Как самостоятельно сделать фрезерный (копировальный) станок по дереву или металлу?

Главная / Оборудование для малого бизнеса / Деревообрабатывающее оборудование

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.

imageКопировально-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.

image

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.

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.

Это интересно:

Что нужно для производства бизибордов?

Какой купить магнитный сверлильный станок?

Как открыть магазин крепежа с нуля?

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.

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.

В качестве рабочего узла в небольших станках часто используют фрезерные головки (фрезер). Частота вращения его достаточна, чтобы обеспечить требуемое качество поверхности (отсутствие сколов, расщеплений, заусенцев).

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.

В первую очередь следует определить, для каких деталей оно предназначается. Далее следует выбрать формообразующие движения, количество осей станка. Для обработки плоских деталей методом контурного копирования достаточно 2-х осей: продольное и поперечное перемещение. Детали с невысоким рельефом требуют еще одного движения (перпендикулярного).

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

Пантограф

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.

На копировальном станке с ЧПУ управляющая программа составляется самой системой. При установке копируемого изделия дополнительная приставка ЧПУ ощупывает деталь и создает ее 3-х мерную модель, по которой автоматически формируется управляющая программа. Учитывая высокую стоимость комплектующих, проблемы с приобретением системы ЧПУ, изготовить самостоятельно копировальный станок с ЧПУ — что-то из области фантастики. Проще сделать фрезерный станок с ЧПУ (не копировальный), хотя с этим тоже не каждый справится.

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.

Копировально фрезерный станок необходим для фрезерования криволинейных деталей методом копирования по шаблону. Все копировально фрезерные станки по дереву объединяет то, что при обработке используется шаблон, с которого копируется форма будущей детали. Использование шаблона позволяет исключить человеческий фактор при такой сложной операции, как криволинейное фрезерование. Таким образом, все готовые детали будут иметь одинаковую форму.

Данные станки разделяются на несколько типов:

  • Ручные станки

Оператор руками перемещает лекало и закрепленную на нем деталь.

  • Автоматические копировальные станки

Автоматический копировальный станок для производства дверей. Модель PF 2600 позволяет фрезеровать все элементы двери: 2 стоевые, 3 поперечины, 3 криволинейные филенки – за 8 минут. Обработку осуществляет один оператор.

Карусельный станок незаменим в выполнении ряда операций. В производстве стульев это — обработка ног, царг, спинок, подлокотников и других криволинейных элементов. В производстве столов оборудование применяют для фрезерования столешницы по периметру. При изготовлении дверей и фасадов оно необходимо для изготовления филенки. Производительность — до 1000 ножек стульев за одну смену.

  • Токарно-копировальные станки

Копировально фрезерные станки токарного типа. Применяются изготовления ножек стульев (кабриоль), прикладов, топорищ и других асимметричных деталей.

  • Продольно-фрезерные копировальные станки

Такой станок по дереву оснащен кареткой, которая перемещается между фрезерными и шлифовальными узлами. Применяется при производстве стульев для фрезерования ножек, царг и других деталей.

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

Что собой представляет процесс фрезерования

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

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

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

Возможности копировально-фрезерного оборудования

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

Бухгалтерский учет Статусы про сплетни обо мне

статусы для социальных сетей про зависть, сплетников и завистников. Завистники — люди слабые духом, которые не могут придумать ничего лучшего, чем оклеветать человека, чтобы…

×

  • Ахд
  • Бухгалтерский учет
  • Валютные операции
  • Енвд
  • Зарплата и кадры
  • ККМ (касса)
  • Налог на прибыль
  • Налоговая система

2021-06-26 04:59:40 Статусы про настроение Статусы про отличное настроение оптимизм Страховые взносы 2021-06-26 04:59:40 Сказка о перелетных птицах «На озере ККМ (касса) 2021-06-26 04:59:40 Сказка о перелетных птицах «На озере Ндфл 2021-06-15 17:42:50 Печатник плоской печати Печатника плоской печати 5 разряда Бухгалтерская отчетность 2021-06-15 17:42:50 Кадровые политики и кадровые стратегии: цели, задачи, результаты Кадровая политика и стратегия предприятия кратко Ндс 2021-06-15 17:42:50 Документы Характеристика оператора по обслуживанию вагонов и контейнеров Охрана труда Переменные, постоянные и условно-постоянные затраты Налоговая система Хочешь избежать критики — ничего не делай, ничего не говори и будь никем Смотреть что такое «Элберт Хаббард» в других словарях Ндс Как открыть кафе в гоа Как открыть кафе в гоа Охрана труда Новая энергетика Охрана труда Новая энергетика Малки противолодочные корабли проекта 204 poti class Зарплата и кадры Денис Шевчук Исследование систем управления Зарплата и кадры

Классификация копировально-фрезерных станков

По степени автоматизации различают три группы копировально-фрезерных станков по дереву:

  • ручные (настольные):
  • стационарные;
  • автоматические.

