Классификация токарных станков с копиром
Станки нашли широкое применение в деревообрабатывающей промышленности. Важными аспектами классификации являются технологичность процессов и конструктивные особенности. Представлено много разных моделей, разделить которые можно на четыре категории:
- Классические. В виде режущего инструмента используется резец. Станки не рассчитаны для крупного серийного производства.
- Копировальные. Работают по шаблонам, которые облегчают задачу при создании однотипных вариантов. В мелкосерийном производстве востребованы модели с ручным типом управления.
- Фрезеровальные. Получили востребованность в изготовлении объемных и плоских заготовок.
- С ЧПУ. Агрегаты с числовым программным управлением требуются в массовом режиме при поставке дорогостоящих моделей.
Копировальные токарные станки по дереву оснащены улучшенными характеристиками, поэтому востребованы для применения в мастерских.
Особенности эксплуатации и техника безопасности
Принцип работы копировально-токарного оборудования прост:
- в горизонтальном положении зажимается заготовка будущего изделия;
- запускается станок, который вращает заготовку вокруг оси;
- резец снимает с заготовки лишнюю древесину, придавая ей необходимую форму.
Чтобы избежать травматизма при работе необходимо соблюдать основные правила техники безопасности:
- Не выставлять и не снимать заготовку с работающего оборудования.
- Не облокачиваться и не прижиматься к станку во время работы.
- Стружку удалять только специальной щеткой.
- При работе станок не должен оставаться без присмотра.
- Мастер должен работать в защитных очках, чтобы стружка не попадала в глаза.
Токарный агрегат с копиром успешно используется как на крупных серийных производствах, так и в домашних мастерских для изготовления одинаковых изделий. Такой станок можно изготовить самостоятельно, имея ненужный ручной фрезер, лист фанеры и горизонтальные бруски определенного размера.
Классическая конструкция станка
Станки оборудованы усложненной системой конструкций. К ним относятся модели с ЧПУ, осуществляющие работу в автоматизированном режиме. Такие аппараты получаются при пользовании чертежами и копировальным устройством. Классическая конструкция заключается в пяти узлах:
- Главным элементом выступает станина из металла, отдельные детали соединяют посредством сварки. Станина имеет разную высоту, поэтому при создании самодельного станка выбирается именно этот параметр.
- Передняя, задняя бабка нужны для хранения коробки, привода и электромотора. Задняя фиксирует заготовку, чтобы получить габаритные по длине детали.
- Электрический мотор и привод вращают заготовку.
- Упор для инструмента нужен для наиболее качественной работы. Место реза защищено для исключения возможности получить травмы.
- Ведущий, ведомый центры крепят деталь.
Самодельный токарный станок-копир по дереву дает возможность осуществлять качественную резку заготовок не хуже производственных моделей.
Копировальный станок из подручных материалов
Всем привет, предлагаю вашему вниманию такую интересную самоделку, как копировальный станок. С помощью него можно практически на полном автомате делать топорища, ручки для ножей, мечей, изготавливать бейсбольные биты, делать приклады ружей и многое другое. Все, что вам нужно, это зажать в станке готовое изделие и кусок бруска, из которого вырезается копия. Ну а далее можно идти по своим делам, станок все сделает сам! А когда изделие будет готово, машина самостоятельно отключится. 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.
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.
Шаг четвертый. Установка ведущего вала
Ведущий вал у нас представляет собой стержень с резьбой. На нем ездит каретка, на которой находится болгарка с отрезным диском. Под вал подбираем две соответствующие гайки и к ним уже привариваем кронштейн для установки болгарки. Подбираем нужное расстояние, длину и так далее. Сам кронштейн автор собирает из квадратных труб, стальных пластин и других деталей. Сложного в конструкции ничего нет, просто габариты нужно подбирать по ходу дела. К этой все конструкции приваривается рычаг, который упирается об исходную деталь и передает при вращении ее контур на заготовку, ну а болгарка вырезает копию. В главной стенке тоже нужно установить подшипник для вала. Сам вал прикручиваем к подшипнику гайками, чтобы он не смещался.
Шаг пятый. Ведомый шкив
Чтобы получить небольшие обороты на главном валу, нам понадобится сделать ведомый шкив. Для его изготовления вам понадобится фанера. Чтобы получить нужную толщину, можно склеить вместе несколько листов. Выточить шкив можно на токарном станке или просто на каком-то подходящем двигателей. При помощи фланца крепим шкив на валу, фиксируем его гайками.
Шаг шестой. Держатели
Теперь нам нужно установить два держателя, которые будут удерживать и вращать изделия. Для этих целей автор успешно приспособил две помпы от ВАЗ 2108. Сверлим под них отверстия и устанавливаем помпы крыльчатками внутрь станка, прикручивая их болтами с гайками. Сами крыльчатки помп нам будут нужны для того, чтобы удобно закреплять изделия. Автор изменил крыльчатки с помощью болгарки, чтобы на них появились зубчики.
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.
Крыльчатку помпы автор немного доработал, он при помощи болгарки нарезал на них зубчики. В итоге теперь стало удобно зажимать заготовку и исходную деталь. Приступаем к установке рабочего инструмента, в данном случае это болгарка. Под нее тут приспособлен специальный хомут. Ну и также устанавливаем отрезной круг по дереву. Желательно использовать круги с твердосплавными напайками, они служат дольше.
Шаг девятый. Понижающая передача
При испытаниях станка автор обнаружил, что рабочий вал вращается слишком быстро. Чтобы решить эту проблему, было принято решение сделать понижающий редуктор. Для этих целей автор приспособил цепную передачу от велосипеда. От ведущей звездочки отрезаем шатун, а к ведомой привариваем или прикручиваем фланец. Маленькую звездочку устанавливаем на моторчик, а большую на рабочий вал. Вот и все, теперь прикрутите моторчик через уголок к раме и установите цепь. Получаем низкие обороты и высокий крутящий момент, то, что нам нужно.
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!
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Самодельный токарно-копировальный станок по дереву своими руками
Промышленные типы копиров обойдутся недешево, поэтому мастера выбирают возможность сконструировать самодельный станок. Он требует небольших затрат средств и сил.
Эксплуатационные возможности в целом зависят от характеристик копировального оборудования. Главная задача устройства, созданного своими руками, заключается в создании деталей по шаблону без дополнительных энергозатрат.
Необходимые инструменты
Инструментов потребуется не много, все они представлены в открытом доступе и имеются у каждого мастера:
- Ручной фрезер.
- Фреза ставится на опору, которую можно сделать из фанеры толщиной 12 мм. Для улучшения показателей используется металл. Габариты площадки около 50х20 см.
- Болты.
- Упорные бруски.
- Труба в диаметре 25 мм позволит задать направление перемещения опорной площадке.
Основополагающим режущим инструментом при конструировании токарного аппарата с копиром считается ручная фреза. Несмотря на то, что копир сделан из фанеры, он способен создавать множество копий.
Особенности работы агрегата
Фрезерный станок по металлу или по дереву работает с применением следующих правил:
- в качестве режущего элемента в оборудовании данного типа выступает фреза. Она создает нужный контур или объемные элементы в соответствии с установленным программным заданием;
- между режущим элементом и устройством слежения находится еще один связующий элемент. Это система подачи и управления, которая может быть механической (применяется в самых простых агрегатах, которые обрабатывают дерево), гидравлической или пневматической;
- в качестве копира в основном используется специально созданный шаблон, контурный чертеж или уже готовая деталь. Копировально-фрезерные станки с ЧПУ не нуждаются в таких образцах, поэтому они считаются универсальными. Данные агрегаты работают благодаря числовым командам, которые задаются пользователем через специальный интерфейс.
- в качестве шаблона могут выступать заготовки, которые изготовлены из любых материалов – дерева, металла, пластика и т. д.
Недостатки рассматриваемого устройства
Наравне с многочисленными достоинствами, копир имеет небольшие недостатки. Среди них:
- Рабочая поверхность направляется руками, потому что при работе она может заклинить или перекоситься.
- Копировать возможно несложные детали.
- Для перемещения инструмента рекомендуется выбирать винтовой тип передач.
- Для универсальных качеств фрезу рекомендуется заменить на циркулярную пилу.
Таким образом, для копирования сложных деталей лучше устанавливать промышленные виды оборудования. В мастерские подойдут самодельные варианты.
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.
