Копировальный станок своими руками схемы чертежи

Конструктивные особенности токарного станка по дереву с копиром: как изготовить его своими руками

Даже самый опытный мастер не сможет повторить один и тот же рисунок на изделии при обработке на токарном станке.

Для этого необходимо копировальное устройство. Копир применяется широко в деревообрабатывающей промышленности для тиражирования деталей.

Классификация

Копир применяется в токарных станках по дереву и по металлу. Он существенно упрощает работу по шаблону и ускоряют производство.

По дереву

По дереву существуют следующие виды оборудования с копиром:

1. Классические, где в качестве режущего инструмента используется резец. Такие станки не подходят для крупного промышленного производства.
2. Копировальные с ручным типом управления.
3. Копировально-фрезерный станок. Применяется для обработки плоских и объемных заготовок.
4. Агрегаты с Числовым Программным управлением используются на серийном производстве для изготовления дорогостоящих изделий.

Станки с копиром имеют повышенный уровень точности и производительности по техническим характеристикам.

По металлу

По металлу классификация токарных станков аналогична. Есть классические модели, где заготовка закрепляется в планшайбе или патроне и обрабатывается резцом. Для изготовления изделий тиражами применяются копировальные станки.

Фрезеровочные типы станков используются для обработки плоских поверхностей и объемных заготовок. В промышленных масштабах применяется ЧПУ.

Устройство

Классическая конструкция токарного агрегата с копиром включает в себя 5 основных узлов:

1. Цельная станина их металла. Это основной элемент, к которому крепятся прочие узлы станка.
2. Передняя и задняя бабки. В них расположены привод, электромотор, коробка. Упорная бабка необходима для фиксации заготовки.
3. Электрический привод и мотор обеспечивают вращение заготовки.
4. Непосредственно для обеспечения качественной работы на станке имеется упор.
5. Ведущий и ведомый центры.

Непосредственно копир является съемной конструкцией.

Самодельный токарно-копировальный станок своими руками с чертежами

Приобрести копировальный токарный станок промышленного изготовления не так дешево. Поэтому многие мастера предпочитают изготовить его в домашних условиях своими руками. При наличии определенных знаний и чертежа это сделать несложно. Возможности такого оборудования зависят от характеристик самого копира.

Необходимые инструменты

Токарю для изготовления оборудования понадобятся следующие инструменты:

• ручной фрезер;
• опора из фанеры или металла;
• болты;
• бруски упорные;
• труба 2.5 см в диаметре, чтобы дать направление перемещений по площадке.

Основным инструментом при создании копировального токарного станка является фреза.

Элементы конструкции

Главные запчасти оборудования, которые должны быть в простейшем станке:

• станина;
• передняя и упорная бабки;
• электродвигатель;
• ведущий и ведомый центры;
• упор для оснастки.

Наиболее простая модель делается из дрели.

Этапы изготовления

Алгоритм изготовления токарного агрегата, следующий:

1. По готовому чертежу необходимо изготовить станину посредством сварки. Она должна быть надежной и выдерживать различный уровень вибрации.
2. Затем установить электромотор. Оптимальный вариант – 200-250 Вт, рассчитанный на 1500 об/мин.
3. Закрепить на валу планшайбу.

Так получается основа стандартного станка. Затем следует изготовить непосредственно копир.

Создание копира

Основные принципы изготовления копира, который поможет увеличить производительность при создании одинаковых деталей:

• понадобится ручной фрезер, а для его установки – поверхность из фанеры;
• в фанерной площадке следует сделать отверстия для закрепления брусков;
• бруски закрепить саморезами;
• при изготовлении копира необходимо пользоваться уровнем, поскольку даже малая неточность может привести к значительным погрешностям при изготовлении изделия;
• площадка должна без препятствий передвигаться по станине станка.

Установка элементов конструкции

После создания копира необходимо установить все элементы конструкции:

• брусок поставить горизонтально, а на него саморезами прикрепить шаблон;
• непосредственно конструкция должна быть изготовлена таким образом, чтобы при необходимости копир можно было откинуть или отодвинуть и станок использовать как стандартное токарное оборудование.

Горизонтальный брусок

Это важный элемент. Размер бруска в идеале 3х7 см. Он крепится к вертикальным подставкам на фанерной площадке при помощи саморезов.

Шаблон

Шаблон делают из фанеры. Крепят его на передней части бруса. Верхнюю платформу обязательно проверить на совпадение с осью непосредственно на шаблоне.

Кромки обязательно обработать шлифовальной машинкой, чтобы на них не было зазубрин.

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:

1. Не выставлять и не снимать заготовку с работающего оборудования.
2. Не облокачиваться и не прижиматься к станку во время работы.
3. Стружку удалять только специальной щеткой.
4. При работе станок не должен оставаться без присмотра.
5. 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.

Копировально-фрезерные станки по дереву

Оборудование копировального типа используется в случаях, когда следует провести изготовление деталей по определенному шаблону в пределах небольшой партии. В некоторых случаях копировально-фрезерный станок применяется при условиях крупносерийного производства, как и разновидность с ЧПУ. Это связано с тем, что рассматриваемый станок способен проводить создание изделий, форма которых в наибольшей степени соответствует изначальному образцу, как и станках с ЧПУ, движение фрезы задается автоматически. Главная особенность, которой обладает копировально-фрезерный станок – высокая скорость обработки.

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:

1. создавать орнаменты и различные надписи.
2. гравировать фасонные профили.
3. 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.

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:

1. Фреза проводит создание контура или поверхности, которые задаются при помощи копира.
2. Связующим звеном между режущим инструментом и устройством слежения становится механическая, гидравлическая, пневматическая система. Станок по дереву чаще всего имеет механическую систему подачи и управления.
3. 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.
4. 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.

Классификация

Основной классификацией можно считать различие по типу установленного привода. Учитывая подобную особенность можно выделить:

1. пантограф по дереву для фрезера. это вариант может работать в 2 или 3 измерениях;
2. универсальный тип, который также называют как пантограф, имеющий поворотный рукав. как правило, рукав расположен в вертикальной плоскости;
3. есть варианты исполнения, которые имеют несколько шпинделей для ускорения процесса обработки;
4. с механической, электрической, гидравлической подачей;
5. 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?

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:

1. рабочий стол;
2. несущая рама;
3. 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:

1. 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.
2. 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.

Как самостоятельно сделать фрезерный (копировальный) станок по дереву или металлу?

Очень часто возникает потребность сделать точную копию определенной детали из различных материалов. В производственных условиях для этого применяется особый копировальный станок по дереву и металлу. Устройство данного типа очень легко изготовить самостоятельно, используя простые материалы. Преимуществом такого копировально-фрезерного станка считается высокая производительность. Если сделать все правильно за короткий промежуток времени можно получить много качественных деталей, которые ничем не будут отличаться от исходного образца.

Общее описание оборудования

Предназначение копировально-фрезерных станков по дереву – обработка различных деталей как по объему, так и в плоскости. Их принцип работы в чем-то схож с агрегатами с ЧПУ. Если обработке подвергаются образцы из дерева, тогда при помощи фрезерования станками данного типа можно достигнуть следующего:

• воспроизвести любые орнаменты;
• нанести на поверхность заготовки нужную надпись;
• произвести гравировку фасонных профилей;
• получить сложные объемные заготовки с множественными мелкими деталями, которые размещены в разных плоскостях.

Фрезерно-копировальный агрегат, которые работает с деревянными деталями, чаще всего применяется для производства мебели. Он помогает создать все необходимые декоративные элементы, чего сложно добиться другим способом.

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.

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.

Конструкция самодельного станка

Фрезерный станок по дереву своими руками будет состоять из следующих конструкционных элементов:

• рабочая поверхность, которая подойдет по размерам;
• несущая рама, которая обеспечит стойкость агрегата во время работы;
• узел, необходимый для установки фрез.

При изготовлении данной самоделки нужно учитывать, что используемую фрезерную головку необходимо оснастить передаточным механизмом, который должен иметь электродвигатель. Это обеспечит агрегат несколькими режимами работы на разных скоростях.

Некоторые советы при изготовлении станка своими руками

Самодельный копировальный станок не отличается точным управлением, что приводит к снижению качества изготовленных с его помощью деталей. Особенно ярко проявляются все недочеты при смене направления фрезы или во время активной работы агрегата, что сопровождается вибрацией во всей плоскости конструкции. Устранить данные дефекты практически нереально. Поэтому рекомендуется создавать узкопрофильные агрегаты, которые направлены на обработку только каких-то одних деталей.

Также во время изготовления самодельного копировального станка следует обращать внимание на вес и габариты обрабатываемых деталей. Чем они больше, тем массивнее должна быть несущая рама оборудования. Это позволит поглотить все образовавшиеся вибрации и обеспечит достаточный запас прочности, что сделает созданный станок своими руками долговечным и надежным.

Чтобы обработка деталей из дерева происходила качественно, следует позаботиться о достаточной мощности двигателя. Если она будет составлять 150-220 Вт, тогда обеспечить нужную скорость вращения фрезы не составит труда.

Также необходимо не забывать, что узел, который соединяет фрезу с копирующим щупом, должен быть прочным и надежным. Очень важно, чтобы их плоскость и поверхность рабочего стола полностью совпадали. В результате созданная конструкция жестко устанавливается на несущей раме. Также она должна свободно перемещаться по рабочей поверхности во всех нужных направлениях.

Используя такие советы очень легко собственноручно создать копировальный станок. Но следует не забывать, что его область применения ограничена. Если требуется обработка деталей разного типа и размера, лучше приобрести универсальное оборудование, которое изготовлено в заводских условиях.