На устройствах первой группы обрабатываемая деталь фиксируется механически. Конструкция фрезерных станков второй и третьей категории предусматривает наличие пневматических прижимов, удерживающих изделие. Это позволяет работать с алюминием.

image Виды фрезерных станков

Особенности самостоятельного создания копира

Фрезерно-копировальный станок для изготовления деревянной части ружья

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

Читайте также:  Чем можно резать металлочерепицу: технология и инструмент

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

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

Принцип работы устройства

Копировально-фрезерные станки по дереву предназначены для обработки плоских и объемных деталей. С помощью таких устройств создаются орнаменты и надписи, фасонные профили, сложные узоры на заготовках с гранями в разных плоскостях.

Существуют модели фрезерных станков с ЧПУ, которые обрабатывают криволинейные детали методом копирования по шаблону. Благодаря использованию этих устройств стало возможным создание большого количества деталей сложной формы и одинакового размера.

image Копировально-фрезерный станок с ЧПУ

Подобные станки используются преимущественно в мебельном производстве для создания декоративных элементов сложной формы.

Кроме мебели, на фрезерных станках создаются предметы декора, архитектурные элементы (барельефы, фризы), сувениры, деревянные детали оружия, рукоятки садовых инструментов. Так как все эти изделия отличаются по форме и по размеру, то для создания каждого из них требуются фрезерные станки определенной конструкции. Но независимо от компоновки, все устройства работают по одинаковому принципу.

Для работы с деревом на станке устанавливается фреза – режущий инструмент. Обработка изделий осуществляется по следующей схеме:

  • С помощью копира задается контур или поверхность. В качестве копира могут выступать плоский шаблон, эталонный образец, пространственная модель, чертеж, фотоэлемент.
  • Устройство слежения связано с режущей головкой через механическую (реже гидравлическую или пневматическую) систему подачи.
  • По заданному шаблону фреза создает контур или поверхность.

image Принцип работы копировально-фрезерного станка

Общее описание оборудования

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

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

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

Варианты фрезеровки

Фрезеровка на копировальном станке может осуществляться одним из двух методов:

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

image Методы фрезерования

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

Читайте также:  Примеры комплектации пивоварни — мини пивоварня. Оборудование для производства пива.

Процесс создание станка своими руками

image Чертежи самодельного мини-фрезерного станка по дереву

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

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

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

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

image Копировально-фрезерный станок — устройство

  • рабочая поверхность;
  • станина;
  • фрезерная головка.

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

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

Пантограф

image Самодельный пантограф — чертеж

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

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

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

Модель с плоскопараллельным механизмом

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

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

Читайте также:  ТОП — 12 лучших ножниц по металлу рейтинг

Копировально-фрезерный станок с плоскопараллельным механизмом

Модель для объемной фрезеровки

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

Копировально-фрезерный станок для объемной фрезеровки

Дупликарвер-2

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

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

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

Дупликарвер-2

Дупликарвер-3

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

Преимущества станков с ЧПУ

Несмотря на то, что копировально-фрезерный станок по дереву с ручным управлением существенно облегчает работу и повышает производительность труда, его все равно нужно контролировать. Но модели, используемые в массовом производстве, оснащены числовым программным управлением (ЧПУ). При работе с таким аппаратом от человека требуется только загрузить заготовку и забрать готовую деталь.

Преимущества станков с ЧПУ

Простой фрезерный станок, оснащенный ЧПУ, работает от управляющей программы, которую создает оператор в специальной системе, по трехмерной модели, разработанной заранее инженером-конструктором.

В отличие от простого фрезерного устройства с ЧПУ, в копировальных моделях установлена программирующая система, которая сама составляет управляющую программу. У таких устройств есть дополнительная приставка ЧПУ, которая ощупывает эталонную заготовку, разрабатывает ее трехмерную модель, на основе которой делается управляющая программа.

Главная проблема в станках с числовым программным управлением – дороговизна. Для небольшого производства смысла в таком аппарате нет, так как срок окупаемости должен быть не более пяти лет. В домашних условиях с ЧПУ легче сделать не копировальный станок, а обычный фрезерный, что, впрочем, тоже не самая простая задача.

Видео по теме: Копировальный станок своими руками

Публикации по теме

Описание станка плазменной резки металла с ЧПУ

Пошаговая инструкция по изготовлению стационарной циркулярной пилы своими руками

Варианты изготовления фрезера из болгарки своими руками

Особенности работы агрегата

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

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

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий