Копировальный фрезерный станок по металлу своими руками

Содержание
  1. Копировальный станок по дереву своими руками
  2. Краткое описание
  3. Примеры обрабатываемых изделий
  4. Принцип работы копировального устройства
  5. Выбор компоновки самодельного станка
  6. Несколько примеров
  7. Видео: презентация самодельного копировального станка
  8. Копировальный станок с ЧПУ своими силами — возможно ли это
  9. Копировально-фрезерный станок своими руками – создаем надежное оборудование!
  10. 1 Принцип работы и применение станка – в чем суть?
  11. 2 Копир и фрезер – как сделать надежный аппарат своими руками?
  12. 3 Выполняем сборку – что куда крепить?
  13. 4 Практические советы по изготовлению и оптимизация работы
  14. Самые популярные виды копировально-фрезерных станков
  15. Технические характеристики
  16. Устройство
  17. Предназначение
  18. Принцип работы
  19. Классификация
  20. Как изготовить копировально-фрезерный станок
  21. Копировальный станок из подручных материалов

Копировальный станок по дереву своими руками

Дерево — один из основных материалов, которые использует человек в повседневной жизни для изготовления мебели, предметов внутреннего убранства, декоративных архитектурных элементов, хозяйственных и садовых принадлежностей и многого другого.

Копировальный станок по дереву.

Одну-две вещи можно сделать ручным инструментом либо с использованием деревообрабатывающего оборудования.

Но как обработать большое количество совершенно одинаковых изделий с наименьшими затратами труда и времени? В этом случае на помощь придут копировальные станки. Одним из них является копировально-фрезерный станок по дереву.

В статье рассматривается его устройство и принцип действия, а также предлагаются некоторые советы желающим изготовить аппарат самостоятельно.

Краткое описание

Копировально-фрезерные станки (КФС) предназначены для обработки деталей из дерева методом копирования. Разновидности метода:

Тот или иной метод используется в зависимости от формы обрабатываемого изделия.

Основное преимущество копировальных станков состоит в том, что можно изготавливать любое количество деталей с криволинейным контуром, являющихся копией исходного экземпляра. Все они будут абсолютно идентичными. В то же время станок обладает гибкостью, чтобы перейти на обработку другой детали, достаточно сменить эталон.

Поэтому сфера применения их достаточно широка: от мелкосерийного изготовления до массового производства. Наряду с достаточно большими станками для промышленного назначения существуют компактные настольные устройства. Копировальные станки используются в мебельном производстве, деревообрабатывающих цехах, в столярных мастерских индивидуальных предпринимателей.

Примеры обрабатываемых изделий

Ниже показан далеко не полный состав продукции, изготавливаемой с помощью КФС:

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:

Частным видом копировально-гравировальных работ является фрезерование рисунков или орнаментов по шаблону, представляющему собой наклеенную бумажную копию, распечатанную на принтере.

В качестве программы для создания рисунка можно использовать AVTOCAD, Компас, Word, Paint и другие. Чтобы не прорвать бумагу, в копирующий наконечник вставляют мягкую вставку (дерево или пластик).

Выбор компоновки самодельного станка

Что нужно знать, приступая к разработке своего оригинального устройства.

Однако, если рельеф крутопадающий, то ось инструмента необходимо дополнительно поворачивать, чтобы обеспечить лучшие условия для обработки. То есть, уже получается 4 оси. В некоторых случаях потребуется 5 и более осей. Представляя в голове технологию обработки, следует предусматривать все возможные ситуации. После изготовления станка внести дополнительные движения может оказаться проблематичным.

Наконец, станок необходимо скомпоновать таким образом, чтобы управляющие усилия были минимальными. Это означает, что подвижные узлы должны быть как можно легче. Подумайте — какую компоновку лучше выбрать: горизонтальную или вертикальную. Во-первых, от этого зависит удобство работы, а также загрузки и выгрузки обрабатываемых деталей. Во-вторых, при вертикальной компоновке стружка падает сразу на пол или в корыто, а не скапливается на основании или в механизмах станка.

Фрезерную головку следует выбирать максимально высокооборотную. Это является важным фактором, влияющим на качество обработки (уменьшается высота гребешков от фрезы).

Несколько примеров

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.

Читайте также:  Постройки для участка детского сада своими руками

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:

Продольное движение получается сложением 2-х поворотов: рычагов и рамы. В качестве силовой головки используется немецкий фрезер мощностью 500 Вт и с частотой вращения шпинделя 10 — 30 тысяч оборотов в минуту. Легко переносится одним человеком (вес — 28 кг).

Дупликарвер-3

Фот 5: обработка длиномерной объемной резьбы

К предыдущему станку добавлены еще 2 направляющих скалки (дополнительная линейная ось), а поворотные рабочие столики располагаются вертикально. В результате стало возможным обрабатывать длинномерную объемную резьбу.

Ниже показаны некоторые чертежи, которые могут быть полезными при изготовлении самодельного устройства.

Чертеж 1 — устройство пантографа

Чертеж 2 — схема фрезера, установленного на пантографе
Чертеж 3 — каретка для установки фрезера на плоско-копировальном устройстве

Видео: презентация самодельного копировального станка

Копировальный станок с ЧПУ своими силами — возможно ли это

Все рассмотренные выше устройства имеют ручное управление, то есть, несмотря на повышение производительности, человек остается прикован к механизму. Подобная работа довольно однообразна и утомительна. В массовом и крупносерийном производстве используют копировально-фрезерные станки, оснащенные числовым программным управлением (ЧПУ). Вся работа на таком оборудовании сводится к загрузке заготовок и снятию готовых изделий. В качестве примера на фото показан подобный станок.

От обычного фрезерного станка с ЧПУ копировальный отличается наличием программирующей системы. Традиционный станок с ЧПУ работает от управляющей программы, составленной оператором в системе, например, ARTCAM, по 3-D модели, которую разрабатывает на стадии проектирования инженер-конструктор. Если же изделие создано скульптором или дизайнером, его необходимо предварительно оцифровать, то есть создать 3-D модель. Эту работу выполняет инженер-программист.

Для тех, кто собирается заняться своим бизнесом, изготавливая поделки из дерева, а также для профессиональных столяров-краснодеревщиков изготовленный своими руками копировальный станок явится большим подспорьем. Его можно с успехом применять с целью художественного оформления загородной усадьбы, хозяйственных построек, детских площадок и других сооружений. Ювелирная, казалось бы, работа будет выполняться играючи и с высоким качеством.

Источник

Копировально-фрезерный станок своими руками – создаем надежное оборудование!

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

1 Принцип работы и применение станка – в чем суть?

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

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

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

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

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

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

Читайте также:  Ремонт угловой шлифовальной машины своими руками

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

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

3 Выполняем сборку – что куда крепить?

Основой для изготовления станка своими руками будет ручная фрезерная установка. Закрепите ее на деревянной опоре из толстой фанеры (не менее 12 мм толщиной). В опоре также делается несколько отверстий под крепеж и держатель фрезера. Дополнительно следует соорудить каркас и изготовить несколько брусков, которые устанавливаются по краям опоры, они будут придерживать аппарат во время работы.

В качестве направляющей используем металлическую трубу среднего диаметра. На трубу устанавливаем каретку со вставленным в нее фрезером. На каретку крепим планку, которая играет роль копировального щупа, после чего необходимо зафиксировать горизонтальный брус, на который крепится основной шаблон. Станок, изготовленный по такому принципу, можно применять для обработки и создания копий с простых бытовых изделий, например, дверных ручек, замков, мебельных ножек. Фрезерная установка с мотором вставляется внутрь каретки и подключается к питанию. На опоре фиксируется шаблон, по нему передвигается копировальный щуп.

Фрезер работает от сети, каретка передвигается ручным способом, таким образом, чтобы рабочая головка повторяла движения щупа. Для создания более сложных моделей необходимо подключение дополнительных рабочих головок и установка привода с ременной передачей. Сейчас существует возможность подключения самодельной установки к программному обеспечению, однако для этого потребуется ЧПУ и дополнительное оборудование и инструменты. Такой самодельный станок будет справляться со своими бытовыми функциями достаточно хорошо.

4 Практические советы по изготовлению и оптимизация работы

Практика использования самодельных копировально-фрезерных станков различного типа показывает, что конечная деталь, изготовленная на таком оборудовании, имеет определенные несоответствия чертежам и формам и некоторые производственные дефекты в виде сколов и искривлений. Эти изъяны обусловлены постоянными вибрациями станка и перемещениями рабочей головки. Избавиться от них в бытовых условиях очень трудно.

