Саморобні копіювально-фрезерні верстати по дереву. Копіювальний верстат по дереву: збирання токарного та фрезерного обладнання. Загальний опис копіювально-фрезерного пристрою

Ручний або автоматичний стаціонарний копіювально-фрезерний верстат алюмінію або іншого металу являє собою агрегат, який дозволяє створювати вироби, максимально ідентичні за формою вихідного заданого зразка.

1 Призначення копіювально-фрезерного агрегату

Фрезерні установки, що розглядаються в даній статті, оптимальні для виробництва копіювальних робіт на площині та за обсягом з використанням відповідних копірів і моделей об'ємного типу. Також вони застосовуються для:

• виконання нескладних фрезерних робіт;
• гравіювання різноманітних орнаментів, фасонних профілів, написів, візерунків тощо.

Важливо, що при порівняно простій і зрозумілій конструкції такі верстати можуть виконувати по-справжньому складні орнаменти, фрезерувати за допомогою інструментів, зроблених з виробів з кольорових металів, чавуну і сталі.

На промислових підприємствах, зайнятих дрібно- та великосерійним виробництвом, копіювально-фрезерні установки дають можливість випускати:

• металеві заготовкита моделі;
• лопатки парових турбінта двигунів на турбореактивній тязі;
• різноманітні штампи та кулачки;
• штампи (кувальні та вирубні);
• ливарні та прес-форми;
• гвинти (гребневі) плавальних засобів.

Явною перевагою копіювально-фрезерних агрегатів перед універсальними є те, що на них можна свердлити отвори під сталеві петлі, замки, рукоятки, шпингалети, робити рамки різних геометричних параметрів дзеркальних поверхоньта каналів на профілях з алюмінію та пластику.

Верстати, що описуються, фрезерують криволінійні заготовки за підготовленим шаблоном технологією копіювання. Саме завдяки такій методиці забезпечується однакова форма всіх готових деталей. Причому можливість помилки працівника, який обслуговує агрегат, зводиться до нуля. Тобто горезвісний "людський фактор" не надає жодного негативного впливуна виробничий процес.

Щоб зробити на копіювальному верстаті ряд абсолютно однакових деталей, допускається застосовувати не тільки шаблон, але й будь-який виріб, який виготовлений по ньому. При цьому фахівці радять додатково оснастити агрегат пантографом - спеціальним механізмом, що передає максимально точно рух ріжучому інструменту вздовж профілю головки установки.

2 Копіювально-фрезерний верстат – принцип роботи

Агрегати, що цікавлять нас, здійснюють обробку заготовок по копіру, який за допомогою спеціального вузла (копіювального механізму) дає команди різним. виконавчим пристроямверстата. Причому фреза установки та безпосередньо деталь, що піддається фрезерування, відтворюють поверхню, задану на копірі, у відносному русі.

Пересування контуром санок і робочого столу агрегату, а також обертання його шпинделя – це операції, які зараховують до головного руху. А до другорядних (допоміжних) відносять такі дії:

• переміщення настановного характеру копіювального пальця, упорів та трейсерного столика;
• прискорення руху робочого столу, головки шпинделя та санок;
• затискач головки шпинделя.

Копіювальне фрезерування прийнято поділяти на два типи:

• контурне;
• об'ємне.

При контурної обробки крива копіра розташовується в перпендикулярній чи паралельної осі робочого інструмента. В першому випадку робоча поверхняз деталлю і копіром пересувається в поздовжньому та поперечному напрямку по кривій лінії останнього. У другому – лише у поздовжньому. При цьому контроль за модифікаціями кривої стає можливим за рахунок переміщення копірного пальця та фрези по вертикалі.

При об'ємному фрезеруванні заготівля має складну просторову поверхню, яку виходить обробити виконанням паралельних (двох і більше) ходів робочого столу. По суті, у цій ситуації мова йдепро те, що при кожному ході провадиться контурне фрезерування. Робочий інструмент після кожного проходу щодо деталі зміщується на показник поперечної подачі перпендикулярно до рядка. А потім виконується наступний перебіг столу.

Для нескладних фрезерних та гравірувальних заходів зазвичай використовуються так звані "прямі" копіювально-фрезерні установки. Вони пантограф передає рух інструменту з допомогою щупа. На верстатах, оснащених пантографом, крім того, виконують зменшення (стосовно копіру) масштабу оброблюваних заготовок.

3 Конструкція копіювально-фрезерного верстата – креслення, фрези для агрегату

Найважливішим робочим інструментом такого агрегату є фреза, яка призначена для відтворення поверхні або контуру копіра на заготівлі. Копір частіше називають пристроєм, що задає. Воно пов'язане з механізмом стеження, призначеним для контролю спрямування подачі фрези. Вказаний зв'язок може бути:

• механічною;
• пневматичної;
• гідравлічної.

Копіювальним пристроєм є:

• фотоелемент;
• спеціальний копіювальний палець чи ролик.

А під копіром розуміють виготовлені з металу, пластмаси, деревини:

• контурне креслення;
• просторову модель;
• шаблон плоского вигляду;
• еталонну заготівлю.

Копір і заготівля, яку необхідно обробляти, кріплять на столі, що обертається.

Виконавчий ланцюг агрегату рухається електродвигуном і гідравлічним циліндром. Під виконавчим органом установки у своїй розуміють диференціал, соленоїд, золотник, муфту з електромагнітами чи гвинт. Обов'язковим вузлом копіювально-фрезерного обладнання є реле, яке входить до підсилювального пристрою верстата.Реле може бути:

• гідравлічним;
• електромагнітним;
• електрооптичним.

за великому рахункуБудь-який домашній майстер, що володіє певними технічними знаннями, може вивчити креслення, і створити власний ручний копіювальний агрегат, який чудово справлятиметься з фрезерними операціями.

4 Класифікація копіювально-фрезерних агрегатів

Весь спектр таких верстатів ділять на кілька різних типів:

• гідрофіковані;
• оснащені пантографом, який може функціонувати у двох та трьох вимірах;
• фотокопіювальні;
• універсальні (у них також є пантограф, що розміщується в вертикальної площинина поворотному рукаві);
• електрофіковані;
• багато- та одношпиндельні з круглим або прямокутним столом.

По виду притиску деталі, що фрезерується, і ступеня автоматизації агрегати поділяють на три види:

• Автоматичні установки, в яких профіль притискається пневматичним пристроєм. Вони застосовуються найчастіше для обробки заготовок з , і не можуть використовуватися для свердління потрійних отворів.
• Настільні (тобто – ручні) верстати. Також не підходять для потрійних отворів, але здатні виконувати операцію розсвердлювання за шаблоном одинарних отворів. Для розширення їхньої функціональності допускається монтаж на дриль або верстат тришпиндельної насадки. Настільні агрегати оснащуються притиском механічного типу.
• Автоматичні установки з тришпиндельною насадкою та пневматичним притиском. Вони по праву вважаються найфункціональнішими та широкоуніверсальними.

Для здійснення повного спектру робіт по дереву ручним фрезером або фрезерний стілнеобхідні не тільки звичайні пристрої, такі як різного розміруфрези та додаткові пристрої, які допоможуть виконати більш складні роботи. Інструмент повинен мати можливість створювати заготівлю такої форми, яка потрібна згідно задуму майстра.

Деякі такі пристрої входять у комплект до приладу, але якщо їх немає або якщо його планується виготовити самостійно, то і додаткові деталіможна зробити вручну. Як правило, вони досить прості у виготовленні. Крім різних упорів можна виготовити копір для фрезера своїми руками і встановити конструкцію на основу-каркас.

Спорудити фрезерно-копіювальний верстат можна самостійно з використанням ручного фрезера. Прилад може бути різної конструкції, але завдання у нього одне - як можна чіткіше передати по профілю-утримувачу руху робочої головки пристрою, який вирізує матеріал.

Купити готовий верстат із копіром не завжди є можливим, тому часто його роблять самостійно з підручних засобів. Його рекомендують зібрати спочатку, пристосувати копір до серійного приладу важко, це вимагає його глибокої переробки.

Характеристика самих робіт

Фрезери, обладнані копірами, використовуються для об'ємних маніпуляцій та обробки площин.Вони справляються з роботами, в яких використовуються об'ємні форми, гравіювання різної форми, малюнки, візерунки, написи. Прості фрезерні функції їм теж під силу. Подібні конструкції відрізняються своєю простотою, але при цьому здатні виконувати напрочуд складні орнаменти та форми.

Для робіт таким верстатом підійде не тільки дерево, а й чавун, сталь, кольорові метали, для цього використовують швидко ріжучий інструментіз твердих сплавів. У промислових масштабахна подібних агрегатах, але, звичайно, більш габаритних, виконують лопатки двигунів для літаків, корабельні гвинти, гребені гідротурбін, різні моделі, металеві заготовки, штампування, литі та пресовані деталі.

Зроблений копір своїми руками застосовується при свердлінні замкових отворів під шпингалети. Їм можна зробити рамки, пази, канали будь-яких розмірів у пластикових та металевих профілях.

Але найцікавіше, що на ньому можна фрезерувати криволінійні деталі, копіюючи їх за шаблоном. Останні дозволяють виконати точну копію та виключити за таких складних робіт людський фактор. Деталі мають точну, ідеально однакову форму.

Ідентичні деталі виготовляються із застосуванням шаблону, всі наступні деталі можна виготовляти за першим зразком. Для чіткого і точного копіювання фрезер обладнають копіром, такий пристрій називається ще пантографом.

Повернутись до змісту

Принцип роботи та пристрій

Коротко принцип роботи копіра такий: за допомогою щупа обводяться контури оригіналу об'єкта або шаблону, що копіюється. Щуп з'єднаний з робочою площиною, на іншому кінці якої кріпиться фрезер, таким чином всі рухи щупа повторює головка фрезера.

У верстатах є система напрямних, електродвигун та патрон для затиску фрези або фрезер. Тут описується проста конструкція.

Стандартна конструкція складається з:

• робочої поверхні та несучого каркаса;
• фрезерної робочої головки;
• копіювального щупа.

Щоб зробити копір своїми руками для ручного фрезера, знадобиться:

• каркас із дерева або металу, якщо на основі токарного верстата, то такий верстат;
• дошки та рейки, товста фанера, дерев'яні бруски;
• кріпильні елементи (болти, гайки, шурупи);
• фрезер;
• набір гайкових ключів, ножівка для вирізування необхідного розмірудерев'яні деталі;
• труба з металу, що направляє;
• свердла по дереву та металу;
• ремінний привід та електромотор (якщо буде не з ручним, а з автоматичним приводом).

Робоча площина виставляється по висоті, головка обладнується електродвигуном приводу та двоступінчастим механізмом передач, він створює дві швидкості валу фрезера. Це для складніших конструкцій.

Якщо є токарний верстаті ручний фрезер, можна спорудити дуже непоганий копіювальний верстат, який працюватиме за об'ємними заготовками. Для цього потрібно мінімум деталей.

Копір своїми руками виготовити не так вже й важко.

Як головний інструмент беруть ручний фрезер. Його встановлюють на основі товстої фанери (12 мм), її параметри 500/200 мм.

На ній робиться отвір під підошву фрезера та кріпильних болтів. Також робиться каркас та опори з брусків, це є додатковою стабілізацією та фіксацією інструменту. Два менші бруски фіксують до площини фанери по краях. Фрезер монтується між цими двома брусками штирями (болти або цвяхи) крізь отвори у його підошві та виконані у фанері.

Майданчик своїм далеким кінцем ковзає по трубі вздовж конструкції, тобто він прикріплений на брусок, який ходить нею. Можна взяти трубу з металу 1 та ¾ дюйма. Вона закріплена між двома кубічними брусками, вона ніби нависає з кареткою та фрезою над верстатом. Крім того, вона відкидна. Ці бруски кріпляться шурупами до каркаса. Труба виставляється якомога рівніше по осі верстата, вона збігається з його віссю. На неї також насаджено два дерев'яні куби з отворами, що відповідають їй, щоб забезпечити ковзання. Ось до них і кріпиться така каретка.

На фасадній стороні каркаса верстата кріпиться ще один брусок, але вже горизонтальний, на ньому фіксується шаблон профілю. Фіксується він до двох стійк з дерева по вертикалі з двох його сторін. Верхня частина його йде точно по осі верстата. При непотрібності копіра він знімається, фрезер разом із кареткою відкидається. На ній знизу кріпиться посередині вертикальна поперечка, вона ковзає по виїмках шаблону, копіюючи рельєф. Це власне копір, він кріпиться шурупами, у разі чого його можна зняти і замінити або відрегулювати висоту. На брусок по фасаду шурупами кріпиться шаблон. Майданчик рухається руками.

Такий верстат призначений для простих об'ємних деталей типу ніжок стільця, свічників, де немає кручених елементів.

Як у виробничих, так і в домашніх умовах нерідко виникає необхідність виготовити деталь, форми та розміри якої повністю ідентичні вихідному зразку. На підприємствах це завдання вирішується за допомогою такого пристрою, як копіювально-фрезерний верстат, який дозволяє виготовляти копії вихідної деталі великими серіями. високою швидкістю, а також якістю виконуваної обробки.

Що являє собою процес фрезерування

Копіювально- фрезерні верстатита будь-яке інше обладнання фрезерної групи можна зустріти практично на будь-якому промислове підприємство. Пояснюється це тим, що операція фрезерування - це один із найпоширеніших методів, що використовуються для виконання механічної обробки. Ця технологіядозволяє виконувати широкий перелік чорнових, напівчистових та чистових операцій з простими та фасонними заготовками з чорного, а також кольорового металу, працювати по дереву та пластику. На сучасному фрезерному устаткуванні з високою точністюта продуктивністю обробляються деталі навіть найскладнішої форми.

Розрізняють два основних типи фрезерування: зустрічне (подача та обертання інструменту різноспрямовані) та попутне (інструмент обертається в той самий бік, що і здійснюється подача). Ріжуча частина інструментів, що виконують фрезерування, виготовляється з різних матеріалів, що дає можливість не тільки успішно працювати по дереву, але й виконувати обробку (шліфування в тому числі) навіть найтвердіших металів та сплавів, штучного та натурального каменю.

Фрезерне обладнання поділяється на два види: загального призначеннята спеціалізоване, до якого і належить копіювально-фрезерний верстат.

Можливості копіювально-фрезерного обладнання

Копіювальний верстат, що відноситься до фрезерної групи, розроблений для копіювально-фрезерних робіт з плоскими та об'ємними деталями. Крім того, на такому пристрої можна виконувати гравіювання фасонних профілів, наносити на вироби написи та візерунки (навіть високої складності), здійснювати легкі фрезерні операції з дерева та інших матеріалів.

Використовуючи інструменти з різальною частиною різних матеріалів, на копіювально-фрезерних верстатах обробляють деталі, виконані з чавуну, різних сортів сталі і кольорових металів. На таких пристроях для випуску деталей дрібними та великими серіями успішно виробляють лопатки турбореактивних двигунів та парових турбін, гребні гвинтидля суден, штампи вирубного та кувального типу, робочі колеса для гідротурбін, форми для пресування та лиття, прес-форми тощо.

На копіювально-фрезерному верстаті виконуються технологічні операції, практично недоступні для універсального обладнання. Принцип роботи такого верстата ґрунтується на методі копіювання, для виконання якого використовується спеціальний шаблон. Застосування шаблону виключає людський фактор при обробці складних деталей, завдяки чому всі готові вироби мають однакову форму і геометричні розміри. Що зручно, один шаблон можна використовувати для точного виготовлення великої партії деталей, які повністю ідентичні між собою.

Для того, щоб копіювання форми і розмірів шаблону було максимально точним, копіювально-фрезерному верстаті встановлюють копір (пантограф для фрезера). Призначення такого пристрою - точна передача всіх рухів копіювальної головки ріжучому інструменту.

Як влаштований копіювально-фрезерний верстат

Копіювально-фрезерні верстати, як згадано вище, використовуються для площинного (обробка профілів) та об'ємного (обробка рельєфів) фрезерування. Як робочий інструмент на них застосовуються фрези, які, обробляючи контур або об'ємну поверхню деталі, повторюють рухи копіра. Зв'язок робочого органу та системи стеження у ручних верстатів забезпечується за рахунок механічних, пневматичних або гідравлічних елементів, необхідних для формування зусилля, що передається від копіра на робочий орган копіювально-фрезерного верстата.

Шаблоном на таких верстатах виступає плоска контурна або просторова модель, деталь-еталон або контурні креслення, а елементом, що зчитує форму та розміри шаблону, - копіювальний палець або ролик, спеціальний щуп, фотоелемент. Для виготовлення шаблону можна використовувати алюмінієвий листабо лист з іншого металу, пластик чи деревину. Шаблон і оброблювана деталь розташовуються на робочому столі верстата, що обертається.

Робочий орган копіювально-фрезерного обладнання починає рухатися завдяки таким конструктивним елементам, як гвинт, золотниковий клапан, соленоїд, диференціал або електромагнітна муфта. Реле, що встановлюються в підсилювальних пристроях копіювально-фрезерних верстатів, бувають електромагнітними, гідравлічними або електрооптичними.

Якість оброблюваної деталі (шорсткість поверхні, точність форми та розмірів) залежить від такого параметра, як швидкість переміщення слідкуючого пристрою. При цьому можна досягти таких характеристик готового виробу: шорсткість - №6, точність профілю - 0,02 мм. Основними елементами виконавчого кола такого обладнання є електричний двигунта гідравлічний циліндр.

Пантограф, що встановлюється на копіювально-фрезерному обладнанні, забезпечує копіювання в заданому масштабі. Конструкцію пантографа складають напрямний палець, його вісь, інструментальний шпиндель та окрема вісь обертання. Шпиндель та напрямний палець розташовуються на одній рейці, від співвідношення плечей якої залежить масштаб копіювання.

Переміщаючись по контуру шаблону, палець рухає рейку, що вільно обертається на осі. Відповідно, з іншого боку рейки шпиндель верстата здійснює ідентичні руху, обробляючи заготівлю. На копіювально-фрезерних верстатах, які виготовляються своїми руками, такий пристрій також не буде зайвим, його наявність значно збільшує функціональність обладнання.

Різновиди верстатів копіювально-фрезерної групи

Оснащення копіювально-фрезерного верстата може містити приводи різного типу. На основі цього параметра виділяють:

• обладнання з пантографом (придатне для обробки деталей у 2–3 вимірах);
• пристрої з копіром, закріпленим на поворотній рейці, що переміщається у вертикальній площині;
• одно- та багатошпиндельні верстати, оснащені поворотними столамикруглою або прямокутної форми;
• верстати, подача на яких забезпечується за рахунок механічних, електричних, гідравлічних пристроїв;
• фотокопіювальне обладнання.

Саморобний копіювальний верстат може відноситися до будь-якого з цих типів (у тому числі і копіювально-шліфувальних верстатів). Потрібно лише знайти в інтернеті креслення та підібрати комплектуючі.

За ступенем автоматизації та способом фіксації оброблюваної деталі виділяють такі категорії копіювально-фрезерних верстатів:

• ручні або настільні, на яких заготівля фіксується механічним способом(на цих пристроях можна розсвердлювати отвори різної форми відповідно до шаблону);
• автоматичне обладнання стаціонарного типу, заготовки на якому фіксуються за допомогою пневматичних притисків (на таких верстатах працюють з алюмінієм);
• автоматичне обладнання стаціонарного типу з пневматичними притисками, на якому встановлена ​​тришпиндельна головка (на цих копіювально-фрезерних верстатах одночасно розсвердлюють потрійні отвори, що не дозволяють виконувати агрегати двох попередніх типів).

Як працює копіювально-фрезерний верстат

Як було помічено вище, на копіювально-фрезерному верстаті заготовка обробляється за допомогою пристрою - копіра. Всі переміщення копіра за контуром або поверхнею шаблону передаються завдяки спеціальному (копіювальному) пристрої на робочу головку верстата, в якій закріплена фреза. Таким чином, ріжучий інструмент точно повторює всі ті рухи, які здійснює копір, що використовується для оснащення фрезера.

Рухи елементів копіювально-фрезерного верстата в процесі обробки деталі поділяються на головні (обертання і переміщення шпинделя при врізанні інструменту в матеріал заготівлі, переміщення по контуру робочого столу і санчат) і допоміжні (рух шпиндельної головки, санок і столу в прискореному переміщення, які здійснюють трейсерний столик, копіювальний палець, упори та затискач, що фіксує шпиндельну головку).

У копіювально-фрезерних верстатах, що працюють по алюмінію, можуть бути реалізовані дві схеми стеження: проста дія та дія з зворотним зв'язком. При реалізації схеми прямої дії робочий орган верстата здійснює рухи за рахунок того, що він жорстко пов'язаний із копіром. Схема зворотної дії не передбачає такого зв'язку та переміщення від копіра на робочий орган передаються не безпосередньо, а через систему, що слідкує.

Як уже говорилося вище, на копіювально-фрезерних верстатах виконують контурне та об'ємне фрезерування. При контурному фрезеруванні рухи копіра відбуваються в площині, паралельній або перпендикулярній осі інструменту. У першому випадку переміщення робочого столу обладнання може бути лише поздовжнім, а фреза та копіювальний палець рухаються вертикально. У другому випадку стіл рухається як у поздовжньому, так і у поперечному напрямку. При об'ємному фрезеруванні деталь обробляється поетапно – завдяки кільком пересуванням столу та інструменту, що здійснюються у паралельних площинах.

Схема прямої дії може бути реалізована через пантограф, який дозволяє зменшувати розміри готових виробів по відношенню до розмірів використовуваного шаблону (масштабувати). Найчастіше такий додатковий пристрій, який легко зробити і самому, встановлюють на верстати, що використовуються для гравірувальних та легких фрезерних робіт.

Чергова варіація зробленого самостійно верстата

Як виготовити копіювально-фрезерний верстат своїми руками

Придбати копіювально-фрезерний верстат для оснащення своєї майстерні хотіли б багато домашніх умільців, але вартість такого обладнання досить велика. Тим часом, маючи бажання, витративши не так багато часу, сил і фінансових коштів, можна виготовити таке обладнання своїми руками.

Природно, саморобне копіювально-фрезерне обладнання не зрівняється з професійним за своєю потужністю, надійністю та функціональністю, але і на таких верстатах можна виконувати якісні копії, працювати з їх допомогою по дереву та обробляти заготовки з інших матеріалів. Багато хто намагається приладнати копіювальний пристрій до вже наявного, проте це недоцільно, так як при цьому доводиться переробляти практично весь верстат. Як показує практика, свій саморобний верстат копіювально-фрезерного типу краще збирати з нуля, підібравши для цього відповідні комплектуючі.

Нижче на фото наведено приклад саморобного верстатаіз доповненням у вигляді відео. Творець верстата веде оповідання англійською, але в принципі все цілком зрозуміло і без перекладу.

Своїми руками копіювально-фрезерний пристрій найпростіше виготовити по типової схемияка включає в себе несучу конструкцію– раму, робочий стіл та фрезерну головку. Приводом забезпечення обертання робочого інструменту є електродвигун, що передає рух через двоступінчастий механізм, що дозволяє отримувати дві швидкості. Робочий стіл цього саморобного пристроюможна регулювати за висотою.

Багато хто з тих, хто копіювально-фрезерний верстат виготовив своїми руками, відзначають, що при зміні режимів роботи, у такого обладнання починає виявлятися маса недоліків. Найбільш поширеними з таких недоліків є вібрації рами верстата, викривлення заготовки та її прогин, неякісне виконання копіювання та ін. Щоб уникнути таких проблем, найкраще робити копіювально-фрезерний пристрій вузькоспеціалізованим і одразу налаштовувати його на обробку однотипних заготовок. Пояснюється це тим, що самому врахувати всі недоліки, які виникатимуть у універсального обладнання при зміні режимів роботи, практично неможливо.

Фрезерування – це вид механічного оброблення матеріалів за допомогою спеціального різального інструменту – фрези. Метод дозволяє отримати високий квалітет точності та ступінь шорсткості оброблюваної поверхні. До того ж, його відрізняє значна продуктивність.

Обробка поверхонь здійснюється методом зустрічного фрезерування, коли обертання ріжучого інструменту протилежне напрямку подачі, та попутним фрезеруванням - способом, при якому напрямок обертання фрези та подачі ідентичні. Використовуючи фрези з ріжучими краямиіз сучасних надтвердих матеріалів, можна замінити операцію шліфування.

Фрезерне обладнання поділяється на універсальне та спеціалізоване. У першому випадку це верстати загального призначення для виконання поздовжнього та безперервного фрезерування з інструментом, встановленим на консолі і немає. У другому – механізм для нарізування різьблення, шліців, виготовлення шестерень та шпонкових пазівта фрезерування по копіру.

У виробництві найчастіше виникає потреба у виготовленні кількох штук, партії, а то й серії ідентичних деталей. Для цього використовують фрезерне обладнання з пантографом.

У домашньому господарствіФункції фрезерного верстата, як правило, виконує ручний фрезер. Для виконання максимального переліку робіт фрезер оснащується цілим набором пристроїв. Основне оснащення поставляється разом з обладнанням, додаткове купується або виготовляється самостійно. Це різні упори, притиски, шаблони. Але можна піти ще далі та виготовити копір для фрезерування об'ємних деталей.

Фрезерно-копіювальне обладнання: принцип роботи

Принцип роботи такого пристрою полягає в чіткій передачі рухів копіювальної головки через профіль-утримувач різального інструменту.

Придбати копіювальний фрезерний верстат досить складно, тому народні умільці виготовляють його власноруч із підручних матеріалів. Все відбувається методом спроб та помилок. Тому майстри радять спочатку зібрати дуплікарвер, а потім впроваджувати його в серійне виробництво. Як правило, цьому етапу передує не одна серйозна припасування і переробка.

Фрезерно-копіювальне обладнання: сфери застосування

На фрезерних копіювальних верстатах можна обробляти як плоскі, а й об'ємні деталі. З їхньою допомогою, нарівні з простими фрезерними операціями, можна виконувати гравіювання, повторювати малюнки, візерунки та написи. Конструкція верстата досить проста, і її під силу виготовити будь-якому майстру.

Копіювально-фрезерні верстати дозволяють обробляти не тільки дерев'яні деталі, а й чавунні, сталеві та пластмасові заготовки, а також вироби з кольорових металів. Це забезпечується якісним інструментом із швидкорізальної сталі та твердих сплавів. Копіювальний верстат дозволяє фрезерувати не тільки прямі, а й криволінійні поверхні. У цьому деталі виходять цілком ідентичні.

Фрезерно-копіювальне обладнання: конструкція

Типова конструкція копіювально-фрезерного верстата дуже проста. Вона складається з робочого столу та системи напрямних із затискачами для кріплення фрезера та копіра.

Виготовити універсальний копіювально-фрезерний верстат у домашніх умовах досить складно, та й у цьому немає великої потреби. Для домашніх умов зазвичай створюється обладнання з вузькоспрямованою спеціалізацією.

Виготовлення копіювально-фрезерного верстата: матеріали

Щоб створити дуплікарвер в домашніх умовах своїми руками, слід накреслити елементарний ескіз, який стане керівництвом до подальших дій. Крім того, потрібно запастись деякими матеріалами. Це:

1. Колінний цементований полірований вал Ø 16 мм.
2. Лінійні підшипники у кількості 2 шт.
3. Рейкові напрямні довжиною 900 мм – 2 шт. Для зручності кріплення їхня довжина приймається кратною 150.
4. Розрізні лінійні підшипники у кількості 4 шт. Бажано застосування підшипників з підтискним гвинтом для регулювання щільності посадки на напрямну.
5. Профільна труба 30×60 із товщиною стінки до 3 мм.
6. Металева пластина довжиною 900 та шириною 100 мм.
7. Кінцеві стійки у кількості 2 шт.
8. Рухомий елемент як пластини – 1 прим.
9. Коромисло для кріплення копіра та фрезера – 2 шт. Довжина вибирається довільно.
10. Рухомі муфти – 2 шт.
11. Профільна труба 40×40 із товщиною стінки до 3 мм.
12. Корончата муфта для повороту деталі та шаблону.

Виготовлення копіювально-фрезерного верстата: інструмент

Після цього потрібно підготувати інструмент, який обов'язково стане в нагоді для складання конструкції верстата. Це:

• кутова шліфувальна машинка;
• відрізний та зачисний диск;
• зварювальний апарат;
• маска для зварювання;
• пелюстковий диск чи щітка;
• саморізи для кріплення рейкових напрямних та рухомих елементів;
• електродриль;
• шуруповерт;
• вимірювальні інструменти: рулетка, штангенциркуль;
• кернер і рисунок.

Виготовлення копіювально-фрезерного верстата: покрокова інструкція

Після того як все готове, починається безпосереднє збирання копіювально-фрезерного верстата.

Крок №1

З профільної труби 30×60 необхідно відрізати два шматки довжиною 950 мм для кріплення рейкових напрямних. Запас на 50 мм необхідний для установки кінцевиків, щоб виключити зіскакування лінійних підшипників.

Крок №2

Профільну трубу 40×40 потрібно нарізати на заготовки для основи. Керуючись наявним ескізом, потрібно відрізати два шматки по 1350 мм і два шматки по 900 мм.

Крок №3

З цієї труби необхідно відрізати невеликі стійки. Їхній лінійний розмір залежить від висоти оброблюваних деталей.

Крок №4

Тепер необхідно прибрати із труб іржу. Для цього можна скористатися пелюстковим диском чи щіткою.

Важливо! Перед використанням щітки зверніть увагу на максимальну кількість робочих оборотів на ній та болгарці. Величина частоти обертання на щітці має перевищувати кількість обертів устаткування.

Крок №5

Після цього обварюємо всі стики та зачищаємо шви зачистним колом завтовшки 6 мм.

Крок №6

Потім необхідно досягти паралельності рейкових напрямних. Для цього потрібно зробити з'єднання стійки та основи рейкової напрямної роз'ємним. Необхідно взяти шайбу по внутрішнього розмірустійки, приварити до неї гайку та вкрутити болт. Болт на цьому етапі потрібен для того, щоб встановити гайку з шайбою в порожнині труби-стійки врівень і в строго вертикальному положенні, а при її зварюванні не пошкодити різьблення. Зробити це потрібно з усіма чотирма стійками.

Крок №7

Стійки приварити до основи.

Крок №8

В основі рейкової направляючої у місці з'єднання зі стійками потрібно просвердлити отвори: у верхній полиці під головку болта, у нижній – під різьблення.

Крок №9

Встановити рейкові напрямні на основу (трубу 30×60), попередньо просвердливши отвори, і закріпити шурупами по металу.

Крок №10

Провести монтаж основ з рейковими напрямними та затягнути болтами.

Крок №11

Перевірити паралельність напрямних. У разі її відсутності необхідно провести регулювання шляхом підкладання фольги різної товщини на стійки під напрямну.

Крок №12

На металевій пластині потрібно розмітити та просвердлити отвори для кріплення розрізних лінійних підшипників та кінцевих стійок.

Крок №13

Після цього потрібно виготовити рухомий елемент шляхом зварювання до металевої пластини коромисел довжиною 300 мм для щупа та фрезера, потім прикріпити до нього лінійні підшипники.

Крок №14

Після цього рухливий елемент слід надягати на полірований вал, по краях якого встановити кінцеві стійки.

Крок №15

Всю конструкцію необхідно встановити на металеву пластину шириною 100 мм та закріпити кінцеві стійки саморізами.

Крок №16

Потім на металеву пластину з нижньої сторони необхідно встановити лінійні розрізні підшипники.

Крок №17

Після цього навісна конструкціянадягається на рейкові напрямні розрізними підшипниками та встановлюються кінцевики.

Крок №18

На закінчення коромисел встановлюються рухомі муфти та кріпляться щуп та фрезер.

Крок №19

Для того, щоб заготівля та деталь синхронно оберталися, необхідно зв'язати їх муфтами. Для управління підійде зірочка та коронка. Копіювально-фрезерний верстат готовий. У конструкції досягнуто 5 ступенів волі. Переміщення по осі X забезпечується рухом конструкції по рейкових напрямних, переміщення по осі Y - рухом рухомого елемента полірованому валу, переміщення по осі Z - рухом коромисел.

Додатково за рахунок рухомих муфт щуп і фрезер можуть переміщатися вліво та вправо по осі коромисла, і є можливість синхронного руху шаблону та заготівлі. Це дозволяє обробляти деталі практично будь-якої форми.

Копіювально-фрезерні верстати по металу в масовому та серійному виробництві

Копіювально-фрезерні верстати по металу застосовуються в масових виробництвах. З їх допомогою виготовляються гребневі гвинти для кораблів, турбіни двигунів з реактивною тягою, робочі колеса насосів, штампи для ковальсько-пресового виробництва, заготовки для механічного та ливарного виробництва. У побуті копіювальне обладнання металу практично не використовується.

Пантограф для фрезера: конструктивні особливості

Для масштабування копіювальних процесів існує спеціальний пристрійзване пантографом. Він полегшує процеси виготовлення деталей із криволінійними поверхнями, дозволяє виконувати орнаменти та візерунки будь-якої складності у зменшеному вигляді. Вартість такого пристрою досить велика. Але зробити пантограф у домашніх умовах своїми руками цілком реально.

Пантограф для фрезера: принцип роботи

Принципова схема пантографа має досить просто. Вона є квадрат, розділений навпіл. Всі з'єднання на шарнірах, тому всі сторони рухливі, і квадрат при дії легко перетворюється на ромб. Нульова точка, розташована в одному із кутів квадрата, закріплюється жорстко. Щодо її конструкція може видозмінюватися, перетворюючись на ромб. У середині квадрата встановлюється ріжучий інструмент. У протилежному кутку квадрата по діагоналі закріплюють копір. Відстань від нульової точки до фрези становить певну величину А, а до копіру 2А. Це дає масштаб 2:1. Лінійний розмір довгих і коротких сторін пантографа теж має відрізнятися друг від друга вдвічі.

Пантограф для фрезера: матеріали

Для того щоб виготовити пантограф своїми руками, знадобляться такі матеріали:

1. Квадратний металевий профіль 12×12
2. Підшипник 180201.
3. Втулки під зовнішню обойму підшипника.
4. Пальці за внутрішнім розміром підшипника та різьбленням М12.
5. Гайка М12.
6. Болти М6×45
7. Гайки М6.
8. Втулка під закріплення копіра.
9. Профільна труба 40×40
10. Петля металопластикового вікна.
11. Фарба.
12. Малярний скотч.
13. Металева пластина.
14. Гвинт для фіксації копіра.

Пантограф для фрезера

Крім перелічених матеріалів, необхідний інструмент:

• Ручний фрезер.
• Кутова шліфувальна машинка.
• Зварювальний апарат.
• Гайкові ключі.
• Мірливий інструмент.

Пантограф для фрезера: поетапна інструкція виготовлення своїми руками

Приступаємо до безпосереднього виготовлення пантографу.

Етап №1. Різання заготовок

Необхідно розмітити та відрізати квадратний профіль за розрахованими розмірами. Для зручності можна скористатися малярним скотчемі металевою пластиною. Скотч дасть можливість чіткої розмітки, а пластина допоможе зробити рівний та якісний різ. Заготовки для майданчика під фрезер потрібно відрізати під прямим кутом, а на відрізках профілю для шатунів робити скіс для максимального прилягання втулки підшипника.

Етап №2. Свердління технологічних отворів

На всіх заготовках необхідно зняти фаски та просвердлити отвори Ø 6,2 мм для подальшого з'єднання їх у конструкцію.

Етап №3. Зварювання майданчика під фрезер

Після цього необхідно зварити майданчик під фрезер.

Етап №4. Виготовлення шатунів

На дошці необхідно зробити подобу кондуктора і жорстко закріпити всі деталі, що зварюються. Для цього в дошці свердлиться отвір, а підшипник у втулці затискається болтом, квадратні профілішатунів кріпляться струбцинами. Попередньо між ними необхідно вставити дві шайби та скріпити болтами. Після цього всі стики конструкції обварюються та зачищаються. Потім потрібно розрізати втулку підшипникову між квадратними профілями на кожному шатуні. Болти М6, шайби та підшипники необхідно зняти. На рамку необхідно приварити кріплення для фрезера, а на короткий шатун у точці, протилежній нульовій подовжувач для масштабування. Шатуни можна пофарбувати для надання естетичного вигляду.

Етап №5. Виготовлення вузла для кріплення копіру

Тепер необхідно виточити дві втулки із внутрішнім діаметром, аналогічним розміру копіра. Збоку просвердлити отвір і нарізати різьблення для установки гвинта, що фіксує копір. Після цього потрібно відрізати два шматочки квадрата 12×12 завдовжки 20–30 мм і приварити їх на боці між втулками. Розмір між квадратами має становити 12 мм.

Етап №6. Виготовлення механізму підйому підшипника

Необхідно виготовити вузол підйому підшипника. Для цього палець нульової точки потрібно приварити на шматок профілю 12х12 і закріпити до профільної труби 40х40 за допомогою петлі з металопластикового вікна. Профільна труба буде місцем кріплення пантографа до столу струбциною.

Етап №7. Складання пантографа

Підшипники потрібно встановити у втулки та надійно закріпити, стягнувши квадратні профілі шатунів болтами М6. За допомогою пальців потрібно зібрати шатуни в єдину конструкцію. Закріпити пантограф на столі струбциною та встановити фрезер. Пристрій готовий до роботи.

Ріжучий інструмент для фрезерних робіт: копіювальні фрези

Копіювальні фрези – інструмент, на якому, крім різальної частини, є підшипник. Його розмір дорівнює діаметру різальної частини фрези. Підшипник може розташовуватись як у верхній, так і нижній частині фрези. Інструмент так і класифікується. Варто врахувати, що маркування означає положення підшипника при звичайному розміщенні фрези хвостовиком вгору.

Служать вони для виконання копіювальних робіт за шаблоном. При використанні фрези з верхнім підшипником шаблон знаходиться зверху деталі, якщо з нижнім положенням підшипника, то знизу.

Робота ручним фрезером передбачає застосування будь-яких фрез. Це безпечно. Єдине, що при використанні ріжучого інструменту з верхнім підшипником слід звертати увагу на виліт фрези, щоб не пошкодити верстат.

Фрезерування на деревообробному верстаті передбачає використання фрези тільки з нижнім положенням підшипника. Це пов'язано з тим, що у фрези з верхнім положенням підшипника відкрита ріжуча частина, що обертається, виявляється в зоні заготовки. Необережний рух може призвести до серйозної травми. Такі фрези застосовуються на верстатах лише в особливих випадках із максимальним дотриманням правил ТБ.

Копіювально-фрезерні верстати – це унікальне обладнання, за допомогою якого виконуються найскладніші роботиіз виготовлення ідентичних деталей. Але для роботи в домашніх умовах можна виготовити нескладні аналоги такого обладнання та пристроїв, які допоможуть у побуті чи невеликому бізнесі.

Копір для токарного верстата по дереву з ручним фрезером

Пропонуємо вам самостійно зробити копіювальний пристрій з мінімальними витратамиза часом, верстат можна запустити в промислове виробництво» точених деталей вже надвечір. «Ріжучим інструментом» буде ручний фрезер, технічні характеристики по деталях, що виготовляються, залежать від технічних характеристиктокарний верстат по дереву. Незважаючи на те, що копір виготовлений із застосуванням фанери, він може виготовляти до сотні виробів з одного копіра, погодьтеся, що цієї кількості достатньо для виконання більшості оптових замовлень.

