Фрезерный станок пригодится как на предприятиях, так и в бытовых условиях. Главное – заранее решить, какой именно вид оборудования надо приобрести. Ведь агрегат выпускается в нескольких разновидностях, у каждой из которых свои параметры. Выбор зависит от назначения устройства, требуемых результатов.
При производстве, использовании домашних мастерских иногда приходится создавать детали с определёнными образцами по формам, размерам. Копировально-фрезерные станки – устройства, позволяющие решить проблему в условиях предприятий. Обработка гарантированно проходит с высокой скоростью, точностью при использовании копировально фрезерных станков.
Технические характеристики
У каждой модели имеются свои конкретные цифры по параметрам. Следующие технические характеристики важны для моделей любого вида:
- Мощность электродвигателя и скорость его работы.
- Вертикальный ход стола, по максимуму.
- Поперечный ход стола.
- Продольный ход стола.
- Определение габаритов по рабочей поверхности стола.
- Рабочая поверхность стола изделия, которое копируется.
- Диаметр наибольшей окружности.
- Масштаб копирования.
Станки оснащают дополнительными инструментами, способствующими созданию различных форм. Использование шаблонов упрощает работу.
Возможности копировально-фрезерного оборудования
Станки копировальной группы относятся к оборудованию с фрезами. Отличный вариант, когда обрабатываются детали, имеющие поверхности с объёмом, определёнными плоскостями. Такая конструкция позволит без проблем выполнять гравировку так называемых фасонных изделий, с нанесением надписей, узоров. Фрезерные работы предполагают лёгкую обработку дерева с металлом.
Инструменты по металлам комплектуются частью с резаками, на основе разных материалов. Благодаря чему становится допустимой обработка различных основ:
- Чугунная.
- Стальная, разных сортов.
- Металлическая, цветная.
Одна из сфер применения – крупно- и мелкосерийное производство деталей, обладающих различными характеристиками.
Копировальные станки способны выполнить операции, недоступные для владельцев обычных универсальных приборов. Основной принцип работы – копирование, при котором используются шаблоны. Даже обработка форм высокой сложности проходит без человеческого фактора. Параметры геометрического плана у деталей остаются одинаковыми. Крупные партии с деталями производятся и на основе одного шаблона.
На станке устанавливаются специальные копиры, чтобы результат работы был ещё точнее.
Устройство станка
У станков главное назначение – фрезерование, плоскостного и объёмного типа. Основным рабочим инструментом становятся так называемые фрезы. Именно они отвечают за обработку контура, либо объёмной поверхности детали. Движения копира повторяются. Элементы различного типа образуют соединение между отслеживающими системами и органами выполнения операции:
- Механические.
- Пневматические.
- Гидравлические.
Такие элементы формируют усилие, получаемое рабочим органом от копира.
Устройство работает с шаблонами – пространственными и контурными моделями в плоскости. Так же используются детали-эталоны, либо контурные чертежи. Фреза считывается:
- Фотографическими элементами.
- Щупами специального назначения.
- Роликовыми, пальцевыми механизмами.
Листы шаблонов изготавливаются с помощью алюминия и любых других металлов, дерева или пластика.
Обработка деталей, шаблонов происходит на рабочем станке, с вращением.
Использование следующих деталей начинает движение рабочего органа:
- Муфтовый электромагнитный элемент.
- Дифференциальная часть.
- Соленоид.
- Клапанная деталь золотникового типа.
- Винтовая конструкция.
Реле – обязательные приспособления у копировальных устройств, ставятся на усиливающие части. Они могут быть нескольких видов: с электромагнитами, на гидравлике, электрооптического типа.
Скорость, с которой движется следящее устройство – параметр, определяющий качество готовой детали. Для готовых изделий можно добиваться следующих параметров:
- Точность профиля до 0,02 миллиметров.
- Шероховатость – №6.
Гидравлический цилиндр вместе с электрической цепью становятся основными элементами для исполнительной цепи у такого оборудования.
Копирование с заданным масштабом обеспечивается за счёт пантографа. У него так же есть конструкция из нескольких деталей:
- Отдельная вращательная ось.
- Инструментальный шпиндель.
- Ось направляющего пальца.
- Сам палец.
Одна рейка вмещает шпиндель вместе с направляющим пальцем. Соотношение плеч у рейки определяет масштаб копирования.
Рейка начинает двигаться, когда по шаблону перемещают палец. На следующем этапе осуществляется свободное осевое движение. У другой стороны рейки движения идентичные, при помощи станкового шпинделя. Последний понадобится при самостоятельном изготовлении инструментов. Функциональность устройства увеличивается.
Разновидности станков копировально-фрезерной группы
Станки копировального типа комплектуются оборудованием разного вида. Этот параметр позволяет выделить следующие группы приспособлений:
- Фотокопировальные разновидности.
- Станки, у которых подача осуществляется за счёт гидравлики или электрики, механики.
- Разновидности с одним, несколькими шпинделями. Оснащаются специальными поворотными столами, с формой прямоугольника или круга.
- При использовании копира. При закреплении последнего используется поворотная рейка. Она сама перемещается по плоскости в вертикали.
- С добавлением пантографов. Помогает обрабатывать детали в 2-3 измерениях одновременно. Многие выбирают модель Декель ГК 21.
Допустимо самостоятельное создание мастерами станков, относящихся к одной из групп, описанных выше. Остаётся только подыскать чертежи вместе с необходимыми комплектующими.
- Оборудование в стационаре, на полном автомате. В комплекте – пружины, играющие роль пневматики, с головкой трёхшпиндельного типа. Одновременно рассверливает отверстия тройного типа.
- Стационарные автоматы, когда за фиксацию отвечает пневматика, представленная пружинами.
- Ручные или настольные, с использованием механического способа фиксации.
Принцип работы
Деталью, задающей характеристики, при обработке становятся копиры. Головка у стола – основной инструмент для работы, принимающий перемещения на рабочей поверхности, контуре. Повтор движений проводится за счёт частей с резаками.
Работа главных элементов осуществляется с основными и вспомогательными движениями. Главное – когда вращается и перемещается шпиндель, инструменты врезаются в материалы заготовок, по контуру ходит стол с салазками.
Движений вспомогательного типа бывает несколько:
- Ускорение движения стола, салазок.
- Перемещения установок, от столиков с копировальными пальцами, механизмами упора, зажима.
Обычные действия, использование обратной связи – два основных вида схем, реализация которых допускается для устройств. Жёсткая связь с копиром – основа самой простой схемы, прямой разновидности. Связь отсутствует, когда движение обратное. Устройство отслеживания передаёт движения.
Когда фрезеруется контур, либо объём, станки данного типа подходят идеально. Если фрезерование контурное – предполагается использование плоскости, которая находится параллельно, либо перпендикулярно по отношению к инструменту. Второй случай предполагает движения стола вдоль, либо поперёк. Объёмный вариант работы – когда деталь обрабатывается поэтапно. При движениях применяется сразу несколько плоскостей.
Пантограф так же позволяет реализовать прямую схему. Он уменьшает размеры изделий в готовом виде по сравнению с шаблонами. Самостоятельное изготовление устройств при необходимости не доставит хлопот.
Заключение
Для столярных и модельных мастерских копировальные станки подходят как нельзя лучше, поскольку они позволяют обрабатывать металл и дерево в одинаковой степени. Главное – чтобы поверхность была достаточно мягкая. Популярными стали модели, привезённые из Италии. Но тайваньские и китайские установки ничуть не уступают по качеству. Высокая точность и надёжность – главное достоинство современного оборудования.
Достаточно 2-3 дневного обучения, чтобы приступить к работе с деталями любой сложности.
Копировально-фрезерный станок по дереву предназначен для создания изделий по заданному образцу. С помощью таких устройств осуществляется плоскорельефная, объемная или скульптурная резьба. Если нет возможности приобрести фабричную модель, то всегда можно изготовить станок своими руками.
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.
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.
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.
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.
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.
Процесс создание станка своими руками
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:
- 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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Выполнить копир токарного станка своими руками — не самая сложная задача. Но чтобы добиться желаемого по качеству и эффективности результата, придется приложить определенные усилия. Вам пригодится подробный чертеж, копировальный шаблон и несколько часов свободного времени. Предлагаем вам вариант станка копира, основанного на ручном фрезе в качестве режущего инструмента.
Предлагаемый копир для вашего токарного станка требует небольших финансовых, временных и трудовых затрат. Именно этим он привлекает большое количество мастеров, которым нужен копир для токарного станка.
Режущим приспособлением будет выступать ручной фрезер. При этом эксплуатационные возможности копира напрямую зависят от характеристик самого токарного оборудования.
Не стоит рассчитывать на привлекательность дизайна создаваемого своими руками устройства, поскольку его основная задача — без лишних энергозатрат создавать копии по шаблону.
Устройство станка с копиром
- Для начала, чтобы создать токарный станок с копиром, вам потребуется ручной фрезер. Его тип выбирайте сами, в зависимости от планируемых работ;
- Фрезер монтируется на опорную площадку с размерами примерно 50 на 20 сантиметров. Ее можно изготовить из листов фанеры толщиной 12 мм;
- По вашему желанию копировальный станок может получить большую или меньшую площадку. Размеры во многом зависят от параметров выбранного фрезера;
- На опорной площадке выполните отверстия, через которые будут выходить фрезеры;
- Здесь же проделываются отверстия под крепления. В роли крепежей оптимально использовать болты;
- Упорные бруски, расположенные по периметру и зафиксированные саморезами, обеспечат защиту от случайных подвижек фрезы при обработке изделий;
- Установив между брусками опоры фрез, убедитесь, что он зафиксирован надежно, отсутствуют любые вибрации или люфт;
- Дальний конец опорной площадки должен иметь возможность перемещаться по направляющей трубе по всей длине токарного оборудования;
- Используйте направляющую трубу диаметром 25 миллиметров, либо адаптируйте под свои параметры станка;
- Основное условие при выборе труб — они должны справиться с нагрузками от веса фрезера, не прогибаться, сохранять ровность, гладкость поверхности;
- Концовки труб зафиксируйте парой деревянных бруском подходящего размера;
- Бруски монтируются к корпусу станка саморезами или через болты.
Установка элементов конструкции
Чтобы токарный станок с копиром работал эффективно, а копировальный процесс не вызывал вопросов по качеству, ни в коем случае не спешите. Именно спешка не позволяет мастерам сделать своими руками действительно хороший копир под токарный станок.
Изучив чертеж, на основе которого вы решили построить копир своими руками, придерживайтесь предлагаемых размеров. Если допустить даже небольшую погрешность, технология копирования может полностью нарушится, собьются рабочие оси.
Чтобы ничего подобного не допустить, придерживайтесь нескольких важных правил.
- Ось трубы, предназначенной для передвижения фрезера, обязана быть точно параллельно относительно оси вращения станка.
- Совпадение оси трубы и оси станка также важный плюс, хотя обязательным это условие не является.
- Главный момент — совпадение фрезера в крайнем нижнем положении с осью токарного устройства. Этот параметр контролируется и меняется по мере необходимости за счет уровня размещения копира.
- Направляющую трубу зафиксируйте через глухие отверстия деревянных брусков. Но непосредственно перед фиксацией наденьте на трубу два бруска, на которых планируется монтаж несущей площадки.
- Деревянные бруски для несущей площадки обязаны очень легко двигаться, а точнее скользить вдоль направляющей трубы. Если замечены расшатывания, копировальный агрегат придется переделывать.
Многие опасаются того момента, когда предъявляются повышенные требования относительно скольжения. Но сделать станок с такими рабочими параметрами не сложно, если взять на вооружение ровную, гладкую трубу.
Горизонтальные бруски
Следующий шаг — это монтаж горизонтального деревянного бруска, который является вторым по значимости рабочим компонентом вашего токарного станка с копиром.
- Придерживайтесь аналогичных требований точности, как и в операциях, описанных выше;
- Горизонтальный брус соединяется с шаблоном профиля заготовок;
- Для изготовления бруска своими руками можете использовать заготовку размером 7 на 3 миллиметра и зафиксировать его саморезами к вертикальным стойкам;
- Сами деревянные стойки монтируются к станине токарного устройства любым удобным для вас методом;
- Убедитесь, что верхняя кромка горизонтального элемента параллельна относительно оси станка и располагается на одном уровне;
- Если в какой-то момент копировальный функционал вам не потребуется, брусок можно легко снять своими руками, откинуть установочную площадку на край станка и использовать токарный агрегат по его прямому назначению без копира;
- К рабочему столу фреза монтируется вертикальный упор. Здесь вполне подойдет лист тонкой фанеры. Хотя если вам требуется более прочная конструкция, используйте стальные листы;
- Данный элемент служит для передвижения по копиру при заточке деталей. Он задает пространственное положение для рабочего фрезера. Потому копир следует фиксировать как можно надежнее;
- Важную роль играет толщина. Чем тоньше окажется вертикальный упор, тем точнее сможет копировать токарный станок ваш шаблон. Но и при слишком тонком упоре устройство по шаблону начинает двигаться с определенными затруднениями. Потому оптимальный выход из ситуации — это поиск промежуточного варианта;
- Если для изготовления копира вы используете фанеру, обязательно предусмотрите применение съемной его конструкции. Это позволит легко демонтировать копир при его износе, заменить на новый при минимальных временных затратах.
Шаблон
Последний, но не менее важный элемент токарного станка с функцией копира — это непосредственно сам копировальный шаблон. Сделать его не сложно, но конфигурация полностью зависит от параметров изделий, которые вы хотите получить с помощью вашего станка.
- Возьмите лист фанеры или ОСП плиту;
- Нанесите на листе разметку согласно контурам будущего изделия, которое вы хотите выточить на токарном устройстве;
- Обязательно сопоставьте все размеры с требуемыми параметрами;
- Электрическим лобзиком аккуратно режущим лезвием пройдитесь по контурам, вырезав необходимую деталь;
- Обработайте кромки шлифовальной машинкой или обычной наждачной бумагой. На шаблоне не должно быть неровностей, заусенцев, зазубрин;
- Закрепите полученный шаблон на горизонтальной рейке, используя саморезы;
- Фиксацию осуществляйте строго в соответствии с установочными параметрами.
Используя чертежи и видео инструкции, вы легко сможете самостоятельно сделать достаточно эффективный, производительный копировальный токарный агрегат. Вам только потребуется немного терпения и времени.
При необходимости сделать копию предмета из дерева или металла на помощь приходит копировальная техника, для этого она используется на многих предприятиях. В частности, копировально-фрезерные установки предназначены для создания предметов максимально копирующих исходный образец.
Современные виды станков дают возможность выполнять работу точно и быстро большими тиражами. Такие установки замечательно походят для создания копировальных работ на плоскости и в объеме с применением соответствующих копиров и моделей объемного типа. Что представляет собой фрезерно-копировальный станок по дереву, как он работает и какая его примерная цена, мы узнаем из статьи.
Фрезерно-копировальная техника
Станки такого типа представляют собой один из способов механической обработки, чтобы создать предметы нужной геометрической формы. Поверхность заготовки обрабатывается в несколько этапов - черновая, получистовая и чистовая обработка.
Область применения фрезерных станков очень широкая - это фасонные детали из древесины, плоскостное фрезерование, обработка профиля, объемное фрезерования рельефов предметов и деталей. Прежде чем попасть в массовое производство, фрезерные станки должны пройти специальную сертификацию , чтобы соответствовать всем нормам и правилам безопасности, необходимым в процессе работы.
Благодаря методике шаблонной технологии копирования, получается одинаковая форма всех деталей и ошибка работника, обслуживающего станок, сводится к нулю, поскольку человек не оказывает влияние на рабочий процесс агрегата.
Чтобы выполнить ряд абсолютно одинаковых готовых изделий необходимо применение специальных шаблонов либо изделие, которое было выполнено по нему. Специалисты рекомендуют оснастить дополнительно агрегат пантографом. Это механизм, передающий максимально точно движения режущему инструменту вдоль профиля установки головки.
Обработка заготовки по копиру посредством копировального механизма дает команду всем исполнительным устройствам агрегата. Фреза установки и деталь, которая подвергается фрезерованию, воссоздают поверхность, заданную на копире в относительном передвижении.
К главным движениям относятся - рабочий стол фрезерного станка, передвижение по контуру салазок, вращение шпинделя. Второстепенными являются:
- Перемещение трейсерного столика, установочного характера копировального пальца и упоров.
- Ускорение движения шпинделя салазок и рабочей поверхности стола.
- Зажим головки шпинделя.
Копировальное фрезерование может быть двух типов:
- Контурное.
- Объемное.
Контурное фрезерование отличается тем, что при обработке дерева кривая копира расположена в параллельной или перпендикулярной оси
рабочего инструмента. В одном случае рабочая поверхность с заготовкой и копиром передвигается только в параллельном или поперечном направлении копира, его кривой линии. Также они могут передвигаться только продольно, в этом случае весь процесс кривой контролируется перемещением копирного пальца и фрезы в вертикальной плоскости.
Когда идет процесс объемного копирования заготовка имеет пространственную сложную поверхность. Она обрабатывается двумя или более параллельными ходами рабочего стола, при каждом ходе выполняется контурное фрезерование. Выполняющий весь процесс рабочий инструмент станка, после каждого рабочего прохода вынужден смещаться относительно детали на показатель поперечной подачи перпендикулярно строке, затем снова выполняется ход стола.
Назначение фрезерно-копировальных агрегатов и их преимущества
Это оборудование давно уже стало незаменимым для небольших мебельных мастерских. Они помогают выполнить фрезерование прямых и криволинейных поверхностей, сверлить отверстия, делать гнезда самых разных конфигураций по дереву.
Они применяются для резьбы разных пород дерева, для копирования скульптур и плоскорельефных поверхностей. Станки помогают существенно повысить качество обрабатываемой продукции. Главными преимуществами копировально-фрезерных станков по дереву можно назвать:
- Компактность.
- Высокая прочность.
- Длительный эксплуатационный срок.
- Высокая точность и надежность станков.
Цена на фрезерно-копировальные станки по дереву
Оборудование предназначено для обработки поверхностей мягких и твердых пород древесины
, поэтому прекрасно подходят для столярных и модельных мастерских.
Фрезерно-копировальные агрегаты производства Италии G 60 - G 80 - G90 GRIGGIO, очень популярны в столярном и мебельном производстве. Они предназначены для фрезерования криволинейных и прямолинейных контуров, гнезд, контуров и пазов, сверления и зенкования отверстий в столярно-мебельных заготовках. Отлично подходят для обработки мебельных фасадов и дверных полотен. Размер рабочего стола - 750х600 мм, вертикальный ход рабочего стола - 150 мм, перемещение шпинделя в вертикальной плоскости - 80 мм, шпиндель вращается с частотой - 9 000-18 000 об/мин. Примерная цена 339 000 рублей.
Фрезерно-копировальная установка VFK-810 (угол поворота стола до 45 о) - создана для фрезерования контуров криволинейных и прямолинейных, гнезд, пазов, зенкования и сверления отверстий в мебельно-столярных заготовках. Важным преимуществом является высокая скорость до 20 000 об/мин, идеальное качество, которое дает шпиндель. Подъем стола - 200 мм, его размер, длина - 1 000 и ширина - 800 мм. Примерная цена - 274 000 рублей.
Фрезерно-копировальный агрегат WINNER LH-1000 производства Тайвань - идеальный вариант для изготовления филенчатых дверей и других видов столярных работ. Такие операции являются самыми сложными, трудоемкими, поэтому даже опытный мастер с высокой квалификацией не в состоянии справиться такой задачей за короткое время. Изготавливает филенчатый элемент за один проход, многоуровневый шпиндель меняет быстро профиль, не переставляя инструмента. Оборудован специальным столом с плоской системой координат, что дает высокую точность всех выполняемых фрезерных операций, а также безопасность. Шпиндель вращается с частотой 9 000 об/мин, цена станка - 1 246 463 рубля.
Копировально-фрезерный станок производства Китай МХ 5068. Его отличительными особенностями является высокая скорость до 18 000 об/мин, идеальное качество дает шпиндель, изделия не нуждаются в дальнейшей обработке. Вертикальное перемещение шпинделя от пневмопривода, поворот стола на 45 о, увеличенные размеры рабочего стола - 805-600 мм, наибольшая толщина заготовки - 150 мм, масса станка - 440 кг, цена изделия - 193 240 рублей.
Такое оборудование, как современный копировально-фрезерный станок отличается высокой точностью и надежностью в выполнении различных видов работ. Для того чтобы начать на нем работать достаточно 2-3 дневного обучения, после чего можно создавать настоящие шедевры по дереву.
Как в производственных, так и в домашних условиях нередко возникает необходимость изготовить деталь, формы и размеры которой полностью идентичны исходному образцу. На предприятиях эта задача решается при помощи такого устройства, как копировально-фрезерный станок, который позволяет изготавливать копии исходной детали большими сериями, отличается высокой скоростью, а также качеством выполняемой обработки.
Что собой представляет процесс фрезерования
Копировально-фрезерные станки и любое другое оборудование фрезерной группы можно встретить практически на любом промышленном предприятии. Объясняется это тем, что операция фрезерования - это один из наиболее распространенных методов, используемых для выполнения механической обработки. Данная технология позволяет выполнять широкий перечень черновых, получистовых и чистовых операций с простыми и фасонными заготовками из черного, а также цветного металла, работать по дереву и пластику. На современном фрезерном оборудовании с высокой точностью и производительностью обрабатываются детали даже самой сложной формы.
Различают два основных типа фрезерования: встречное (подача и вращение инструмента разнонаправлены) и попутное (инструмент вращается в ту же сторону, что и осуществляется подача). Режущая часть инструментов, выполняющих фрезерование, изготавливается из различных материалов, что дает возможность не только успешно работать по дереву, но и выполнять обработку (шлифовку в том числе) даже самых твердых металлов и сплавов, искусственного и натурального камня.
Фрезерное оборудование подразделяется на два вида: общего назначения и специализированное, к которому и относится копировально-фрезерный станок.
Возможности копировально-фрезерного оборудования
Копировальный станок, относящийся к фрезерной группе, разработан для копировально-фрезерных работ с плоскими и объемными деталями. Кроме того, на таком устройстве можно выполнять гравировку фасонных профилей, наносить на изделия надписи и узоры (даже высокой сложности), осуществлять легкие фрезерные операции по дереву и другим материалам.
Используя инструменты с режущей частью из различных материалов, на копировально-фрезерных станках обрабатывают детали, выполненные из чугуна, разных сортов стали и цветных металлов. На таких устройствах для выпуска деталей мелкими и крупными сериями успешно производят лопатки турбореактивных двигателей и паровых турбин, гребные винты для судов, штампы вырубного и ковочного типа, рабочие колеса для гидротурбин, формы для прессования и литья, пресс-формы и т.д.
На копировально-фрезерном станке выполняются технологические операции, практически недоступные универсальному оборудованию. Принцип работы такого станка основан на методе копирования, для выполнения которого используется специальный шаблон. Применение шаблона исключает человеческий фактор при обработке даже сложнейших деталей, благодаря чему все готовые изделия имеют одинаковую форму и геометрические размеры. Что удобно, один шаблон можно использовать для точного изготовления большой партии деталей, которые будут полностью идентичны между собой.
Для того, чтобы копирование формы и размеров шаблона было максимально точным, на копировально-фрезерном станке устанавливают копир (пантограф для фрезера). Назначение такого устройства - точная передача всех движений копировальной головке режущему инструменту.
Как устроен копировально-фрезерный станок
Копировально-фрезерные станки, как упомянуто выше, используются для плоскостного (обработка профилей) и объемного (обработка рельефов) фрезерования. В качестве рабочего инструмента на них применяются фрезы, которые, обрабатывая контур или объемную поверхность детали, повторяют движения копира. Связь рабочего органа и системы слежения у ручных станков обеспечивается за счет механических, пневматических или гидравлических элементов, нужных для формирования усилия, передаваемого от копира на рабочий орган копировально-фрезерного станка.
Шаблоном на таких станках выступает плоская контурная или пространственная модель, деталь-эталон или контурные чертежи, а элементом, считывающим форму и размеры шаблона, - копировальный палец или ролик, специальный щуп, фотоэлемент. Для изготовления шаблона можно использовать алюминиевый лист или лист из другого металла, пластик или древесину. Шаблон и обрабатываемая деталь располагаются на вращающемся рабочем столе станка.
Рабочий орган копировально-фрезерного оборудования приходит в движение благодаря таким конструктивным элементам, как винт, золотниковый клапан, соленоид, дифференциал или электромагнитная муфта. Реле, устанавливаемые в усилительных устройствах копировально-фрезерных станков, бывают электромагнитными, гидравлическими или электрооптическими.
Качество обрабатываемой детали (шероховатость поверхности, точность формы и размеров) зависит от такого параметра, как скорость перемещения следящего устройства. При этом можно добиться следующих характеристик готового изделия: шероховатость – №6, точность профиля – 0,02 мм. Основными элементами исполнительной цепи такого оборудования являются электрический двигатель и гидравлический цилиндр.
Пантограф, устанавливаемый на копировально-фрезерном оборудовании, обеспечивает копирование в заданном масштабе. Конструкцию пантографа составляют направляющий палец, его ось, инструментальный шпиндель и отдельная ось вращения. Шпиндель и направляющий палец располагаются на одной рейке, от соотношения плеч которой зависит масштаб копирования.
Перемещаясь по контуру шаблона, палец приводит в движение рейку, свободно вращающуюся на оси. Соответственно, на другой стороне рейки шпиндель станка совершает идентичные движения, обрабатывая заготовку. На копировально-фрезерных станках, которые изготавливаются своими руками, такое устройство также не будет лишним, его наличие значительно увеличивает функциональность оборудования.
Разновидности станков копировально-фрезерной группы
Оснащение копировально-фрезерного станка может включать приводы различного типа. На основе этого параметра выделяют:
- оборудование с пантографом (пригодное для обработки деталей в 2–3 измерениях);
- устройства с копиром, закрепленным на поворотной рейке, перемещающейся в вертикальной плоскости;
- одно- и многошпиндельные станки, оснащенные поворотными столами круглой или прямоугольной формы;
- станки, подача на которых обеспечивается за счет механических, электрических, гидравлических устройств;
- фотокопировальное оборудование.
Самодельный копировальный станок может относиться к любому из этих типов (в том числе и к копировально-шлифовальным станкам). Надо только найти в интернете чертежи и подобрать комплектующие.
По степени автоматизации и способу фиксации обрабатываемой детали выделяют следующие категории копировально-фрезерных станков:
- ручные или настольные, на которых заготовка фиксируется механическим способом (на этих устройствах можно рассверливать отверстия различной формы в соответствии с шаблоном);
- автоматическое оборудование стационарного типа, заготовки на котором фиксируются при помощи пневматических прижимов (на таких станках работают с алюминием);
- автоматическое оборудование стационарного типа с пневматическими прижимами, на котором установлена трехшпиндельная головка (на этих копировально-фрезерных станках одновременно рассверливают тройные отверстия, что не позволяют выполнять агрегаты двух предыдущих типов).
Как работает копировально-фрезерный станок
Как было замечено выше, на копировально-фрезерном станке заготовка обрабатывается с помощью задающего устройства - копира. Все перемещения копира по контуру или поверхности шаблона передаются благодаря специальному (копировальному) устройству на рабочую головку станка, в которой закреплена фреза. Таким образом, режущий инструмент в точности повторяет все те движения, которые совершает копир, используемый для оснащения фрезера.
Движения элементов копировально-фрезерного станка в процессе обработки детали подразделяются на главные (вращение и перемещение шпинделя при врезании инструмента в материал заготовки, перемещение по контуру рабочего стола и салазок) и вспомогательные (движение шпиндельной головки, салазок и стола в ускоренном режиме, а также установочные перемещения, которые совершают трейсерный столик, копировальный палец, упоры и зажим, фиксирующий шпиндельную головку).
В копировально-фрезерных станках, работающих по алюминию, могут быть реализованы две схемы слежения: простое действие и действие с обратной связью. При реализации схемы прямого действия рабочий орган станка совершает движения за счет того, что он жестко связан с копиром. Схема обратного действия не предусматривает такой связи и перемещения от копира на рабочий орган передаются не напрямую, а через следящую систему.
Как уже говорилось выше, на копировально-фрезерных станках выполняют контурное и объемное фрезерование. При контурном фрезеровании движения копира происходят в плоскости, параллельной или перпендикулярной оси инструмента. В первом случае перемещение рабочего стола оборудования может быть только продольным, а фреза и копировальный палец двигаются вертикально. Во втором случае стол двигается как в продольном, так и в поперечном направлении. При объемном фрезеровании деталь обрабатывается поэтапно – благодаря нескольким передвижениям стола и инструмента, совершаемым в параллельных плоскостях.
Схема прямого действия может быть реализована и через пантограф, который позволяет уменьшать размеры готовых изделий по отношению к размерам используемого шаблона (масштабировать). Чаще всего такое дополнительное устройство, которое легко сделать и самому, устанавливают на станки, используемые для гравировочных и легких фрезерных работ.
Очередная вариация сделанного самостоятельно станка
Как изготовить копировально-фрезерный станок своими руками
Приобрести копировально-фрезерный станок для оснащения своей мастерской хотели бы многие домашние умельцы, но стоимость такого оборудования достаточно велика. Между тем, обладая желанием, затратив не так много времени, сил и финансовых средств, можно изготовить такое оборудование своими руками.
Естественно, самодельное копировально-фрезерное оборудование не сравнится с профессиональным по своей мощности, надежности и функциональности, но и на таких станках можно выполнять качественные копии, работать с их помощью по дереву и обрабатывать заготовки из других материалов. Многие пытаются приладить копирующее устройство к уже имеющемуся , однако это нецелесообразно, так как при этом приходится переделывать практически весь станок. Как показывает практика, свой самодельный станок копировально-фрезерного типа лучше собирать с нуля, подобрав для этого соответствующие комплектующие.
Ниже на фото приведен пример самодельного станка с дополнением в виде видео. Создатель станка ведет повествование по-английски, но в принципе все вполне понятно и без перевода.
Своими руками копировально-фрезерное устройство проще всего изготовить по типовой схеме, которая включает в себя несущую конструкцию – раму, рабочий стол и фрезерную головку. Приводом для обеспечения вращения рабочего инструмента является электродвигатель, передающий движение через двухступенчатый механизм, позволяющий получать две скорости. Рабочий стол этого самодельного устройства можно регулировать по высоте.
Многие из тех, кто копировально-фрезерный станок изготовил своими руками, отмечают, что при смене режимов работы, у такого оборудования начинает проявляться масса недостатков. Наиболее распространенными из таких недостатков являются вибрации рамы станка, искривление заготовки и ее прогиб, некачественное выполнение копирования и др. Чтобы избежать таких проблем, лучше всего делать копировально-фрезерное устройство узкоспециализированным и сразу настраивать его на обработку однотипных заготовок. Объясняется это тем, что самому учесть все недочеты, которые будут возникать у универсального оборудования при смене режимов работы, практически невозможно.