Чтобы избежать подобных недочетов в работе самодельного оборудования, рекомендуем изготавливать узкоспециализированные станки, а не оборудование универсального типа. То есть перед началом работ по изготовлению станка своими руками необходимо определиться, под какие конкретные детали его планируется использовать. Так можно оптимально подобрать вес и размеры копировально-фрезерного станка ручной сборки. Важно помнить, что чем больше размер деталей для обработки, тем мощнее и тяжелее должна быть рабочая установка.

Для больших деталей нужны дополнительные держатели и более массивная опора, это позволит максимально гасить вибрации, которые будут возникать при работе. Кроме того, лучше использовать электрический привод вместо ручного и следить за тем, чтобы направляющие имели достаточный запас прочности. Помните и о том, что от вида рабочей поверхности зависит плавность перемещения режущего оборудования в различных плоскостях, следовательно, и конечный результат.

Источник

Самые популярные виды копировально-фрезерных станков

На больших предприятиях и в частных мастерских часто возникают потребности в производстве деталей одинаковых по размеру и форме. Чтобы выполнить подобные работы необходимо применять копировально-фрезерный станок. Оборудование позволяет изготавливать одинаковые детали, не отличающиеся по размеру и форме.

Копировально-фрезерный станок

Технические характеристики

Возможности копировально-фрезерного оборудования зависят от его технических характеристик. При выборе следует учитывать технические параметры станка:

Помимо основных характеристик, у покупного оборудования есть дополнительные элементы, которые расширяют его функционал. К ним относится возможность изменения положения рабочего стола под разными углами, наличие обычных и поворотных тисков.

Устройство

Знание конструкции станка позволяет избежать ошибок в эксплуатации оборудования. Устройство:

Дополнительно на копировально-фрезерном оборудовании устанавливается пантограф. С его помощью задаётся рабочий процесс в определённом масштабе.

Копировально-фрезерное оборудование

Предназначение

Использование станка позволяет проводить фрезерование поверхности заготовок. Подобное оборудование используется как для работы с металлом, так и с деревом. Для копира используется готовая деталь, по которой станок начинает копирование формы на необработанную заготовку. Копировально-фрезерные станки предназначены для таких работ:

Промышленные машины позволяют создавать узоры и сложные фигуры на разных плоскостях.

Принцип работы

Копировально-фрезерное оборудование позволяет ускорить производство и повысить эффективность труда рабочих. Этапы проведения работ:

Рабочий инструмент (фреза) выбирается в зависимости от того, какой узор нужно нанести на рабочую поверхность заготовки.

Классификация

Копировальные фрезерные станки бывают разных типов, комплектации и конструкции. Оборудование, которое можно найти в продаже, бывает нескольких типов:

Копировально-фрезерные машины можно разделить на две группы по количеству рабочих частей:

Станки с копиром можно разделить по типу управления:

Как изготовить копировально-фрезерный станок

В строительных магазинах присутствуют копировально-фрезерные станки для обработки металлических заготовок. Самые популярные — модели с системой ЧПУ. Однако они очень дорогие. И поэтому вопрос о изготовление станка своими руками становится весьма актуальным.

Добиться высокой производительности от самодельного оборудования не получится. Без опыта работы с радиодеталями, схемами и программным обеспечением установить систему ЧПУ на самодельную модель не получится.

Читайте также:  Столик складной маленький сделать своими руками

Этапы изготовления самодельного токарного станка:

Самодельное оборудование не годится для серийного производства. После нескольких обработанных деталей направляющие профиля отклонятся от изначальных размеров. Из-за этого их требуется периодически проверять, настраивать.

Нельзя забывать про изготовление панели управления. Лучше сделать пульт, с помощью которого можно будет изменять скорость вращения шпинделя. Перед включением самодельного оборудования проверяется надёжность крепёжных соединений, работоспособность двигателя, наличие питания.

Источник

Копировальный станок из подручных материалов

Сделать такой станок довольно не сложно, а его полезность даже сложно оценить, он бесценен. Конструкция очень простая, в качестве основного инструмента используется болгарка с диском по дереву. Большинство используемых деталей позаимствованы из отечественных автомобилей. Что касается дополнительных материалов, то это уголок для рамы, фанера и другие мелочи. Итак, рассмотрим более подробно, как же сделать такой станок!