Методы фрезерования
Фреза на таких устройствах может быть сделана из минералокерамики, синтетического или сверхтвердого материала и способна заменить процедуру шлифовки. Но для станков, работающих с изделиями из дерева, это не слишком актуально, так как этот материал не отличается особой твердостью.
Техника безопасности при работе с токарно-копировальным станком
Соблюдение советов специалистов при работе с токарным копировальным станком даст возможность избежать многочисленных неприятных ситуаций и повреждений:
- Всегда проверяйте крепления элементов и защитных деталей.
- Со станка необходимо убирать лишние предметы.
- Инструменты должны лежать на своих местах.
- Режущий инструмент проверяется на правильность заточки и исправную конструкцию.
- Подача оснастки осуществляется плавно и без нажима, только после набора полной частоты вращения.
При возникновении любых неисправностей рекомендуется обратиться к специалисту или тщательно осмотреть все узлы.
Разновидности фрезерных установок с функцией копирования
Копировальные установки могут иметь различные приводы. На этом основании данное оборудование разделают:
- агрегаты, где присутствует пантограф. Позволяет осуществить копирование в нужном масштабе. Оборудование, где установлен пантограф, может обеспечить обработку деталей в нескольких направлениях. В состав конструкции данного агрегата входит палец-шпиндель и ось вращения. Пантограф обеспечивает нужным масштабом обработки благодаря определенному соотношению расстояний между данными элементами;
- копиры, которые оснащены рабочим механизмом, закрепляемым на поворотной рейке;
- устройства с одним или множественными шпинделями, которые имеют поворотные столы различного размера и формы;
- агрегаты с разной схемой подачи – механической, гидравлической, электрической;
- установки фотокопировального типа.
В зависимости от степени автоматизации всех операций и способу фиксации данное оборудование может быть:
- настольными, где закрепление заготовки происходит механически;
- стационарными, где фиксация деталей осуществляется при помощи пневматических прижимов;
- стационарными с пневматическими прижимами и трехшпиндельной головкой.
Копировальный станок для фрезера своими руками
Назначение и характеристики
Оборудование для выполнения токарных операций по дереву имеет пониженную мощность и массу по сравнению с металлообрабатывающими устройствами, но обладает не меньшей функциональностью. Токарные деревообрабатывающие станки, предлагаемые компанией Станкофф.RU, находят применение как в небольших домашних мастерских, так и на крупных предприятиях, нуждающихся для изготовления продукции в точеных элементах из древесины.
Потребность купить токарный станок по дереву из нашего каталога имеют мастера, деятельность которых связана с созданием деталей для производства столярных изделий, мебели, декоративных отделочных элементов и сувениров. В качестве заготовки обычно используются детали цилиндрической формы или брус со сглаженными углами. При вращательном движении заготовки и поступательной подаче режущего инструмента производится обработка материала с применением одной из основных операций:
- продольная, осевая или лобовая обрезка и обточка заготовок;
- сверление отверстий и фигурная профильная расточка;
- изготовление проемов и пазов;
- нарезание резьбы;
- обработка торцовых частей деталей, закругление углов;
- шлифовка поверхности.
В зависимости от модификации и технологического оснащения токарные станки по дереву применяются для изготовления деталей сложной конфигурации или используются при создании простой бытовой утвари, элементов отделки и сувениров. Обработка дает возможность производить изделия симметричной цилиндрической или конической формы с применением обтачивания наружной и внутренней поверхности элемента. Настольные токарные станки по дереву отличаются от напольных моделей по нескольким параметрам и обладают:
- более низкими показателями мощности и количеством оборотов электродвигателя;
- ограниченными предельными размерами обрабатываемой заготовки;
- упрощенным способом переключения скорости вращения;
- ограниченным набором дополнительных приспособлений.
Конструкция и принцип работы оборудования для токарных работ
Устойчивое основание токарного станка по дереву смонтировано на литой чугунной станине, которая обеспечивает стабильность при работе за счет компенсации производимых устройством вибраций. На раме закреплены стойки передней и задней бабки, расположены суппорт и электромотор. В моделях с электрическим приводом двигатель закрывает кожух из алюминия. Механизмы оборудования не подвержены перегреву, поэтому станок не имеет системы подачи охлаждающей жидкости.
На передней бабке установлена рабочая головка со специальным устройством для фиксации режущего инструмента. Шпиндель соединен с приводным шкивом, который передает энергию движения от электродвигателя. Сменные планшайбы для фиксации заготовки имеют разный размер для возможности выполнять работу с деталями различного диаметра. Перед закреплением заготовки на шпинделе в торцах болванки высверливаются отверстия, необходимые для фиксации детали. Это помогает сделать вращение вала более равномерным.
Токарный станок для деревообработки при желании комплектуется рядом дополнительных приспособлений, позволяющих значительно расширить возможности оборудования при работе с древесиной:
- наборы резцов, патронов и адаптеров;
- копировальное устройство;
- оснащение вариаторной передачей для плавного регулирования скорости;
- комплектом опор для предотвращения прогиба заготовок.
Изготовление своими руками
Полностью конкурировать с промышленными образцами самодельный копировальный станок для резьбы по дереву, конечно, не может. При эксплуатации самодельных устройств наблюдаются разнообразные недостатки.
Самые распространенные проблемы — это вибрация рамы станка, прогибание заготовки, большие погрешности при копировании. Поэтому при проектировании собственного станка следует учитывать задачи, которые он будет решать. Проще собрать узкопрофильное устройство, чем универсальное, сразу настроив его для решения однотипной задачи.
Несмотря на разнообразие схем, показывающих порядок сборки станка, все устройства имеют одинаковые основные узлы.
Минимальный набор элементов следующий:
- Стол рабочий.
- Рама несущая.
- Головка фрезерная.
Вращение с электродвигателя через привод передаётся на головку с фрезой. При необходимости сменить режим реза, меняется высота стола. При желании, для смены скоростей разрабатывают передаточный механизм.
Пантограф может быть собран из дерева или металла.
Пантограф по дереву имеет свой недостаток, поскольку деревянные части соединяются при помощи петель и, таким образом, им свойственен люфт. Поэтому точность обработки деревянного пантографа невысокая.
При изготовлении металлического пантографа появляется возможность создавать копии разного масштаба. Но он не умеет делать объемные копии.
Некоторые умельцы пытаются переделать обычный производственный фрезерный станок, добавив к нему копирующее устройство. В этом случае надо переделывать практически полностью весь старый станок и проще собрать агрегат с нуля.
Следует учитывать размер заготовок, которые должен будет обрабатывать станок. Чем больше длина заготовки, тем сильнее нагрузка на направляющие оси станка. Возможно, они неспособны будут выдержать такую нагрузку. А также при работе с крупными деталями, инструмент испытывает большие вибрации. Чтобы компенсировать момент вибрации, оборудование необходимо проектировать массивным и тяжелым.
Поэтому, в первую очередь перед созданием копировально фрезерного станка по металлу или дереву надо выделить задачи, которые будут решаться при работе на нём. Исходя из этого планируются размеры стола и всей конструкции, способы крепления шаблона и варианты перемещения фрезы.
Если планируется обработка плоских деталей, то для контурного копирования хватит двух осей станка, поскольку перемещение будет только продольное и поперечное.
Если рассчитывать на работу с рельефными заготовками, то потребуется добавить еще перпендикулярное движение.
Если же рельеф большой, то приходится рассчитывать на еще одну ось — четвертую.
Все возможные варианты надо продумать до начала изготовления станка, поскольку после изготовления и сборки всех узлов, очень сложно внести изменения в существующую конструкцию.
Компоновка станка может быть горизонтальной или вертикальной. Если станок вертикальный, то стружка во время фрезерования попадает либо на стол, либо в специальный поддон, а не оседает в деталях фрезы.
Для лучшего качества обработки изделия фрезерная головка должна быть высокооборотная.
Для обработки деталей из разных материалов, желательно иметь набор режущих фрез разного качества и износостойкости.
После определения круга задач, вычисляется необходимая мощность мотора. Для выполнения гравировки и подобных работ по дереву достаточно двигателя с мощностью от сто пятидесяти до двухсот ватт.
Рабочий узел и щуп закрепляются вместе так, чтобы они находились на одной плоскости и высоте по отношению к рабочему столу. В качестве крепления используется жесткий зажим. Тогда весь собранный элемент сможет перемещаться параллельно сторонам рабочей поверхности как горизонтально, так и вертикально.
Все подвижные узлы должны быть максимально легкими, чтобы управляющие усилия были минимальными.
