Копировально-фрезерные станки по дереву

Начало работы и уход за инструментом

Какой бы ни была конструкция станка, принципиальным остается высокоскоростное вращение режущей фрезы с целью удаления лишней части древесины.

Работа с бытовым фрезером начинается с подготовки.

• На начальной стадии подбирается подобающая фреза из множества моделей.
• Загружается хвостовик фрезы нужно в патрон на 20 мм.
• Поворачивается патрон до появления своеобразного щелчка и затягивается гайка.
• Готовый к работе аппарат устанавливается перед шаблоном.
• Освобождается стопор и плавно опускается рабочий инструмент до прикосновения режущей головки к поверхности полуфабриката.
• Механизм опускается на расчетную глубину и фиксируется в заданном положении.
• Фрезер плавно продвигается вдоль установки.
• Детали можно обработать на разной глубине, но рабочая операция будет исполнена за два прохода.

Безопасность домашнего фрезерного станка

Для того, чтобы гарантировать защищённость, необходимо помимо оснащения с ограничителями, привести к рабочей поверхности хорошее освещение.

С целью производительной деятельности при обработке на фрезерных станках, мотор необходимо применять конкретной мощности:

0.5 Киловатт – данная мощность самая наименьшая, она позволяет убирать наружный слой с древесины, шкурить, либо подбирать прорезь;
До 1.5 Киловатт – аппараты, имеющие данную мощность, дают возможность осуществлять наиболее углублённое обрабатывание пиломатериалов, также такая мощность с лёгкостью подходит для ежедневного использования.
2.5 Киловатт — это самый наилучший тип мощности, так как такой аппарат сумеет держать полную работоспособность, совмещать любые фрезы с разными конфигурациями, либо объёма, однако такие мощные аппараты используются только лишь специалистами, по этой причине начинающим устанавливать данный двигатель не советуют.

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:

1. Механические.
2. Пневматические.
3. 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:

1. Муфтовый электромагнитный элемент.
2. Дифференциальная часть.
3. Соленоид.
4. Клапанная деталь золотникового типа.
5. 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:

1. Отдельная вращательная ось.
2. Инструментальный шпиндель.
3. Ось направляющего пальца.
4. Сам палец.

Одна рейка вмещает шпиндель вместе с направляющим пальцем. Соотношение плеч у рейки определяет масштаб копирования.

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.

Описание узлов гравировального станка 6Л463

Гравировальный копировально-фрезерный станок с пантографом модели 6Л463 выполнен в виде одноколонной конструкции с вертикальной осью шпинделя и горизонтальным расположением столов изделия и копира.

Станина снабжена вертикальными направляющими, по которым перемещается консоль, несущая рабочий стол станка. Относительно консоли рабочий стол может перемещаться в продольном и поперечном направлениях. На верхних горизонтальных направляющих станины устанавливается каретка, несущая пантограф и стол копира.

Пантограф станка выполнен в виде легких рычагов и служит только для передачи движения от трейсера к шпинделю.

Шпиндель станка монтируется в специальном кронштейне, связанном при помощи рычагов со станиной.

В качестве привода вращения шпинделя используется электродвигатель и ременная передача. Изменение скорости вращения шпинделя производится при помощи ступенчатых шкивов.

Общая компоновка и принцип работы станка 6Л463

Компоновка станка характеризуется вертикальным расположением шпинделя и горизонтальным расположением рабочих поверхностей столов.

Узлы станка смонтированы на жесткой станине. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль, несущая на себе салазки и стол изделия. По горизонтальным направляющим станины перемещается стойка пантографа. На станине закреплены подвеска и привод шпинделя.

Обрабатываемая деталь закрепяяется на cтоле изделия, а копир, по которому ведется обработка, закрепляется на столе копира. Формообразующими движениями являются перемещения пантографа. Перемещения столов — установочные.

Станина

Станина и основание являются основными корпусными деталями, на которых монтируются узлы станка.

На левой стенке станины имеются вертикальные направляющие, по которым перемещается консоль со столом изделия.

На задней стенке станины устанавливается кронштейн, удерживающий рычаги шпинделя и привода. Кроме этого на задней стенке устанавливается электродвигатель привода, а в нише монтируется электроаппаратура.

Стол копира

Стол копира 10 (Pиc.10) предназначен для установки копиров, по которым ведется обработка. Стол копира установлен на стойке пантографа. Поворот стола вокруг вертикальной оси осуществляется вручную. Установка величины угла разворота стола копира осуществляется по лимбу, фиксация — рукояткой. Стол копира снабжен пазами типа «ласточкин хвост», которые служат для установки шрифта. Кроме этого в нем имеется Т-образные пазы, которые могут быть использованы для установки различных приспособлений. Стойка вместе со столом копира и пантографом может перемещаться по горизонтальным направляющим станины, что позволяет установить шпиндель в пределах плоскости стола изделия при различных масштабах копирования. Фиксация стойки осуществляется двумя болтами.

Пантограф

Пантограф (Рис.10) осуществляет на станке копирующее движение. Копирование с помощью пантографа (шарнирного параллелограмма) построено на принципе геометрического подобия треугольников и осуществляется по нижеприведенной схеме;

Пантограф гравировального станка 6л463

Копирующее движение на станке осуществляется шарнирным четырехзвенным-пантографом (рис. 10). При помощи кареток 43, 46, имеющих пазы типа «ласточкин хвост», пантограф соединен с корпусом шпинделя и с кареткой 47. Шарнирные соединения пантографа и подвеска кареток 43, 46 собраны на радиально-упорных подшипниках с предварительным натягом, что увеличивает жесткость и точность пантографа. Изменение передаточного отношения пантографа (масштаба копировании) производится перемещением кареток вдоль плеч 51, 52 пантографа, на которых нанесены деления. Трейсер (ощупывающий палец) 48 скользит в отверстии головки и с помощью пружины прижимается к шаблону. Трен-сер, в зависимости от высоты шаблона, устанавливается на различной высоте от плоскости стола копира. Стол копира 49 устанавливается на плоскости каретки 47. Относительно каретки стол может быть повернут под любым углом в пределах ±30°, или развернут па 90. Стол снабжен пазами типа «ласточкин хвост», которые служат для установки шрифта. Кроме этого в нем имеются Т-образные пазы, которые могут быть использованы для установки различных приспособлений. Каретка вместе с пантографом и столом копира может устанавливаться в различных положениях на станине, перемещаясь по ее верхним направляющим. Это позволяет установить шпиндель в пределах плоскости стола изделия при различных масштабах копирования.

Примеры производителей

Тем, кому требуется надежный станок для плоского фрезерования, стоит обратить внимание на продукцию итальянской фирмы GRIGGIO. Станки данной торговой марки имеют относительно небольшую цену и являются хорошим решением для создания фасонных деталей, плинтусов, наличников. С их помощью удобно создавать фасады мебельных полотен и деревянные двери

С их помощью удобно создавать фасады мебельных полотен и деревянные двери.

Фрезеровальная установка VFK-810 с углом поворота стола 45 градусов отлично подойдет для тех, кто увлекается изготовлением мебели. Ее отличительная особенность – высокая скорость вращения фрезы (до 20000 оборотов в минуту), что гарантирует отличное качество поверхности готового изделия.

Сопоставимые характеристики при гораздо меньшей цене имеет китайский агрегат МХ 5068. Он может похвастаться скоростью вращения фрезы вплоть до 18000 оборотов, использует пневматический привод поворота стола и перемещения инструмента.

Тем, кто собирается всерьез заняться столярным делом, стоит обратить внимание на фрезерный агрегат производства Тайваня. WINNER LH-1000 станет лучшим помощником при необходимости серийного выпуска однотипных деталей. Особенность станка – многоуровневый шпиндель, который позволяет за один проход выполнять сразу несколько операций и создавать изделие требуемого профиля без необходимости перестановки режущего инструмента

Особенность станка – многоуровневый шпиндель, который позволяет за один проход выполнять сразу несколько операций и создавать изделие требуемого профиля без необходимости перестановки режущего инструмента.

Виды агрегата

Существует немало видов фрезеровального оборудования, каждый из которых имеет свои отличительные черты конструкции и предназначение. Условно устройства можно подразделить на несколько типов.

Станок с числовым программным устройством

Конструкция этого вида устройства имеет встроенный микропроцессор с определенным объемом оперативной памяти и операционной системой. Благодаря этому его можно запрограммировать на выполнение определенной последовательности операций, настроить функции устройства.

Преимущество работы станка с ЧПУ заключается в следующем:

• способен выполнять одновременно несколько типов операций;
• позволяет экономить затраты на оплату трудовых ресурсов и организацию производственного процесса;
• повышение уровня производительности труда;
• сокращение времени, необходимого на выполнение поставленной задачи.

Для работы с этим видом устройства для фрезеровки необходимо обладать специальными навыками и знаниями.

Ручной тип станка

Фрезерный стол для ручного фрезера своими руками обладает способностью выполнять меньший объем работы, чем оборудование с ЧПУ. Небольшой размер станка не позволяет использовать его на производстве, а лишь в домашних условиях. Как правило, ручной вид фрезеровального оборудования предназначен для выполнения пазов при соединении деталей. Особенно актуален станок при изготовлении пазов небольших размеров.

Стоит также отметить, что часто ручной фрезеровальный станок используется при необходимости обработки заготовки из дерева, украшенной декоративными вставками. Это делает возможным применение оборудования на небольших предприятиях по изготовлению мебели.

Копировально-фрезеровальный механизм

Этот вид устройства в основном применяется для изготовления заготовок высокого уровня сложности, связанных с наличием сложных узоров и декоративных элементов. Не исключена возможность выполнения таких операций вручную. Однако это займет много времени и требует от мастера высокого профессионализма. Для того чтобы иметь возможность выполнения одинаковых заготовок, в производственном процессе используются предварительно изготовленные шаблоны.

Токарно-фрезеровальный агрегат

Станок предназначен для того, чтобы придать заготовке определенную форму посредством использования профильного метода работы. В результате использования этого оборудования есть возможность обработки заготовок многогранной, круглой или винтообразной формы. Это стало возможным благодаря возможности программирования рабочего процесса.

Настольное устройство

Основными свойствами станка можно считать удобство работы с ними и простоту конструкции. Как и предыдущий вид станка, его применение актуально на небольших предприятиях или в домашних хозяйствах. Оборудование настольного типа одновременно обладает простой конструкцией и возможностью выполнения сложных рабочих процессов.

Бытовой фрезер

Это простой вид фрезеровального оборудования, предназначенный для использования в домашних условиях. С его помощью можно выполнить такие виды операций:

• распиловка заготовок из дерева;
• строгание;
• фрезеровка;
• сверление;
• шлифование и пр.

Оборудование просто в использовании и обслуживании.

Вертикально-фрезеровальный станок

Основным видом рабочего элемента для этого вида станка является фреза. Верстак способен выполнять такие процессы:

• сверление;
• зенкерование;
• растачивание отверстий;
• обработка поверхности пазов любого диаметра.

Немаловажное значение имеет то, что устройство можно применять для работы не только с заготовками из дерева, но и иными материалами. Каждый из вышеперечисленных видов фрезеровальных станков имеет свои особенности конструкции, а также область использования. Это обязательно необходимо учитывать при выборе определенного типа станка

Это обязательно необходимо учитывать при выборе определенного типа станка

Каждый из вышеперечисленных видов фрезеровальных станков имеет свои особенности конструкции, а также область использования. Это обязательно необходимо учитывать при выборе определенного типа станка.

Поэтапное создание фрезерного станка по дереву своими руками

Если по каким-то причинам затруднительно приобрести данное оборудование, то можно соорудить установку самостоятельно. Учитывают все следующие компоненты:

• Столешница.
• Параллельный упор.
• Шпиндель.
• Станина.
• Салазка.
• Пылесос для устранения стружки.

Изготовление фрезера из дрели

Фрезер из дрели своими руками изготавливается легко и быстро, поскольку данный инструмент уже имеет патрон, в который можно зажать хвостовик фрезы. Но поскольку дрель развивает небольшие обороты, около 3000 об/мин, то добиться хорошего качества обработки детали не получится.

В качестве подставки для закрепления дрели идеально подходит приспособление для вертикального сверления, которое можно приобрести в магазине электроинструмента. Потребуется лишь сменить оснастку, и самодельный фрезер готов.

Также подобную подставку можно изготовить из ЛДСП, как показано на следующих рисунках.

К примеру, таким самодельным аппаратом можно не хуже, чем готовым фрезером проделывать паз в плите из ЛДСП под Т-образную кромку из ПВХ.

Как сделать фрезер из болгарки

Не секрет, что угловая шлифовальная машина часто используется для для шлифовки, полировки и фрезеровки различных поверхностей дисковыми и чашечными насадками. Но если на шпиндель агрегата накрутить цангу, то получится фрезер из болгарки, который сможет работать не только с дисковыми фрезами, но и с любой оснасткой, имеющей цилиндрические хвостовики.

Также, чтобы сделать фрезер, на шпиндель болгарки можно закрепить и обычный кулачковый патрон от дрели.

На фото выше показано приспособление для болгарки, превращающее ее в ручную фрезерную машину. Как сделать приспособу, можно понять из этого видео.

Фрезер из двигателя от стиральной машины

Очень часто народные умельцы изготавливают различные станки из двигателя стиральной машины: токарные по дереву, сверлильные, точильные, циркулярные, а также стационарные фрезерные станки. Чтобы изготовить последний, сначала потребуется смастерить стол способом, описанным выше. Далее, на вал двигателя необходимо установить цангу для зажима фрез.

Также потребуется сделать подъемный механизм для удобной регулировки вылета инструмента. Делается он из двух труб, выполняющих роль стоек, на которых закрепляется двигатель, и резьбовой шпильки.

Шпилька одним концом входит в закрепленную к днищу стола гайку, а вторым упирается в нижнюю часть мотора. На шпильке жестко закрепляется поворотное колесо, с помощью которого и осуществляется регулировка высоты.

ЧПУ фрезер

Конечно же, можно приобрести все детали для станка и собрать ЧПУ-фрезер собственноручно. Но если посмотреть на стоимость всех комплектующих, то будет намного дешевле приобрести готовое изделие с уже настроенным программным обеспечением.

Как изготовить копировально-фрезерный станок своими руками

Приобрести копировально-фрезерный станок для оснащения своей мастерской хотели бы многие домашние умельцы, но стоимость такого оборудования достаточно велика. Между тем, обладая желанием, затратив не так много времени, сил и финансовых средств, можно изготовить такое оборудование своими руками.

Естественно, самодельное копировально-фрезерное оборудование не сравнится с профессиональным по своей мощности, надежности и функциональности, но и на таких станках можно выполнять качественные копии, работать с их помощью по дереву и обрабатывать заготовки из других материалов. Многие пытаются приладить копирующее устройство к уже имеющемуся фрезерному станку, однако это нецелесообразно, так как при этом приходится переделывать практически весь станок. Как показывает практика, свой самодельный станок копировально-фрезерного типа лучше собирать с нуля, подобрав для этого соответствующие комплектующие.

Самодельное копировально-фрезерное устройство с пантографом

Своими руками копировально-фрезерное устройство проще всего изготовить по типовой схеме, которая включает в себя несущую конструкцию – раму, рабочий стол и фрезерную головку. Приводом для обеспечения вращения рабочего инструмента является электродвигатель, передающий движение через двухступенчатый механизм, позволяющий получать две скорости. Рабочий стол этого самодельного устройства можно регулировать по высоте.

Многие из тех, кто копировально-фрезерный станок изготовил своими руками, отмечают, что при смене режимов работы, у такого оборудования начинает проявляться масса недостатков. Наиболее распространенными из таких недостатков являются вибрации рамы станка, искривление заготовки и ее прогиб, некачественное выполнение копирования и др. Чтобы избежать таких проблем, лучше всего делать копировально-фрезерное устройство узкоспециализированным и сразу настраивать его на обработку однотипных заготовок. Объясняется это тем, что самому учесть все недочеты, которые будут возникать у универсального оборудования при смене режимов работы, практически невозможно.

Первое, что необходимо сделать перед изготовлением копировально-фрезерного станка своими руками, — это определиться с задачами, которые вы собираетесь решать с его помощью. От этого будут зависеть размер рабочего стола, способ закрепления заготовок и шаблона, направления перемещения режущего инструмента.

В зависимости от того, какие детали вы собираетесь изготавливать на своем самодельном копировально-фрезерном станке (а также от материала их изготовления), подбирается мощность электродвигателя. Так, для выполнения гравировки и других работ по дереву вполне подойдет электродвигатель мощностью 150–200 Вт.

Щуп и рабочий орган станка жестко закрепляются между собой и устанавливаются над рабочим столом так, чтобы высота их расположения и их плоскости полностью совпадали. Такая конструкция после установки должна передвигаться горизонтально и вертикально параллельно всем сторонам рабочего стола.

Токарно-копировальный станок по дереву – станок, который широко используется при заводской деревообработке для тиражирования изделий определенной конфигурации, соответствующей заданному образцу. Это оборудование позволяет обрабатывать любые детали с высокой точностью и скоростью. Однако производственные станки с их крупными габаритами затруднительно будет расположить в небольшой частной мастерской.

Огромная машина легко справляется с работой, которая человеку неподвластна

Пантограф для фрезера: поэтапная инструкция изготовления своими руками

Приступаем к непосредственному изготовлению пантографа.

Этап №1. Резка заготовок

Необходимо разметить и отрезать квадратный профиль по рассчитанным размерам. Для удобства можно воспользоваться малярным скотчем и металлической пластиной. Скотч даст возможность четкой разметки, а пластина поможет сделать ровный и качественный рез. Заготовки для площадки под фрезер нужно отрезать под прямым углом, а на отрезках профиля для шатунов делать скос для максимального прилегания втулки подшипника.

Этап №2. Сверление технологических отверстий

На всех заготовках необходимо снять фаски и просверлить отверстия Ø 6,2 мм для дальнейшего соединения их в конструкцию.

Этап №4. Изготовление шатунов

На доске необходимо сделать подобие кондуктора и жестко закрепить все свариваемые детали. Для этого в доске сверлится отверстие, а подшипник во втулке зажимается болтом, квадратные профили шатунов крепятся струбцинами. Предварительно между ними необходимо вставить две шайбы и скрепить болтами. После этого все стыки конструкции обвариваются и зачищаются. Затем нужно разрезать подшипниковую втулку между квадратными профилями на каждом шатуне. Болты М6, шайбы и подшипники необходимо снять. На рамку необходимо приварить крепление для фрезера, а на короткий шатун в точке, противоположной нулевой – удлинитель для масштабирования. Шатуны можно окрасить для придания эстетичного вида.

Этап №5. Изготовление узла для крепления копира

Теперь необходимо выточить две втулки с внутренним диаметром, аналогичным размеру копира. С боковой стороны просверлить отверстие и нарезать резьбу для установки винта, фиксирующего копир. После этого нужно отрезать два кусочка квадрата 12×12 длиной 20–30 мм и приварить их на боковой стороне между втулками. Размер между квадратами должен составлять 12 мм.

Этап №6. Изготовление механизма подъема подшипника

Необходимо изготовить узел подъема подшипника. Для этого палец нулевой точки нужно приварить на кусок профиля 12×12 и закрепить к профильной трубе 40×40 при помощи петли с металлопластикового окна. Профильная труба будет служить местом крепления пантографа к столу струбциной.

Этап №7. Сборка пантографа

Подшипники нужно установить во втулки и надежно закрепить, стянув квадратные профили шатунов болтами М6. При помощи пальцев необходимо собрать шатуны в единую конструкцию. Закрепить пантограф на столе струбциной и установить фрезер. Устройство готово к работе.

Особенности работы с алюминием

Алюминий отличается своими свойствами от других металлов:

• легкий;
• прочный;
• пластичный – вязкий;
• с высокой теплопередачей.

Одновременно алюминий хрупкий, боится вибраций и динамических нагрузок. При работе с алюминием на копировально-фрезерном станке, необходимо надежно закрепить сам станок на прочном монолитном фундаменте.

Угол заточки режущей кромки делается острее, чем для стали. Скорость вращения 15000-18000 об/мин. Подача пониженная. Для отвода лишнего тепла, быстро поступающего внутрь самой заготовки, специалисты рекомендуют применять охлаждающие жидкости, направляя их непосредственно в зону реза или распыляя по поверхности плоских деталей.

Прижимной инструмент оставит на мягком алюминии вмятины. Для крепления заготовок под обработку, особенно листового материала, используют пневматические столы.

Справка! При вибрации детали и биении инструмента на поверхности алюминия образуются вмятины и трещины.

Необходимые инструменты

Производство не требует чего-то особенного. Подготовим для работы необходимые материалы и инструмент:

• Небольшая болгарка с кругом 125 мм;
• Обрезок двутавра 180 мм длиной 20—25 см, либо лист железа толщиной 5 мм;
• Отрезной диск;
• Зачистной диск;
• Корд-щетка на УШМ с металлическим ворсом;
• Мел;
• Тиски;
• Круглая коронка диаметром 40 мм для высверливания отверстий;
• СОЖ эмульсия;
• 10 см квадратной трубы 25*25 мм и 50см профиля 20*20 мм;
• 2 удлиненных гайки и 2 обычных диаметром 8 мм, 2 болта 8*40 мм;
• Кусок листового железа толщиной 1—1,5 мм;
• Патрон для дрели 1,5—13 мм с резьбовым соединением;
• Метчик М14;
• Зажимные болты с барашками 8*20 мм — 2 шт., 2 гайки на 8 мм.
• Сверла на 8 и 10 мм;
• 2 болта 8*10 мм.

Заключение

Для столярных и модельных мастерских копировальные станки подходят как нельзя лучше, поскольку они позволяют обрабатывать металл и дерево в одинаковой степени. Главное – чтобы поверхность была достаточно мягкая. Популярными стали модели, привезённые из Италии. Но тайваньские и китайские установки ничуть не уступают по качеству. Высокая точность и надёжность – главное достоинство современного оборудования.

Предназначен для того, чтобы создавать различные изделия, форма которых практически не отличается от заданного образца. Суть использования этих агрегатов в том, что они позволяют создавать выбранные элементы большими тиражами, при этом обеспечивая большую скорость обработки.