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— двигатель дворников ВАЗ (2101-2107 или подобный);
— ведущая и ведомая звездочка от велосипеда;
— велосипедная цепь;
— болгарка с диском по дереву;
— две помпы от ВАЗ 2108 ( детали ВАЗ из Китая );
— ремень ГРМ ВАЗ 2108;
— натяжитель ремня ВАЗ 2108;
— стальной уголок;
— выключатель (устанавливается под педалью тормоза ВАЗ);
— металлический уголок;
— фанера;
— подшипники, шайбы, болты и гайки;
— квадратные трубы;
— резьбовой стержень (для вала).

Список инструментов:
— болгарка;
— дрель;
— ножовка;
— сварочный аппарат;
— гаечные ключи и пр.

Процесс изготовления копировальной машины:

Шаг первый. Изготовление основы
Основа для станка должна быть довольно крепкой. В качестве материала автор использовал стальной уголок. Конструкция получилась прямоугольной формы. Режем уголок до нужных размеров, а потом собираем раму, используя болты с гайками или просто все свариваем.



Шаг второй. Боковые стенки
Далее можно устанавливать боковые стенки. На них будут размещаться все важные узлы. Материал должен быть довольно крепким. Для этих целей можно использовать фанеру, а лучше склеить несколько листов вместе. Вполне можно использовать и OSB.
Всего нам понадобится две стенки, крепим их при помощи трех болтов с гайками каждый на основе.

В боковых стенках предусмотрено 3 отверстия, одно центральное нужно для установки рабочего вала. На этом валу есть резьба и по нему ездит каретка с рабочим инструментом. А два другие отверстия нужны для установки исходной детали, а также заготовки, из которой делается копия.

Шаг третий. Сборка «упорной стенки»
На упорной стенке находится два упора, длина которых регулируется. С помощью этих упоров мы будем фиксировать исходную деталь и заготовку. Тут вам понадобятся стальные трубы, стержни и так далее. Вы можете придумать свою конструкцию этих упоров.

Также в этой стенке устанавливается подшипник рабочего вала. Для него нужно вырезать отверстие, а фиксируется подшипник с помощью двух шайбы, который устанавливаются спереди и сзади подшипника. Стягиваются шайбы при помощи трех болтов с гайками. Хорошенько затягиваем все это дело и переходим ко второй стенке.













Осталось установить и натянуть ремень. Что касается ремня, то он тоже взят из автомобиля, это ремень ГРМ ВАЗ 2108. Для ремня вам понадобится натяжитель, он также взят из автомобиля. Устанавливаем натяжитель и натягиваем ремень. Вот и все, теперь этот узел собран.

Шаг седьмой. Двигатель
Для вращения рабочего вала понадобится небольшой моторчик, для этих целей отлично подошел двигатель с редуктором от дворников, в данном случае это деталь от автомобиля ВАЗ 2101. Автор изначально приварил вал двигателя напрямую к валу станка, но в итоге оказалось, что обороты слишком большие и позже конструкция была переделана, об это читайте далее. Для крепления можно использовать стальной уголок. Впрочем, если научиться регулировать обороты двигателя, то этот вариант тоже жизнеспособен.














Шаг десятый. Регулировка и испытания
Можно испытать станок, для этого устанавливаем в нижнюю часть исходную деталь, в нашем случае это ручка от топора. Далее нам нужно отрегулировать рычаг, который упирается в исходную заготовку. Регулируем его угол, путем откручивания гайки с болтиком, потом затягиваем их в нужном положении.

В верхнюю часть машины устанавливаем брусок, из которого будет вырезаться ручка. Ну а далее можно запускать машину. На двигатель подаем 12В и рабочий вал начинает вращаться. Далее болгарку немного отклоняем, чтобы диск при запуске не лежал на дереве, и включаем. В итоге начинается процесс копирования изделия.






Шаг одиннадцать. Немного автоматики
Когда станок будет завершать работу, его нужно будет вовремя выключить, иначе каретка упрется в стенку и выломит ее или еще чего похуже. Чтобы сделать станок безопасным и удобным, нам понадобится выключатель, который будет автоматически выключать устройство по завершению задания. Для этого понадобится выключатель, который находится в автомобиле под педалью тормоза. Но этот выключатель нужно будет подключать через реле на 220В. Сверлим под него отверстие и устанавливаем в нужном месте.

Вот и все, теперь можно запустить станок и идти по своим делам, он сам выключится, когда работа будет закончена!

Источник

admin
Лайфхаки по дому и огороду