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
Предназначение
Зачастую копировально-фрезерный станок используется для выполнения обработки по объему и на плоскости, его работа схожа с вариантами, на которых установлена система ЧПУ. При этом особые модели позволяют проводить обработку по дереву по объему, когда применяется объемная модель в качестве копира. В сфере деревообработки обработка по объему позволяет:
- создавать орнаменты и различные надписи.
- гравировать фасонные профили.
- создавать сложные узоры, грани или плоскости которых расположены в различных плоскостях.
Рассматриваемый станок по дереву зачастую используется в сфере производства мебели. Многие декоративные части, которые имеют сложную форму, создаются при помощи подобного станка.
Основные технические характеристики
К стандартным характеристикам фрезерного станка:
- мощность;
- скорость вращения шпинделя;
- габариты рабочего пространства;
- количество скоростей;
- частота подачи шаговых двигателей.
В копировальном оборудовании добавляется:
- способ копирования;
- наличие пантографа;
- производительность;
- количество фрезерных головок.
У копировально-фрезерных станков консольного типа точность копирования ниже. Для точного повторения размеров сложных форм используют станки с подвижным суппортом.
Принцип работы
Возможность значительного ускорения процесса производства сложных изделий обуславливается особенностями работы, которыми обладает копировально-фрезерный станок. Как и при обработке металла, при работе по дереву используется режущий инструмент под названием «фреза».
Основными моментами работы можно назвать:
- Фреза проводит создание контура или поверхности, которые задаются при помощи копира.
- Связующим звеном между режущим инструментом и устройством слежения становится механическая, гидравлическая, пневматическая система. Станок по дереву чаще всего имеет механическую систему подачи и управления.
- Копиром может служить плоский шаблон, ранее созданная эталонная модель, пространственная модель, фотоэлемент, контурный чертеж. В некоторых случаях подобные станки оснащаются ЧПУ, что делает их широкоуниверсальными.
- Образцы, выступающие в качестве шаблона, могут быть изготовлены из металла, древесины, пластмассы или другого материала.
Копировально-фрезерный станок работает следующим образом: устанавливается образец различного типа, к нему подводится следящее устройство, которое через определенный вид связи передают нужное усилие на режущий инструмент.
Фрезерно-копировальное оборудование: принцип работы
Принцип работы такого устройства заключается в четкой передаче движений копировальной головки через профиль-держатель режущему инструменту.
Приобрести копировальный фрезерный станок довольно трудно, поэтому народные умельцы изготавливают его своими руками из подручных материалов. Все происходит методом проб и ошибок. Поэтому мастера советуют сначала собрать дупликарвер, а уж потом внедрять его в серийное производство. Как правило, этому этапу предшествует не одна серьезная подгонка и переделка.
Классификация
Основной классификацией можно считать различие по типу установленного привода. Учитывая подобную особенность можно выделить:
- пантограф по дереву для фрезера. это вариант может работать в 2 или 3 измерениях;
- универсальный тип, который также называют как пантограф, имеющий поворотный рукав. как правило, рукав расположен в вертикальной плоскости;
- есть варианты исполнения, которые имеют несколько шпинделей для ускорения процесса обработки;
- с механической, электрической, гидравлической подачей;
- фотокопировальный вид передачи контура для направления режущего инструмента.
Также станки по дереву различаются по уровню автоматизации производственного процесса. ЧПУ в этом случае устанавливается довольно редко, так как шаблонный метод обработки не требует системы Числового Программного Управления для указания траектории движения режущего инструмента.
Создание станка своими руками
Существует огромное количество станков по дереву копировального типа, которые известны как пантограф, имеют систему ЧПУ (универсальный вариант, который позволяет проводить обработку по копиру или программе). Однако приобрести подобное оборудование может не каждый, что связано с весьма большой его стоимостью. Добавление ЧПУ делает оборудование доступным только для крупных производителей, когда срок окупаемости оборудования будет менее 5 лет. Именно поэтому многие задаются вопросом – как сделать станок своими руками?
Читать также: Напряжение 12 вольт постоянного тока
Перед тем как преступить к работе стоит помнить о том, что станки, созданные своими руками, значительно уступают промышленным моделям. При этом самостоятельно сделать вариант с ЧПУ невозможно. Также многие отмечают, что переделать обычный фрезерный вариант исполнения в копировальный своими руками также очень сложно, и, зачастую, проще начать с нуля. Пантограф самостоятельно изготовить несложно, но все же есть определенные сложности в этом процессе.
Самодельный пантограф для фрезера
Существует много схем, по которым создать копировально-фрезерный станок можно своими руками. Типовой вариант, как правило, состоит из следующих элементов:
- рабочий стол;
- несущая рама;
- фрезерная головка.
Для осуществления процедуры смены режима резания изменяется высота расположения стола, головка с фрезой имеет электрический привод, который приводит режущий инструмент в движение, зачастую в систему включают передаточный механизм для смены скоростей.
Сам пантограф может быть изготовлен следующим образом:
- Из дерева. Подобный пантограф можно создать своими руками, но при этом он будет обладать малой точностью обработки, так как соединение деревянных частей происходит при помощи петли. Креплению при помощи петлей свойственен люфт.
- Чертежный пантограф из металла – позволяет создавать копии в различных масштабах, однако не может применяться для создания объемных копий.
При создании станка своими руками следует учесть, что многие детали могут иметь изъяны и несоответствие размеров. Данная ситуация связана с вибрации и дрожании основания, чего избежать довольно сложно. Во время смены направления движения фрезы также возможны погрешности. Из-за внутреннего напряжения заготовки из дерева возможно искривление заготовки. Поэтому рекомендуется создавать подобное оборудование только для узкопрофильного производства, когда станок будет предназначен для создания одной детали. Избежать рассматриваемых проблем практически невозможно, однако при условии обработки одной и той же детали возможно постепенное улучшение конструкции.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Копировально-фрезерные станки используются для фрезерования фурнитурных пазов, дренажных отверстий, личинок замка, других технологических отверстий.
Портативный копировально-фрезерный станок
Копировально фрезерный станок с охлаждением
копировально-фрезерный станок (портативный)
Комплектация отдельных моделей позволяет выполнять сверление ПВХ одновременно с армированием (как, например, в FR 225). Автоматическая работа фрезы обеспечивается регулируемым гидропневматическим механизмом.
Копировально фрезерный станок пригодится как на предприятиях, так и в бытовых условиях. Технические характеристики, разновидности и устройство станка.
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.
Читать также: Домкрат подкатной гидравлический 5 тонн
Фрезерно-копировальное оборудование: конструкция
Типовая конструкция копировально-фрезерного станка совершенно простая. Она состоит из рабочего стола и системы направляющих с зажимами для крепления фрезера и копира.
Изготовить универсальный копировально-фрезерный станок в домашних условиях довольно сложно, да и в этом нет большой необходимости. Для домашних условий создается обычно оборудование с узконаправленной специализацией.
Технические характеристики
У каждой модели имеются свои конкретные цифры по параметрам. Следующие технические характеристики важны для моделей любого вида:
- Вес.
- 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.
Критерии выбора
Мастерам, изредка изготавливающим у себя в мастерской поделки, достаточно приобрести ручной копировально-фрезерный станок. Для производства больших партий деталей необходимо оборудование с ЧПУ.
Основными критериями выбора модели станка, являются обрабатываемый материал и габариты заготовки. Затем по объему и сложности изделий следует обращать внимание на технические характеристики модели:
- способ копирования;
- мощность;
- частота вращения шпинделя;
- точность обработки;
- количество фрезерных головок;
- производимые операции;
- угол наклона стола;
- способ считывания информации;
- наличие перемещения по 4 оси.
Для промышленных предприятий важно, чтобы станок можно было встраивать в автоматические линии.
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.
Фрезерно-копировальное оборудование: сферы применения
На фрезерных копировальных станках можно обрабатывать не только плоские, но и объемные детали. С их помощью, наравне с простыми фрезерными операциями, можно выполнять гравировку, повторять рисунки, узоры и надписи. Конструкция станка довольно проста, и ее под силу изготовить любому мастеру.
Копировально-фрезерные станки позволяют обрабатывать не только деревянные детали, но и чугунные, стальные и пластмассовые заготовки, а также изделия из цветных металлов. Это обеспечивается качественным инструментом из быстрорежущей стали и твердых сплавов. Копировальный станок позволяет фрезеровать не только прямые, но и криволинейные поверхности. При этом детали получаются совершенно идентичные.
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.
Читать также: Сварочные приспособления и механизмы
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.
Следующие категории выделяются в зависимости от степени автоматизации:
- 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.