Пристрій виглядає не зовсім «привабливим» з погляду дизайну, але ми й не ставили перед собою таке завдання. Ми намагалися зробити наше «обладнання» максимально простим у виготовленні та більш-менш надійним. Що зрештою і вийшло. Як робиться копір? Давайте знайомитись з ним ближче.

Пристрій копіру

Для ріжучого інструменту пристосований звичайний ручний фрезер, конкретна модель не має ніякого значення. Фрезер встановіть на опорний майданчик, у нас розміри майданчика 500×200 мм, виготовлені з листової фанери товщиною 12 міліметрів. Ви можете трохи збільшувати або зменшувати лінійні параметри майданчика залежно від розмірів ручної фрези. На майданчику зробіть отвори для виходу фрези та отвори для встановлення кріпильних болтів. Для того щоб повністю виключити несанкціоновані мимовільні рухи фрези під час роботи, радимо вам встановити на майданчику додаткові упорні бруски по периметру, бруски зафіксуйте саморізами, довжина саморізів вибирається з урахуванням товщини фіксуючих брусків.

Фрезер потрібно встановити між затятими брусками, перевірте надійність його фіксації, будь-які коливання виключаються повністю. Далекий кінець майданчика повинен «їздити» по трубі на всю довжину верстата токарного по дереву, ми використовували трубу Ø 25 міліметра, ви можете брати для виготовлення інші труби. Головне, щоб вони витримували вагу фрезера не прогинаючись, були абсолютно рівними та ідеально гладкою поверхнею. Кінці труби закріпіть двома дерев'яними брусками, У нашому випадку використані бруски 80×35 мм. Бруски прикрутіть до корпусу токарного верстата за допомогою шурупів по металу, не доведеться нарізати різьблення під болти. Якщо пристрій верстата не дозволяє кріпити бруски таким способом, то вирішите цю проблему по-своєму.

Встановлення головних конструктивних елементівсаморобного копіра

Настійна порада - не поспішайте під час виготовлення обладнання, точені деталі під копір не прощають навіть найменших порушень не лише технології, а й розташування робочих осей. З цього випливає, що вісь труби, по якій рухатиметься фрезер, повинна бути ідеально паралельною осі обертання токарного верстата. У нас само собою вийшло, що вісь труби збіглася з віссю верстата, але ця умова не є обов'язковою. Головне, щоб різальний інструмент фрези в крайньому нижньому положенні збігався з віссю верстата, а цей параметр можна регулювати рівнем розташування копіра.

Труба фіксується в глухих отворах брусків, перед фіксацією на неї потрібно одягнути два бруски, на яких буде встановлений майданчик фрезера. Важлива умова- бруски для майданчика повинні легко ковзати напрямною трубою, але хитання забороняються. Перевірте цей параметр, при необхідності вручну притріть трубу та бруски. Потім закріпіть до брусків опорний майданчик фрезера та встановіть на ньому фрезер. Ще раз перевірте плавність ковзання, звертайте увагу на те, щоб хитання повністю були відсутні. Не бійтеся таких «суворих» вимог щодо якості ковзання. Якщо ви маєте трубу з нормальною поверхнею і повністю рівну, то досягти плавного ковзання нескладно.

Установка горизонтального бруска

Це другий «робочий» елемент саморобного копіра, за точністю установки потрібно дотримуватися всіх перерахованих вище вимог. До горизонтального бруска кріпиться шаблон профілю деталей. Для виготовлення цілком підійде брусок 70×30 мм, кріпиться шурупами до вертикальних. дерев'яним стійкам, стійки зафіксуйте будь-яким зручним способомдо станини токарного верстата. Верхня кромка горизонтального бруска повинна бути паралельною до осі верстата і знаходитися на одному рівні з нею. Якщо копір стане тимчасово не потрібним, то брусок легко знімається, настановний майданчик для фрезера відкидається в крайнє заднє положення і верстат токарний по дереву можна використовувати за прямим призначенням.

До робочого майданчика фрезера закріпіть вертикальний упор, ми зробили його з тонкої фанери, ви зможете використовувати міцніші матеріали, аж до металевих. Ця деталь під час точення рухатиметься по копіру і задаватиме просторове положення фрези, копір зміцнюйте максимально міцно. За товщиною є пряма залежність: що він тонший, то точніше зніматимуться розміри з шаблону. Але є й інша залежність – надто тонкий копір ускладнює пересування пристрою за шаблоном, вибирайте золоту середину. Висоту копіра потрібно регулювати вже після остаточного складанняверстата, під час регулювання потрібно дотримуватися всіх перерахованих умов. Ще один момент. Якщо у вас копір з фанери, то потрібно зробити його знімним, це дозволить швидко міняти копір, що зносився, на новий під час виточування великої кількості однотипних виробів.

Упор копіра

Як виготовляється шаблон

Тут нема нічого нового. Намалюйте на смузі фанери або плити ОСП конур деталі, що виточується, перевірте ще раз усі розміри і за допомогою електричного лобзикаакуратно вирізати. Кромки потрібно обов'язково відшліфувати, видаліть зазубрини та нерівності. Шаблон закріпіть на горизонтальній рейці шурупами, під час фіксації дотримуйтесь всіх настановних розмірів.

Деякі особливості точення

Пересувати пристрій доведеться лише двома руками, інакше можливе заїдання на трубі. Ще одна проблема – радіуси закруглення точених деталей обмежуються діаметром фрези, це потрібно мати на увазі під час вибору профілю точених деталей. Практика показує залежність швидкості подачі від діаметра фрези: чим менше діаметр фрези - тим менше має бути подача і навпаки.

540 руб

1 700 руб

5 000 руб

830 руб

720 руб

1 350 руб

1 200 руб

1 200 руб

600 руб

1 500 руб 1 900 руб

1 500 руб

1 650 руб

1300 руб 1700 руб