем невозможно. Переделать же обычный фрезерный станок по дереву в копировальный, дополнив его пентографом, также очень трудно. Нужно изначально идти своим путём.

Все схемы копировально- фрезерных самодельных станков, выложенные умельцами и представленные в сети Интернет, содержат такие элементы, как рабочий стол, несущую раму и фрезерную головку. Смена режимов фрезерования в них осуществляется путём изменения высоты стола относительно фрезерной головки.

В самодельном копировально-фрезерном станке по дереву детали обычно имеют различные дефекты и несоответствия, при перенастройке режимов резания происходят различные колебания стола и головки, что приводит к снижению качества изготавливаемой детали. Чтобы избежать этих нежелательных эффектов, лучше ещё на стадии продумывания конструкции станка планировать его для изготовления каких-либо деталей одного типа.

Стоимость станков

Копировально-фрезерные станки отлично подходят для установки в мастерских столярного и модельного профиля. Они позволяют обрабатывать древесину как мягких, так и твёрдых пород, что придаёт им особую популярность в изготовлении оригинальной мебели.

Цена копировально-фрезерного станка зависит от размеров его рабочего стола, от производительности фрезерной головки, от максимального хода головки по вертикали и ещё от многого другого. Если на аппарате установлен блок ЧПУ с пентографом, то это очень дорогой вариант оборудования и его использовать есть резон лишь на предприятиях с большим объёмом производства.

Намного дешевле настольный копировально-фрезерный станок, предназначенный для работы в небольшой мастерской или дома. Например, аппарат YILMAZ FR 222 копировально-фрезерного профиля стоит 48 тыс. рублей. Им с успехом можно обрабатывать узорчатые дверные полотна, сложные элементы мебели и фасадов домов. Материалами для обработки является не только древесина, но и пластик, алюминий и др. У этих малоформатных моделей небольшая производительность, на порядок ниже функциональность. Качество же изготавливаемых деталей порой оставляет желать лучшего, если сравнивать их с изделиями, полученными высоко функциональным полноформатным оборудованием для обработки древесины фрезами. Но такие станки стоят миллионы рублей, их купить не каждому по плечу.

Если предприниматель не имеет достаточных средств для покупки дорого оборудования для копировально-фрезерной обработки древесины, то ему остаётся радикальный вариант – купить б/у копировально-фрезерный станок. В этом случае для диагностики состояния оборудования нужно пригласить человека, хорошо знакомого с работой таких аппаратов, понимающего принципы их действия. Неплохо прямо у продавца провести рабочее тестирование станка, выполнить какую-то пробную работу по дереву. Эти несложные действия позволят избежать неприятностей, возможности купить оборудование неисправное или с существенными конструктивными дефектами.

Справедливо будет отметить, что б/у оборудование практически во всех случаях превосходит по техническим характеристикам, качеству работы и долговечности самодельные станки. Тем более, что его стоимость намного меньше, чем приходится платить за новый аппарат.

Копировально-фрезерный станок своими руками – создаем надежное оборудование!

Копировально-фрезерный станок применяется для создания копий изделий из дерева или другого материала определенной формы. Такие станки используют на крупных и мелких промышленных предприятиях, а также в домашних условиях для создания различных деталей. Далее опишем принцип работы подобного станка и дадим рекомендации, как сделать его своими руками.

1 Принцип работы и применение станка – в чем суть?

Фрезерное оборудование с копировальной установкой используют для механической обработки различных плоскостей. С помощью качественного станка можно воспроизводить копии объемных форм, производить гравировку, делать узоры, рисунки. Главной его особенностью является простота конструкции, при этом на нем можно выполнять довольно сложный перечень работ.

У такого оборудования простой принцип работы. Специальный копировальный щуп соединяется с рабочей плоскостью. Далее он механическими движениями создает контуры с шаблона или детали. На рабочей плоскости крепится фреза под дерево или металл, в зависимости от назначения станка, которая повторяет движения копировального щупа. Помимо этих деталей, стандартный станок также оборудуется системой зажима фрезы или фрезерной установкой, электромотором и системой направляющих. Обычно оборудование для простых работ по дереву или пластику состоит из трех основных элементов:

  • рабочая поверхность с несущим элементом и каркасом;
  • фреза или фрезерная установка с зажимным механизмом;
  • копировальная установка (пантограф) и копировальный щуп.

В зависимости от типа копировально-фрезерного станка, он может работать в двух или трех измерениях. Для создания простого шаблона в двух измерениях достаточно стандартного варианта с прижимным профилем, но для производства и рассверловки трехмерных отверстий станок должен быть оборудован пневматической прижимной установкой, сверлом и дрелью или иной сверлильной установкой. В зависимости от конфигурации и возможностей, он может работать не только с деревом, но и с пластиком, чугуном и другими цветными металлами. Для этого станок оборудуется мощными и прочными фрезами под различные материалы, а копировальное оборудование совершенствуется под определенные формы.

Станки, сделанные своими руками, часто применяют в домашнем хозяйстве для сверления замочных отверстий, производства рамок или создания пазов в деревянных или металлических деталях.

2 Копир и фрезер – как сделать надежный аппарат своими руками?

На сегодняшний день существует большое количество оборудования копировально-фрезерного типа различных конструкций с определенными особенностями работы. Их стоимость, как правило, довольно высока, поэтому многие любители делают подобные устройства своими руками. Самодельный вариант, конечно, будет отличаться от промышленных аналогов, однако при соблюдении определенных условий он будет отлично справляться со своими функциями.

Стандартная схема самодельного станка состоит из рабочей поверхности, несущей конструкции и головки фрезера, которая оборудуется электромотором с приводом для создания возможности работы головки на двух скоростях. Таким образом, чтобы сделать установку своими руками, вам потребуется набор определенного оборудования и инструментов, а именно:

  • основной каркас из дерева или металла;
  • деревянная фанера или панель, бруски, доски и рейки;
  • крепеж в виде болтов, гаек, саморезов или гвоздей;
  • фрезерная установка;
  • набор ключей, пилы или ножовка по металлу для работы с деталями;
  • система направляющих и металлические трубы;
  • электромотор с приводом или ручной привод;
  • сверла и сверлильная установка (для более сложных вариантов).

Вместо деревянного или металлического каркаса можно использовать, как базу, готовый фрезерный станок, однако закрепить устройство копирования на него намного сложнее, чем изготовить аппарат «с нуля». В таком случае придется практически полностью переделывать фрезерный станок, и на это потребуется больше времени и дополнительное оборудование.

3 Выполняем сборку – что куда крепить?

Основой для изготовления станка своими руками будет ручная фрезерная установка. 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.

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.

Читать еще:  Деталь металлорежущего станка, предназначенная для перемещения инструмента.

4 Практические советы по изготовлению и оптимизация работы

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.

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.

Сделанный своими руками самодельный фрезерный станок станет надежным помощником в работе

На фрезерных станках любители мастерить и специалисты, изготавливают различные детали из металла и дерева. Они делают запчасти и художественные панели. Для работы лучше всего изготовить станок своими руками. Конструкций небольшого по мощности оборудования много.

Основные разновидности самодельных агрегатов по дереву

Фрезерные станки характеризуются несколькими параметрами. Основные из них при выборе модели для работы: мощность и размер стола. Оборудование условно делится на виды по объему производимых изделий:

  • профессиональные, устанавливаются в цехах массового выпуска изделий;
  • бытовые напольные для небольших производств и домашних мастерских;
  • настольное оборудование.

Станки управляются механически, вручную и работают по заданной программе.

По количеству операций различают модели:

  • стандартные;
  • универсальные;
  • копировальные;
  • граверные;
  • узкоспециализированные;
  • с числовым управлением.

По конструкции и видам выполняемых работ фрезерные станки по дереву изготавливают самостоятельно:

  • горизонтальный;
  • вертикальный;
  • 2D – плоскокопировальный;
  • 3D – объемнокопировальный;
  • С ЧПУ.

На плоскопировальный станок можно установить пантограф, который будет изменять размер детали относительно образца в заданное количество раз.

Как изготовить вертикально-фрезерный самодельный агрегат по дереву?

Детали мебели, беседки, плинтуса, другие элементы интерьера удобнее делать на вертикально-фрезерном станке. Его конструкция отличается простотой изготовления в домашних условиях и жесткостью.

Конструктивная схема

Станок представляет собой стол с фрезером, закрепленным под столешницей на подвесе. Все механизмы спрятаны внизу и не мешают работе. Над плоскостью стола выступает только фреза. Высота шпинделя и цанги выставляется с помощью лифта.

Упорная линейка ограничивает движение детали по столу и направляет ее относительно фрезы. Гребенки прижимают заготовку к столу. Сзади на упоре установлен патрубок для пылесборника. Размер стола, может быть любой, он должен обеспечивать устойчивое положение детали и не занимать лишнее место.

Плита и подвес привода

Крепление фрезера или электромотора со шпиндельной головкой снизу непосредственно к крышке стола, сложная процедура. От вибрации винты будут выкручиваться. Непосредственно возле фрезы стирание поверхности больше и придется менять всю столешницу.

Из силумина, алюминия или оргстекла делается подвес – вставная фрезеровальная пластина.

  1. Вырезать пластину прямоугольной формы. Она должна в 1,5-1,8 раза превышать по размерам диаметр корпуса фрезерного узла. Снять острые кромки, скруглить углы.
  2. Сделать отверстия для крепления фрезера. Сверху сделать углубления под головки винтов. По центру расточить отверстие под шпиндель.
  3. С каждой стороны на расстоянии 8 мм от края сделать отверстия и нарезать резьбу М6 под регулировочные винты. По углам для крепления к столешнице.
  4. Обвести контур пластины и отверстия на столешнице.
  5. Используя центр шпинделя как ось, сделать круглое отверстие на 1- мм больше корпуса шпиндельного узла. Он должен свободно проходить в него.
  6. Сделать занижение в оставшемся обведенном контуре на толщину пластины.
  7. Подвес с фрезером опустить в отверстие и закрепить пластину на столешнице.

Перед тем, как затянуть крепежные болты, фрезерную пластину следует выставить регулировочными винтами по плоскости крышки стола.

Упор и пылеулавливатель

Патрубок пылеулавливателя устанавливается на продольном упоре, по центру. Для этого с многослойной фанеры толщиной 18 мм вырезается основание и сам упор.

  1. По центру обеих деталей вырезается полукруглое отверстие.
  2. Детали соединяются под прямым углом.
  3. Сзади крепится патрубок.

Упор устанавливается на свое место. Для ступенчатого перемещения по краям столешницы сверлятся отверстия или устанавливаются струбцины, чтобы переставлять направляющую на любой размер.

Пылесборник

Собирать стружку и пыль можно бытовым пылесосом. Но объема его мешка хватит на несколько минут работы оборудования. Необходимо изготовить пылесборник. Для этого использовать пластиковую емкость или старый молочный бидон.

  1. На крышке подметить 2 отверстия. Одно из них должно соответствовать диаметру шланга от пылесоса, второе отводной трубке.
  2. Подключить шланг к выводному отверстию компрессора или пылесоса. Второй конец опустить в крышку пылесборника.
  3. Срезать торец отводной трубки под углом и согнуть ее. Вставить в крышку.

Пылесос будет собирать стружку, пыль и отправлять их в емкость. По трубке лишний воздух будет выходить наружу.

Гребенка

Гребенка прижимает деталь во время движения и гасит вертикальную вибрацию. Делается она из дерева твердых пород, пластика. Пластина длиной 205 мм и шириной 45 мм вырезается вдоль волокна древесины.

  1. Скруглить на радиус задний торец заготовки.
  2. В центре закругления просверлить отверстие под крепеж.
  3. Сделать в оси гребенки узкий продольный паз длиной 50–55 мм и шириной 7 мм.
  4. Под углом 30⁰ срезать второй торец.
  5. На длину 67 мм нарезать дисковой пилой 1 мм пазы. Должно образоваться 10 полосок – прижимов.

Зачистить все заусенцы, острые кромки и сколы. Пропитать деталь олифой для прочности или акриловой грунтовкой.

Выбор двигателя и силового привода

Для самодельного фрезерного станка по дереву подойдет асинхронный двигатель мощностью 5–7,5 кВт, если на нем будут изготавливаться детали мебели, беседок, плинтуса. Привод устанавливается под столешницей, и соединяется с валом шпиндельного узла ременной передачей. Необходимо обеспечить охлаждения электродвигателя. В месте его установки убирается задняя стенка, делаются отверстия снизу, для свободной циркуляции воздуха. Если на нем нет крыльчатки вентилятора, надо установить.

Обеспечение безопасности

Кабеля и шланги не должны находиться в передней части станка. Они отводятся назад. Продольный упор должен наполовину закрывать фрезу. Кнопка остановки двигателя, отключения его от питания, располагается удобно, под рукой.

Особенности изготовления копировальной машины в домашней мастерской

У копировально-фрезерных станков верхнее расположение шпиндельной головки. Стол неподвижный, большой. Он вмещает исходную деталь и обрабатываемую заготовку. Привод станка имеет свой двигатель по каждой оси в горизонтальном перемещении. Основная отличительная особенность оборудования – наличие копировальной головки, которая считывает информацию с исходной детали и управляет инструментом.

Головка

Копировальная головка устанавливается на каретке шпиндельного узла и жестко с ней связывается. При перемещении в горизонтальном направлении копир скользит по образцу и поднимает, и опускает инструмент.

Для получения объемного изображения делается стол в 2 раза шире исходной заготовки. На него укладывается образец и рядом обрабатываемая деталь. Запускается продольное движение консоли с поперечным перемещением.

Получить объемную 3D деталь, возможно при синхронном вращении деталей. Для этого вместо плоского стола делается рама. На ней устанавливаются вращающиеся центра. Сзади на вал с шаблоном подключается двигатель. В передней части одевают одинаковые звездочки и цепь, обеспечивая одновременное вращение образца и заготовки.

Как сделать станок по металлу?

При фрезеровке металла возникают большие напряжения и вибрация. Деревянная станина их не выдержит. Необходимо использовать чугунную плиту и металлопрофиль из низкоуглеродистой стали.

Вариант №1

  • основание;
  • стойка;
  • салазки с направляющими поперечного перемещения;
  • рабочий стол, передвигающийся в продольном направлении;
  • шпиндельная головка;
  • стойка с вертикальными направляющими;
  • электродвигатель.

Чугунное основание выравнивается по плоскости. В нем прорезается поперечный паз «ласточкин хвост». В задней части крепится стойка под каретку шпинделя. Салазки заводятся в продольный паз. Они перемещаются в поперечном направлении за счет вращения винта. Подойдут готовые с токарного станка. Сверху устанавливается стол. Он перемещается по фигурным направляющим салазок. Вертикально инструмент движется вместе с кареткой по направляющим стойки. На массивной плите впереди устанавливается шпиндельная головка, сбоку крепится двигатель. Оба узла соединены ременной передачей.

Вариант №2

Используя в качестве фрезерной головки электродрель, можно создать простую и легкую модель вертикально-фрезерного станка.

  1. Сделать основание в виде рамки из профильной трубы.
  2. На нем поместить салазки с винтом для продольного перемещения.
  3. Сверху устанавливается резцедержка с токарного станка с поперечным винтом и тиски.
  4. К основанию прикреплены 2 стойки. Они для жесткости соединены 3 поперечинами. Нижняя у основания. 2 верхние служат опорой для каретки шпинделя.


Вертикально дрель перемещается по направляющим каретки. Для изготовления станка используется прямоугольный металлопрофиль. Все соединения выполнены болтами. За счет 2 стоек, конструкция устойчивая и прочная.

Дополнительные чертежи с размерами

Сделать самостоятельно фрезерный станок, значит изготовить оборудование, отвечающее вкусам хозяина, обеспечивающим именно его потребности. Начинать следует с построения, с выбора модели и построения чертежа. Размеры можно рассчитать самостоятельно или взять подходящие чужие и доделать. В процессе работы использовать остатки материалов и детали с вышедшего из строя оборудования.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector