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
- 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.
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.
Копировально-фрезерный станок «Дупликарвер» используется для копирования скульптур и плоскорельефных изделий, а также резьбы по дереву. На сегодняшний день аналогов такой техники на российском рынке нет. Оборудование получило признание среди специалистов и начинающих мастеров. Данное устройство соответствует требованиям технического регламента.
В продаже можно встретить три разновидности станков:
- «Дупликарвер-1»;
- «Дупликарвер-2»;
- «Дупликарвер-3».
С их помощью можно осуществлять не только скультурную и объемную резьбу, но и плоскорельефные работы. Это могут быть панно, а также филенки небольшой глубины. Размеры изделий определяются шириной, а их длина может быть любой. «Дупликарвер-3» сохранил все характеристики «Дупликарвер-2» и обрел новые. С его помощью можно осуществлять длинномерную объемную резьбу.
В роли рабочего инструмента устройства выступает высококачественный фрезер, который изготавливается в Германии. Станок работает точно и максимально надежно, а овладеть приемами работы на нём можно достаточно быстро. Если такое оборудование вам не по карману, то копировально-фрезерные станки по дереву можно изготовить и самостоятельно. Для этого нет необходимости докупать какие-то сложные запчасти.
Классификация по степени автоматизации
Когда изготавливаются копировально-фрезерные станки по дереву, первоначально мастера разбираются с разновидностями подобного оборудования, оно может быть
- настольным или ручным;
- автоматическим;
- стационарным.
В первом случае заготовка фиксируется механически, на этих устройствах обычно рассверливаются отверстия разной формы, однако на параметры влияет шаблон. Стационарное автоматическое оборудование фиксирует заготовки с помощью пневматических прижимов, работать на нем можно с алюминием.
Подготавливая чертежи фрезерно-копировального станка перед его изготовлением, вы должны разобраться еще и с тем, что бывает стационарное автоматическое оборудование с пневматическими прижимами, которые дополнены трехшпиндельными головками.
Самодельное оборудование может быть создано по чертежу. В итоге удастся получить устройство, которое выполняет свои задачи, как и заводская техника. Копир будет состоять из таких узлов, как:
- рабочая поверхность;
- устройство для установки фрезера;
- несущая рама.
Когда изготавливаются они имеют фрезерную головку, ее следует дополнить передаточным механизмом и электрическим мотором, только так можно добиться получения нескольких скоростей. В результате использования такого агрегата удается выполнить деталь, которая может иметь некоторое количество изъянов.
Они могут возникнуть в процессе смены направления фрезы, вибрации и дрожания конструкции. Несоответствие может появиться и по причине искривления детали, эта проблема возникает при внутреннем напряжении. Исключить недочеты можно, изготовив станок для выполнения деталей определённого типа.
Особенности создания копира
Если вы решили выполнить копировально-фрезерный станок своими руками, то его следует оптимизировать для обработки конкретных деталей. Важным фактором, который следует учитывать при самостоятельном изготовлении станка, является общий вес. Сюда следует отнести ещё и размеры конструкции.
Она должна быть более массивной, если вы планируете обрабатывать большие по размеру изделия. Это позволяет оборудованию снижать вибрации, возникающие при работе фрезы. Со значительным запасом мощности следует изготавливать направляющие оси, только тогда они не будут прогибаться при повышенных нагрузках.
Когда изготавливается копировально-фрезерный станок своими руками, важно разобраться с его конструктивными особенностями. В системе будет рабочий головка и несущая рама. Рабочую поверхность можно будет регулировать по высоте, тогда как фрезерную головку необходимо дополнить передаточным двухступенчатым механизмом, обеспечивающим две скорости вала.
Изготовление пантографа
Копировально-фрезерные станки по дереву имеют в качестве основного узла пантограф, который можно изготовить из дерева. Однако следует быть готовым к тому, что высокой точности добиться в данном случае не удастся, ведь соединение деревянных заготовок осуществляется с помощью петель.
Если использовать для фиксации петли, то между ними будет образовываться люфт. Для изготовления чертежного пантографа иногда используется и металл, с его помощью можно будет создавать копии в разных масштабах, однако применять его можно лишь для создания объемных копий.
Методика проведения работ
Связать и рабочий орган между собой можно пневматическими, гидравлическими или механическими элементами, которые требуются для формирования усилия от копира на рабочий орган. В качестве шаблона может выступить плоская контурная или пространственная модель. Можно использовать контурные чертежи, деталь-эталон, а вот элементом для считывания размеров и формы станет копировальный ролик или палец, фотоэлементы или щуп.
Для шаблона можно использовать древесину, пластик или металл. Расположить этот узел необходимо на вращающемся рабочем столе оборудования. Когда изготавливаются фрезерно-копировальные станки с ЧПУ, они должны иметь рабочий орган, который начинает двигаться благодаря соленоиду, золотниковому клапану или В усилительных устройствах располагаются реле, они могут быть гидравлическими, электромагнитными или электрооптическими.
Особенности изготовления копировально-фрезерного токарного оборудования
Копировальный будет работать, обеспечивая качество, зависящее от скорости перемещения следящего устройства. Исполнительная цепь будет иметь основной элемент в виде гидравлического цилиндра или электрического двигателя. Направляющий палец будет составлять конструкцию пантографа. На одной рейке необходимо расположить направляющий палец и шпиндель.
Рейка должна иметь плечи, от соотношения которых будет зависеть масштаб копирования. Копировальный будет иметь палец, который станет перемещаться по контуру шаблонов. Он будет отвечать за движение рейки, которая свободно вращается на оси. На другой стороне рейки шпиндель будет совершать идентичные движения при обработке деталей. На таких станках описываемое устройство не будет лишним, а его наличие увеличит функциональность.
Заключение
Копировально-фрезерные станки обрели сегодня большую популярность среди потребителей по той причине, что в быту и на производстве довольно часто возникает необходимость создания копий или повторения изделий. Для этого сегодня применяются устройства, которые обеспечивают высокую производительность и точность, чего нельзя добиться ручным способом.
Для того чтобы обеспечить нормальную работу фрезеровочного аппарата, необходимо не только правильно обращаться с используемым устройством, но и грамотно применять другими словами - приспособления для Чтобы данный инструмент имел возможность формировки заготовочного изделия в соответствии с требованиями мастера (то есть, срезая края и остальные места материала там, где нужно, а не там, где «так вышло»). Так вот, именно для придания обрабатываемому материалу четкой запланированной формы в хозяйстве и используются "приспособы" для ручного фрезера.
Сложность изготовления самодельных приспособлений
Зачастую производители сами доукомплектовывают свою продукцию еще на стадии производства, однако полным набором всех необходимых инструментов, увы, не каждая компания сможет порадовать потребителей. Да и зачем это делать, если в любой момент можно смастерить подходящий инструмент своими руками в гаражных условиях. Делать это можно даже без предварительного чертежа: их конструкция настолько примитивна, что справиться с такой работой сможет даже начинающий мастер. Чтобы сделать параллельный упор или какую-либо еще деталь, достаточно иметь при себе рисунок данного устройства и минимальный набор инструментов. Но если вы хотите изготовить самодельный стол для ручного фрезера, без чертежа вам точно не обойтись. Нужно все правильно рассчитать, обозначить размеры стола, после чего уже переходить к работе.
Как работать ручным фрезером?
Перед выполнением фрезеровочных работ по дереву вам необходимо удостовериться в следующем:
- Закреплена ли фреза в цанге.
- Соответствует ли установленное на верстак дополнительное приспособление его мощности и оборотам.
- Настроена ли необходимая глубина фрезеровки (при работе с погружными устройствами этот показатель измеряется при помощи специального ограничителя погружения).
- При работе с убедитесь в том, установлено ли направляющее кольцо либо подшипник, который обеспечивает нужную траекторию устройства (при этом толщина фреза должна составлять не более трёх миллиметров).
Обращаем внимание на опоры для деталей при выполнении работ
При рассмотрении вопроса "как работать ручным фрезером" также необходимо отметить, что обрабатываемая вами деталь всегда должна иметь какую-то опору. К примеру, до включения двигателя кромка подошвы или подшипник прижимается к направляющей детали или шаблону. Только тогда мастер включает аппарат и начинает фрезерование.
Ниже мы рассмотрим, какие бывают приспособления для фрезера, и чем они особенны.
Параллельный упор
Параллельный упор - это одно из немногих устройств, которые уже идут в комплекте с каждым фрезером. А потому необходимости в их самостоятельной разработке и изготовлении просто нет. Что касается функций, то при помощи упомянутого элемента можно сделать надежный упор для обрабатываемого материала, тем самым обеспечивая прямолинейное движение фрезы относительно базовой поверхности. Последняя может выступать в качестве прямой кромки детали, направляющей рейки либо стола.
При наличии данного приспособления для ручного фрезера можно быстро произвести обработку кромок и фрезерование различных пазов, удерживая материал практически в положении «мертвой точки».
Направляющая шина
Этот инструмент имеет схожие функции с предыдущим. Как и параллельный упор, шина обеспечивает исключительно ровное прямолинейное движение устройства. Работа ручным фрезером по дереву при помощи направляющей шины позволяет существенно сократить время, потраченное на обработку той или иной детали. К тому же, при помощи указанного оборудования можно установить механизм практически под любым углом относительно кромки стола.
В некоторых случаях конструкция рассматриваемых инструментов предусматривает наличие специальных элементов, которые облегчают выполнение определенных операций (к примеру, это может быть функция нарезки отверстий на одинаковом расстоянии друг напротив друга).
Копировальные кольца и шаблоны
Такие приспособления для ручного фрезера, как копировальные кольца, представляют собой круглую пластину с выступающим буртиком, которой может скользить по поверхности вдоль шаблона, тем самым обеспечивая точную траекторию движения фрезы. Зачастую данный элемент крепится к подошве верстака. При этом различают несколько способов его установки:
- Ввинчивание кольца в отверстие с резьбой.
- Установка специальных усиков устройства в отверстия на подошве.
При наличии такого приспособления для ручного фрезера, как шаблон, также можно достичь более точного и эффективного выполнения работ. Закрепляется означенный
элемент непосредственно на самой заготовке после чего обе части устройства прижимаются к станку при помощи струбцин. По завершении работ специалисты рекомендуют проверить состояние кольца - посмотреть, надежно ли оно прижалось к краю шаблона или нет.
Еще одной особенностью рассматриваемого инструмента является возможность обработки не всей кромки, а лишь ее углов. При этом некоторые приспособления для ручного фрезера позволяют делать закругления сразу четырех разных радиусов. Таким образом, процесс обрабатывания материала по шаблону является отличным способом вырезания пазов для детали.
Циркули
Данные самодельные приспособления для ручного фрезера предназначаются для движения всего станка по определенной окружности. Конструкция указанного инструмента включает в себя основную деталь (циркуль, состоящий из одной штанги), прикрепленную концом к основанию фрезера, и второстепенную - винт со штифтом, вставляющимся в отверстие станка. Величина и устанавливается непосредственно по смещению станка относительно конструкции устройства. Прежде чем начать работу, необходимо тщательно закрепить инструмент к основанию и убедиться в исправности и нормальном функционировании фрезера. Стоит отметить, что наиболее эффективным и легким в использовании является тот циркуль, у которого имеется не одна, а сразу две штанги.
Чаще всего этот инструмент изготавливается из прозрачного оргстекла. На его поверхности дополнительно наносится небольшая метрическая шкала. Стоит отметить, что некоторые модели циркулей могут иметь окружность длиной до 150 сантиметров. При помощи такого устройство можно запросто изготовить круглую столешницу на несколько человек.
Однако вернемся к принципу работы. При помощи углового рычага с точной шкалой осуществляется копирование по заготовке. При этом здесь у вас появляется возможность центровать кольцо непосредственно под фрезой. Угловой рычаг, который дополняется специальной опорной платой, также обеспечивает точное фрезерование кромок.
Вся конструкция данного приспособления состоит из опорной плиты, набора щупов и устройства защиты от стружки.
Приспособления для копирования идентичных устройств и деталей
Под данной характеристикой подразумевается набор инструментов, состоящий из углового рычага и специальных копировальных щупов, которые нужны для изготовления партии идентичных деталей. Чаще всего такое оборудование применяется в тех случаях, когда возникает необходимость в тиражировании деревянных устройств небольших размеров. Но прежде чем начать работу с таким фрезером, необходимо заранее подготовить шкалу углового рычага (цена деления - 1/10 мм).
После того как будет выставлена шкала, вы на 100 процентов будете уверены в правильной центровке упорного кольца под фрезой, расположение которой зависит от значений, выставленных на угловом рычаге. Также данный регулировочный элемент может снабжаться опорной платой и специальным механизмом, защищающим поверхность устройства от стружки. Применение таких деталей существенно ускорит и обезопасит обработку кромок изделий.
Любые изделия из натуральной древесины высоко ценятся в силу своей экологичности и уникальность. Чтобы создавать своими руками настоящие шедевры из такого натурального материала, необходимо иметь ручной фрезер и обладать необходимыми навыками его использования.
Кроме того, также важными являются и дополнительные приспособления для фрезера, позволяющие производить детали любой сложности именно такими, как они были задуманы автором. для такого инструмента по дереву представляют собой довольно простые конструкции, исполнение которых не требует особых навыков или материальных средств, главное – иметь желание. Но благодаря их использованию обработка разнообразных деталей станет намного проще.
Стол для инструмента
Самым первым необходимым приспособлением, которое дает возможность удобно работать с таким ручным инструментом, является фрезерный стол.
