Содержание
- Копии лучше оригинала: копировально-фрезерный станок по металлу и дереву
- Конструкционные особенности и назначение
- Основные технические характеристики
- Критерии выбора
- Особенности работы с алюминием
- Как изготовить такой аппарат для работы с древесиной своими руками?
- Копировальный станок по дереву своими руками
- Краткое описание
- Копировальный станок на основе фрезера
- Устройство копировально-фрезерного станка
- Устройство
- Разновидности станка
- Где используется?
- Можно ли сделать этот самодельный станок своими руками?
- Копировально-фрезерные станки по дереву
- Предназначение
- Принцип работы
- Классификация
- Создание станка своими руками
Копировально фрезерный станок по металлу
Копии лучше оригинала: копировально-фрезерный станок по металлу и дереву
Сложные по рельефу детали изготавливаются последовательно на нескольких видах оборудования. Копировально-фрезерный станок значительно сокращает технологический процесс.
Он с одной установки делает точную копию предмета любой сложности. Такое оборудование умельцы могут сделать своими руками и вырезать фигурные детали или копировать редкие фрески.
Конструкционные особенности и назначение
Копировально-фрезерный станок предназначен для изготовления больших партий деталей со сложной конфигурацией. Перенос размеров и рельефа с детали-образца осуществляется специальными копирами. Они считывают информацию с образца и передают на суппорт, задавая ему нужную траекторию движения.
Считывание информации производится различными способами:
- механическим – специальные щупы и пальцы;
- фотографическими элементами;
- числовым управлением при считывании с цифрового макета.
Способы копирования выбираются в зависимости от обрабатываемого материала, сложности конфигурации, размера партии и возможности подключения к ЧПУ. Кроме копира, на станках с ЧПУ устанавливается пантограф. Он изменяет соотношение размеров изготавливаемой детали относительно образца. Без него копирование происходит в масштабе 1:1.
По металлу
Щуп для копирования представляет собой палец, поджимаемый перпендикулярно пружинами. Он скользит по поверхности шаблона, прижимаясь к кромке. Фреза повторяет его перемещение по 2 осям, вырезая заданные трафаретом фигуры.
Станки с ЧПУ управляются различными способами. Модель программируется по точкам координат или рельеф считывается фотоэлементами и передается на пульт управления. Пантограф корректирует размеры, увеличивая вытачиваемую деталь.
На копировально-фрезерных станках по металлу делают сложные по конфигурации детали, изготовление которых обычным способом трудоемкий и длительный процесс, состоящий из множества технологических операций и ручной подгонки:
- закрытые многоручьевые штампы;
- пресс-формы;
- модели кокилей;
- корпуса с пространственно-сложной конфигурацией;
- систему канавок для смазки;
- гравировку.
Копировальный станок повторяет исходную деталь с точностью 0,001 мм. Он быстро, с одной установки обрабатывает верхнюю и боковые плоскости, производит фигурную фрезеровку канавок, сверление и расточку.
Копировальные станки по дереву предназначены для изготовления больших партий одинаковых деталей:
- выполнения сложного декора с множеством мелких элементов;
- фигурной отделки фасадов корпусной мебели;
- фрезеровки пазов, занижений, отверстий в дверном полотне;
- изготовления ручек, планок, плинтусов;
- создания копий объемных картин, вырезая их с дерева и пластика;
- вырезания надписей;
- изготовления объемных букв, цифр, эмблем;
- создание печатей.
Фрезерные станки с фотографическими элементами копирования точно повторяют рельеф резьбы по дереву, фресок, скульптур. Небольшие приспособления с 4 осью перемещения способны создавать точные по форме копии статуэток. Бордюры и плинтуса, украшенные орнаментом, выполняются на простых копировально-фрезерных станках со щупом или копировальным пальцем в столе.
Основные технические характеристики
К стандартным характеристикам фрезерного станка:
- мощность;
- скорость вращения шпинделя;
- габариты рабочего пространства;
- количество скоростей;
- частота подачи шаговых двигателей.
В копировальном оборудовании добавляется:
- способ копирования;
- наличие пантографа;
- производительность;
- количество фрезерных головок.
У копировально-фрезерных станков консольного типа точность копирования ниже. Для точного повторения размеров сложных форм используют станки с подвижным суппортом.
Критерии выбора
Мастерам, изредка изготавливающим у себя в мастерской поделки, достаточно приобрести ручной копировально-фрезерный станок. Для производства больших партий деталей необходимо оборудование с ЧПУ.
Основными критериями выбора модели станка, являются обрабатываемый материал и габариты заготовки. Затем по объему и сложности изделий следует обращать внимание на технические характеристики модели:
- способ копирования;
- мощность;
- частота вращения шпинделя;
- точность обработки;
- количество фрезерных головок;
- производимые операции;
- угол наклона стола;
- способ считывания информации;
- наличие перемещения по 4 оси.
Для промышленных предприятий важно, чтобы станок можно было встраивать в автоматические линии.
Особенности работы с алюминием
Алюминий отличается своими свойствами от других металлов:
- легкий;
- прочный;
- пластичный – вязкий;
- с высокой теплопередачей.
Одновременно алюминий хрупкий, боится вибраций и динамических нагрузок. При работе с алюминием на копировально-фрезерном станке, необходимо надежно закрепить сам станок на прочном монолитном фундаменте.
Угол заточки режущей кромки делается острее, чем для стали. Скорость вращения 15000-18000 об/мин. Подача пониженная. Для отвода лишнего тепла, быстро поступающего внутрь самой заготовки, специалисты рекомендуют применять охлаждающие жидкости, направляя их непосредственно в зону реза или распыляя по поверхности плоских деталей.
Прижимной инструмент оставит на мягком алюминии вмятины. Для крепления заготовок под обработку, особенно листового материала, используют пневматические столы.
Как изготовить такой аппарат для работы с древесиной своими руками?
Самостоятельно подключить систему копирования и программное управление станком сложно. Для домашнего пользования подойдет низкий станок с механическим щупом. Перед его изготовлением следует сделать эскиз устройства и рассчитать габариты станины исходя из размера рабочей зоны.
Она равна длине направляющих минус ширина подвижного конструктива с фрезой и щупом. Ширина ее составляет половину пространства рабочего стола.
- Взять массивную плиту. Расположить на ней стойки, чтобы поднять рабочий стол.
- Вдоль плиты монтировать рельсовые направляющие. Над ними прикрепить хромированные нержавеющие трубы.
- На них поставить тележки из линейных подшипников.
- Соединить площадки поперечной пластиной.
- По краям подвижной тележки смонтировать стойки с трубой – штангой. На ней располагаются в жесткой связке коромысла со щипом и фрезерной головкой.
Двигатель перемещает подвижный конструктив по оси X вдоль направляющих. После каждого прохода происходит перемещение по оси Y. Щуп скользит по шаблону. Вместе с ним фреза совершает движение по оси Z. Каретка, установленная на линейные подшипники, свободно перемещается по направляющим трубам. Скорость задается шаговым двигателем.
Копировально-фрезерные станки находят применение везде, где необходимо сделать точные копии сложных по конструкции металлических деталей или украшений из дерева. На них гравируют надписи на стекле, вырезают декоративные фасады мебели, обрабатывают пластик.
Копировальный станок по дереву своими руками
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.
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.
Краткое описание
Копировально-фрезерные станки (КФС) предназначены для обработки деталей из дерева методом копирования. Разновидности метода:
- контурное или 2-х мерное (2-D) фрезерование;
- объемное или 3-х мерное (3D) копирование.
Тот или иной метод используется в зависимости от формы обрабатываемого изделия.
Основное преимущество копировальных станков состоит в том, что можно изготавливать любое количество деталей с криволинейным контуром, являющихся копией исходного экземпляра. Все они будут абсолютно идентичными. В то же время станок обладает гибкостью, чтобы перейти на обработку другой детали, достаточно сменить эталон.
Поэтому сфера применения их достаточно широка: от мелкосерийного изготовления до массового производства. Наряду с достаточно большими станками для промышленного назначения существуют компактные настольные устройства. Копировальные станки используются в мебельном производстве, деревообрабатывающих цехах, в столярных мастерских индивидуальных предпринимателей.
Примеры обрабатываемых изделий
Ниже показан далеко не полный состав продукции, изготавливаемой с помощью КФС:
- детали мебели — фасады, изголовья кроватей, спинки, ножки кресел и стульев;
- предметы интерьера — обрамление камина, деревянные панно, рамки, подставки;
- сувенирная продукция — статуэтки, шкатулки, медальоны;
- строительные конструкции — обрамление арочных окон, заполнение филенчатых дверей;
- архитектурные элементы — барельефы, декоративные фризы и бордюры, оконные наличники (прорезные или рельефные), карнизная резьба;
- декоративные ограждения — элементы перил, балясины, экраны с орнаментом, детали забора;
- деревянные элементы оружия — приклад, цевье;
- рукоятки садово-хозяйственного инструмента, например, топорища.
Как можно заметить, перечисленные детали имеют значительные отличия между собой, как по размеру, так и по форме. Если сгруппировать их по наиболее общим признакам, то становится очевидно, что для обработки деталей, относящихся к одной группе, требуется своя конструкция (компоновка) станка.
Принцип работы копировального устройства
Для тиражирования изделия используется один из экземпляров, служащий шаблоном. Головка с режущим инструментом (фреза) соединена в одно целое с копировальным щупом.
При 2-х мерном фрезеровании щуп движется по образующей копируемого контура, а вращающийся инструмент повторяет это движение, в результате чего получается копия шаблона.
Когда фрезеруют объемную деталь, копирующий наконечник сканирует 3-х мерную модель и заставляет фрезу двигаться по эквидистантной (подобной) траектории. Характер движений копировальных станков бывает 2-х видов:
- Шаблон и обрабатываемая заготовка неподвижны, режущая головка перемещается в продольном направлении, снимая за один двойной ход некоторый объем материала.
- Шаблон и заготовка (одна или несколько) вращаются, а фреза перемещается в радиальном направлении по копиру. В результате чего повторяет профиль копируемого сечения. При этом режущий узел или деталь равномерно передвигают вдоль продольной оси изделия.
Частным видом копировально-гравировальных работ является фрезерование рисунков или орнаментов по шаблону, представляющему собой наклеенную бумажную копию, распечатанную на принтере.
В качестве программы для создания рисунка можно использовать AVTOCAD, Компас, Word, Paint и другие. Чтобы не прорвать бумагу, в копирующий наконечник вставляют мягкую вставку (дерево или пластик).
Выбор компоновки самодельного станка
Что нужно знать, приступая к разработке своего оригинального устройства.
Однако, если рельеф крутопадающий, то ось инструмента необходимо дополнительно поворачивать, чтобы обеспечить лучшие условия для обработки. То есть, уже получается 4 оси. В некоторых случаях потребуется 5 и более осей. Представляя в голове технологию обработки, следует предусматривать все возможные ситуации. После изготовления станка внести дополнительные движения может оказаться проблематичным.
Наконец, станок необходимо скомпоновать таким образом, чтобы управляющие усилия были минимальными. Это означает, что подвижные узлы должны быть как можно легче. Подумайте — какую компоновку лучше выбрать: горизонтальную или вертикальную. Во-первых, от этого зависит удобство работы, а также загрузки и выгрузки обрабатываемых деталей. Во-вторых, при вертикальной компоновке стружка падает сразу на пол или в корыто, а не скапливается на основании или в механизмах станка.
Фрезерную головку следует выбирать максимально высокооборотную. Это является важным фактором, влияющим на качество обработки (уменьшается высота гребешков от фрезы).
Несколько примеров
Фото 1 : станок для вырезания букв.
Применяется для плоской резьбы. В основе его конструкции лежит геометрическая фигура — параллелограмм. Одно из свойств этого механизма заключается в том, что узловые точки во время движения описывают эквидистантные кривые. Причем, если звено удлинять, то его конечная точка будет проходить большее расстояние. Это свойство позволяет использовать механизм для масштабирования.
На фото видно, что общая длина с копирующим наконечником на конце примерно в 2 раза длиннее стороны параллелограмма. Это означает, что механизм увеличивающий. Если наконечником копировать какую-либо фигуру, фреза в 2 раза ее уменьшит. Это позволит снизить погрешности копира. Не стоит забывать, что рисунок или шаблон при этом выполняется увеличенным.
Для изготовления пантографа потребуется покупной фрезер и несколько сухих досок. По-видимому, дешевле не бывает.
Станок с плоскопараллельным механизмом
Фото 2: контурное фрезерование
Область применения — также контурное фрезерование.
В отличие от пантографа, криволинейная траектория получается путем сложения 2-х взаинмо-перпендикулярных движений. 3-я ось служит для внедрения фрезы в толщу детали. Груз на противоположном конце поворотной рамы предназначен для уравновешивания системы.
Обратите внимание на небольшой изъян конструкции: груз лучше устанавливать на резьбовую шпильку, чтобы предусмотреть возможность регулировки.
Станок для объемного фрезерования
Фото 3: объемное фрезерование
В нижней части станины расположены 2 поворотных узла крепления копира и заготовки.
Фрезерная головка установлена на уравновешенной качающейся раме, которая при работе передвигается по взаимно перпендикулярным направляющим.
Вместо подшипников линейного перемещения или втулок скольжения, как в предыдущем устройстве, здесь используются роликовые каретки. Достоинством конструкции является открытое основание, благодаря чему облегчается удаление стружки.
Дупликарвер-2
Фото 4: станок для плоскорельефной и скульптурной резьбы
Серийный станок для плоскорельефной и скульптурной резьбы. Образец простоты: про такие конструкции говорят — две палки, две скалки. Имеет 5 управляемых осей:
- 4 поворота (боковые рычаги, поворотная рама, головка, рабочие столики);
- поперечное перемещение головки.
Продольное движение получается сложением 2-х поворотов: рычагов и рамы. В качестве силовой головки используется немецкий фрезер мощностью 500 Вт и с частотой вращения шпинделя 10 — 30 тысяч оборотов в минуту. Легко переносится одним человеком (вес — 28 кг).
Дупликарвер-3
Фот 5: обработка длиномерной объемной резьбы
К предыдущему станку добавлены еще 2 направляющих скалки (дополнительная линейная ось), а поворотные рабочие столики располагаются вертикально. В результате стало возможным обрабатывать длинномерную объемную резьбу.
Ниже показаны некоторые чертежи, которые могут быть полезными при изготовлении самодельного устройства.
Чертеж 1 — устройство пантографа
Чертеж 2 — схема фрезера, установленного на пантографе
Чертеж 3 — каретка для установки фрезера на плоско-копировальном устройстве
Видео: презентация самодельного копировального станка
Копировальный станок с ЧПУ своими силами — возможно ли это
Все рассмотренные выше устройства имеют ручное управление, то есть, несмотря на повышение производительности, человек остается прикован к механизму. Подобная работа довольно однообразна и утомительна. В массовом и крупносерийном производстве используют копировально-фрезерные станки, оснащенные числовым программным управлением (ЧПУ). Вся работа на таком оборудовании сводится к загрузке заготовок и снятию готовых изделий. В качестве примера на фото показан подобный станок.
От обычного фрезерного станка с ЧПУ копировальный отличается наличием программирующей системы. Традиционный станок с ЧПУ работает от управляющей программы, составленной оператором в системе, например, ARTCAM, по 3-D модели, которую разрабатывает на стадии проектирования инженер-конструктор. Если же изделие создано скульптором или дизайнером, его необходимо предварительно оцифровать, то есть создать 3-D модель. Эту работу выполняет инженер-программист.
Для тех, кто собирается заняться своим бизнесом, изготавливая поделки из дерева, а также для профессиональных столяров-краснодеревщиков изготовленный своими руками копировальный станок явится большим подспорьем. Его можно с успехом применять с целью художественного оформления загородной усадьбы, хозяйственных построек, детских площадок и других сооружений. Ювелирная, казалось бы, работа будет выполняться играючи и с высоким качеством.
Копировальный станок на основе фрезера
Материалы и инструменты, которые использовал автор:
Список материалов:
— фанера;
— ручной фрезер;
— подшипники линейного скольжения;
— стальные оси;
— саморезы;
— болты и гайки.
Процесс изготовления самоделки:
Шаг первый. Нарезаем детали
Первым делом вырезаем все необходимые детали для станка. В качестве материала автор использовал фанеру, она крепкая, ее не крутит, в отличие от досок и других материалов. На фото можно увидеть необходимые размеры деталей.
В процессе работы автору понадобился ленточный отрезной станок, а также сверлильный станок, все эти станки у автора самодельные и также из фанеры.
Шаг третий. Ставим оси на основу
Далее нам понадобится установить три оси на основу, две оси будут стоять параллельно, они будут обеспечивать протяжку от себя/к себе. А еще одна ось будет обеспечивать движение фрезера вправо/влево.
Основу автор использовал в виде OSB, поверх которой установил лист ДВП. Оси крепятся при помощи специальных алюминиевых кронштейнов.
Третью ось крепим к стойкам из фанеры, эти стойки прикручены к подшипникам, установленным ранее на оси основы. Верхнюю ось можно вклеить в отверстия, просверленные в фанере, а можно зафиксировать все саморезами с шайбами.
Шаг четвертый. Дальнейшая сборка и испытания
В завершении автор вырезал распорку и прикрутил ее между вертикальными стойками. После того как все будет прикручено, можно устанавливать в зажим и фрезер. Недалеко от фрезера находится упорная ось, которая будет упираться в копируемое изделие. Эта ось фиксируется винтиком, она настраивается по высоте.
Можно приступать к испытаниям, в качестве эксперимента автор вырезал транспортир. Машина работает точно и довольно легко, в зависимости от используемой фрезы можно вырезать копии из различных материалов, причем разной толщины. Если материал толстый, можно делать несколько проходов, постепенно углубляясь на нужную глубину.
На этом проект завершен, надеюсь, вам самоделка понравилась, и вы нашли для себя полезные мысли. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить подобное. Не забывайте делиться с нами своими идеями и самоделками!
Источник
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Устройство копировально-фрезерного станка
В том случае, когда необходимо воспроизвести точную копию изделия, на промышленных организациях и заводах применяется копировальный-фрезерный станок.
Он в точности повторяет форму первоначального изделия, при этом быстро воспроизводит необходимое количество копий.
Вообще, фрезеровка как процесс, наиболее популярен среди остальных в области обработки.Благодаря процессу фрезеровки можно обработать чугунные предметы, пластмассовые, деревянные, предметы из цветных металлов.
Копировальный-фрезерный процесс происходит двумя способами:
- Фреза направлена в обратном направлении от подающего источника.
- Фреза направлена в сторону подающего источника.
Станок, оснащенный последними технологическими средствами для резьбы, такими как минераллкерамика и другие супер твердые искусственные вещества, может проводить обработку материалов большой твердости, при этом, избегая процесс шлифования. Ими можно обрабатывать как дерево, так и прочнейший металл.
Станок для фрезеровки делится на две ключевые группы:
- Бесконсольный, станок консольный, продольно-фрезерный и станок, в котором фреза осуществляется беспрерывно.
- Резьбофрезерный, копировально-фрезерный, шпоночно-фрезерный, зубофрезерный и шлицефрезерный станок.
Устройство
Первостепенным элементом в конструкции станка является фреза. Фреза исполняет роль воспроизводящего на поверхности копии контура образца.
С одной стороны, система слежения связанна с задающим устройством посредством гидравлической, механической или пневматической связи, а с другой стороны система слежения осуществляет контроль над органом исполнения. В роли копира может быть:
- шаблон плоской формы;
- часть, являющаяся образцом;
- чертеж, выполненный посредством четкого выделения контура.
Элемент, обработку которого будет выполнять копировальный-фрезерный станок располагается на вращающемся столе.
Для того, что бы все копии были идеальными, аппарат нужно снабдить пантографом. Пантограф – дополнительный агрегат, который проводит копирование в заданном масштабе . В своем строении он имеет ось вращения, инструментальный шпиндель, вращающийся палец, двигающийся по копиру. Поставленные плечи пантографа определяют масштаб будущей копии.
Разновидности станка
Станок по типу привода:
- с установленным пантографом, позволяющим воспроизводить копии в двух и трех измерениях;
- станок универсального типа, на котором установлен пантограф в области поворотного рукава;
- станок с одношпиндельным и многошпиндельным оборудованием, где применяется стол круглый или прямоугольный;
- станок копировальный-фрезерный, в котором установлена механическая подача, электрифицированные, гидрофицированные и фотокопировальные станки.
- Ручной – по-иному его можно назвать настольный. Прижим в таком станке механический. Благодаря тому, что фреза работает непрерывно, станок выполняет различные по конфигурации трафаретные дыры.
- Стационарный – тип прижима профиля – пневматический. Удобен для изготовления конструкций и изделий из алюминия.
- Автоматический – фреза работает непрерывно, а также установленная трехшпиндельная насадка дают возможность изготовлять рассверловку дыр тройного типа.
Где используется?
Станок может быть использован для имитирования объемных моделей, узоров, надписей, для копирования гравировки некоторых фасонных профилей.
Ключевое достоинство копировально-фрезерного оборудования заключается в том, что при его очень элементарной конструкции, он способен выполнять невероятно сложные копии узоров.
Он отлично работает с такими материалами как цветной металл, чугун, сталь. Копирование производится благодаря установленному на него твердосплавному и быстрорежущему оборудованию. Оборудование производит винты судов, различные штампы, кулачки, модели и заготовки из металла, лопатки паровых турбин и лопатки двигателей турбореакторов, колеса гидротурбин.
В бытовых областях, станок справляется с работой по сверлению дыр для замков, шпингалетов, рукояток, для металлических петель, для изготовления канала требуемого масштаба на профилях из пластика или алюминия.
Видео: копировально-фрезерный станок для резьбы по дереву.
Также станок применяется для фрезеровки изделий имеющих кривую линию элементов. В таком случае, имитация происходит по шаблону образца. Человеческий фактор при этой работе не требуется, станок выстраивается на автоматический режим копирования, что дает возможность для получения абсолютно одинаковых копий.
Можно ли сделать этот самодельный станок своими руками?
Сейчас, приобрести такого плана станки на рынке очень несложно. При всем том, стоимость их довольно велика. Многие, кто хорошо подкован в вопросах инженерии, задаются вопросом о самостоятельном изготовлении такого оборудования.
Конечно, нужно отметить, что изготовленный станок дома, не способен к серьезной конкуренции со станком, выполненным на предприятии, но, тем не менее, хорошие копии он выполнять сможет.
Лучше начать изготавливать такое фрезерное оборудование с нуля. Фреза изготавливается с патроном для зажима, а сам станок с электрическим двигателем и необходимой для его работы системой тяги. Тип установки может быть любым.
Основными элементами является стол, головка для фрезы и несущая рама. Поверхность, на которой будет воспроизводиться копирование должна регулироваться. Для того, что бы фреза могла четко скопировать образец, опорные ножки должны быть выполненным из прочного материала и при работе не «дрожать», иначе линии получаться не ровными.
Видео: самодельный копировально-фрезерный станок.
Также инженеры советуют изготавливать станок по типу узкопрофильного. Еще, лучше всего настроить работу станка сразу под такие изделия, с какими будете функционировать именно Вы.
Даже если у Вас получится изготовить его самостоятельно в домашних условиях, внимательно изучите все инструкции по работе с таким устройством, соблюдайте все меры предосторожности, и помните, что подобного рода инженерное оборудование требует при работе с ним внимательности и осторожности.
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:
- создавать орнаменты и различные надписи.
- гравировать фасонные профили.
- 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:
- Фреза проводит создание контура или поверхности, которые задаются при помощи копира.
- Связующим звеном между режущим инструментом и устройством слежения становится механическая, гидравлическая, пневматическая система. Станок по дереву чаще всего имеет механическую систему подачи и управления.
- 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.
- 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:
- пантограф по дереву для фрезера. это вариант может работать в 2 или 3 измерениях;
- универсальный тип, который также называют как пантограф, имеющий поворотный рукав. как правило, рукав расположен в вертикальной плоскости;
- есть варианты исполнения, которые имеют несколько шпинделей для ускорения процесса обработки;
- с механической, электрической, гидравлической подачей;
- 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:
- рабочий стол;
- несущая рама;
- 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:
- 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.
- 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.