Самая простая конструкция стола состоит из столешницы, в качестве которой может использоваться лист ДСП или другого подобного материала с отверстиями для установки инструмента, а также направляющей, которая крепиться к столу струбцинами.
Сделав обычные ножки, получиться основное приспособление для нашего ручного инструмента – стол, на котором можно будет устанавливать любые другие приспособления.
Параллельный упор
Подобное устройство для ручного фрезерного станка по дереву достаточно часто идет в комплекте оборудования. Но всегда есть возможность сделать его своими руками. Для чего это делается? Сам по себе упор дает возможность отрезать материал по прямой линии. Но нередко бывает так, что разрез требуется сделать не прямым, а, к примеру, дугообразным.
В таком случае целесообразно сделать фрезерный упор, одна из сторон которого будет прямой, а вторая – повторять форму детали. В таком случае появиться возможность резать по дереву разными способами. Шаблоны для подобных упоров каждый мастер создает своими руками «под себя» в зависимости от целей использования фрезерного станка.
Направляющие для фрезера
Одной из основных компонентов комплектации ручного станка для вырезания по дереву являются его направляющие. Изготовить их собственноручно можно из обычных брусков.
В случае использования одного направляющего его необходимо плотно прикреплять к основанию, на котором будут проводиться все необходимые работы. Чтобы сделать всю конструкцию более надежной, вместе с тем исключив вероятность смещения шаблона, его можно дополнительно закрепить боковыми упорами.
Если использовать такое устройство для ручного станка, которое мы сделали своими руками, всегда можно сделать дополнительно пазы в нескольких изделиях.
Самодельные направляющие бывают:
- Т-образными;
- На петлях, могут складываться наподобие книги;
- L-образными.
Достаточно удобным в использовании являются направляющие, которые имеют вид лыж. Использовать их можно с любыми типами ручного фрезера, делая работу с деревянной заготовкой максимально точной и чистой.
Приспособления для обработки тел вращения
Если при работе с таким станком приходиться обрабатывать те или иные тела вращения, к примеру, балясины, столбы и тому подобное, то в таком случае процесс их обработки ручным фрезером станет намного проще при использовании еще одного приспособления. Состоит оно из:
- корпуса;
- передвижной каретки, на которой устанавливается сам инструмент;
- дисков, при помощи которых можно задавать требуемый угол поворота;
- винтов, надежно закрепляющих обрабатываемые детали.
Используя такое приспособление, изделия будут медленно вращаться, что сделает процесс их обработки более удобным. Таким образом, можно своими руками изготовить устройство, которое станет полноценной заменой токарному станку.
Циркули
Такие приспособления для ручного фрезерного станка обеспечивают его движение по требуемой окружности. Конструкция изготовленного своими руками циркуля очень простая, состоит из основной части – штанги, которая прикрепляется одним концом к основанию инструмента, и второстепенной – винта, который вставляется в отверстие ручного фрезера.
Более высокой эффективностью в использовании отличается циркуль с двумя штангами. Изготовив его из какого-либо прозрачного материала, к примеру, оргстекла, на поверхность приспособления можно наносить метрическую шкалу, что сделает его использование еще более удобным.
Используя угловой рычаг со шкалой, проводиться копирование по обрабатываемой заготовке. При этом будет возможность собственноручно в процессе работы центрировать кольцо по фрезой. Угловой рычаг с опорной платой обеспечит точную обработку кромок детали. Конструкция подобного приспособления для работы с ручным инструментом состоит и набора щупов, опорной плиты, а также защиты от стружки.
Небольшие дополнительные приспособления
Обычно в наборе к самому ручному инструменту присутствуют некоторые незначительные приспособления, которые позволяют легко и удобно работать с деталями нестандартной формы. Подобные приспособления всегда можно сделать своими руками или же немного усовершенствовать существующие под свои запросы и требования.
Копировальные кольца. Такие аксессуары – обычные пластины круглой формы, которые определяют движение аппарата по заготовке, что установлена на столе или другом основании. Диаметр таких колец подбирается в зависимости от диаметра фрез.
От выбранного кольца также будет зависеть диаметр шаблона. Подбираются они в обратном пропорциональном отношении – если диаметр фрезы больше диаметра кольца, то шаблон – меньший, чем готовое изделие, и наоборот.
Приспособления для проведения работ с ручным станком на узких поверхностях не будут давать фрезеру сдвигаться в стороны, проходя точно по центру изделий.
Приспособления для созданию шипов. Такие аксессуары чаще всего используются при изготовлении мебели для создания на деталях соединяющих шипов.
