Копировально фрезерный станок по металлу

Копировально-фрезерный станок – множество изделий по одному образцу

Ручной либо автоматический стационарный копировально-фрезерный станок по алюминию либо другому металлу представляет собой агрегат, который позволяет создавать изделия, максимально идентичные по форме исходному заданному образцу.

1 Предназначение копировально-фрезерного агрегата

Рассматриваемые в данной статье фрезерные установки оптимальны для производства копировальных работ на плоскости и по объему с использованием соответствующих копиров и моделей объемного типа. Также они применяются для:

  • выполнения несложных фрезерных работ;
  • гравирования всевозможных орнаментов, фасонных профилей, надписей, узоров и так далее.

Важно, что при сравнительно простой и понятной конструкции такие станки могут выполнять по-настоящему сложные орнаменты, фрезеровать при помощи инструментов, сделанных из быстрорежущих сталей, изделия из цветных металлов, чугуна и стали.

На промышленных предприятиях, занятых мелко- и крупносерийным производством, копировально-фрезерные установки дают возможность выпускать:

  • металлические заготовки и модели;
  • лопатки паровых турбин и двигателей на турбореактивной тяге;
  • разнообразные штампы и кулачки;
  • штампы (ковочные и вырубные);
  • литейные и пресс-формы;
  • винты (гребневые) плавательных средств.

Явным преимуществом копировально-фрезерных агрегатов перед универсальными является то, что на них можно сверлить отверстия под стальные петли, замки, рукоятки, шпингалеты, делать рамки разных геометрических параметров для зеркальных поверхностей и каналов на профилях из алюминия и пластика.

Описываемые станки фрезеруют криволинейные заготовки по подготовленному шаблону технологией копирования. Именно благодаря такой методике обеспечивается одинаковая форма всех готовых деталей. Причем вероятность ошибки работника, обслуживающего агрегат, сводится к нулю. То есть пресловутый “человеческий фактор” не оказывает никакого негативного влияния на производственный процесс.

Чтобы сделать на копировальном станке ряд абсолютно одинаковых деталей, допускается применять не только шаблон, но и любое изделие, которое было изготовлено по нему. При этом специалисты настоятельно советуют дополнительно оснастить агрегат пантографом – специальным механизмом, передающим максимально точно движение режущему инструменту вдоль профиля головки установки.

2 Копировально-фрезерный станок – принцип работы

Интересующие нас агрегаты осуществляют обработку заготовок по копиру, который посредством специального узла (копировального механизма) дает команды различным исполнительным устройствам станка. Причем фреза установки и непосредственно деталь, подвергаемая фрезерованию, воссоздают поверхность, заданную на копире, в относительном движении.

Передвижение по контуру салазок и рабочего стола агрегата, а также вращение его шпинделя – это операции, которые причисляют к главному движению. А к второстепенным (вспомогательным) относят следующие действия:

  • перемещения установочного характера копировального пальца, упоров и трейсерного столика;
  • ускорение движения рабочего стола, головки шпинделя и салазок;
  • зажим головки шпинделя.

Копировальное фрезерование принято подразделять на два типа:

При контурной обработке кривая копира располагается в перпендикулярной либо параллельной оси рабочего инструмента. В первом случае рабочая поверхность с деталью и копиром передвигается в продольном и поперечном направлении по кривой линии последнего. Во втором – только в продольном. При этом контроль за модификациями кривой становится возможным за счет перемещения копирного пальца и фрезы по вертикали.

При объемном фрезеровании заготовка имеет пространственную сложную поверхность, которую получается обработать выполнением параллельных (двух и более) ходов рабочего стола. По сути, в данной ситуации речь идет о том, что при каждом ходе производится контурное фрезерование. Рабочий инструмент после каждого прохода относительно детали смещается на показатель поперечной подачи перпендикулярно строке. А затем выполняется следующий ход стола.

Для несложных фрезерных и гравировальных мероприятий обычно используются так называемые “прямые” копировально-фрезерные установки. В них пантограф передает движение инструменту посредством щупа. На станках, оснащенных пантографом, кроме того, выполняют уменьшение (по отношению к копиру) масштаба обрабатываемых заготовок.

3 Конструкция копировально-фрезерного станка – чертежи, фрезы для агрегата

Важнейшим рабочим инструментом такого агрегата является фреза, которая предназначена для воспроизведения поверхности либо контура копира на заготовке. Копир чаще называют задающим устройством. Оно связано с механизмом слежения, предназначенным для контроля направления подачи фрезы. Указанная связь может быть:

  • механической;
  • пневматической;
  • гидравлической.

Копировальным устройством является:

  • фотоэлемент;
  • щуп;
  • специальный копировальный палец либо ролик.

А под копиром понимают сделанные из металла, пластмассы, древесины:

  • контурный чертеж;
  • пространственную модель;
  • шаблон плоского вида;
  • эталонную заготовку.

Копир и заготовка, которую необходимо обрабатывать, крепят на вращающемся столе.

Исполнительная цепь агрегата приводится в движение электродвигателем и гидравлическим цилиндром. Под исполнительным органом установки при этом понимают дифференциал, соленоид, золотник, муфту с электромагнитами или винт. Обязательным узлом копировально-фрезерного оборудования является реле, которое входит в усилительное устройство станка. Реле может быть:

  • гидравлическим;
  • электромагнитным;
  • электрооптическим.
Читать еще:  Нанесение надписей на металл в домашних условиях

По большому счету любой домашний умелец, обладающий определенными техническими знаниями, может изучить чертежи, и сделать собственный ручной копировальный агрегат, который будет прекрасно справляться с фрезерными операциями.

4 Классификация копировально-фрезерных агрегатов

Весь спектр таких станков делят на несколько разных типов:

  • гидрофицированные;
  • оснащенные пантографом, который может функционировать в двух и трех измерениях;
  • фотокопировальные;
  • универсальные (в них тоже есть пантограф, размещаемый в вертикальной плоскости на поворотном рукаве);
  • электрофицированные;
  • много- и одношпиндельные с круглым или прямоугольным столом.

По виду прижима фрезеруемой детали и степени автоматизации агрегаты подразделяют на три вида:

  • Автоматические установки, в которых профиль прижимается пневматическим устройством. Они применяются чаще всего для обработки заготовок из алюминиевых листов, и не могут использоваться для сверления тройных отверстий.
  • Настольные (иначе говоря – ручные) станки. Также не подходят для тройных отверстий, но способны выполнять операцию рассверловки по шаблону одинарных отверстий. Для расширения их функциональности допускается монтаж на дрель или станок трехшпиндельной насадки. Настольные агрегаты оснащаются прижимом механического типа.
  • Автоматические установки с трехшпиндельной насадкой и пневматическим прижимом. Они по праву считаются самыми функциональными и широкоуниверсальными.

Копировально-фрезерные станки

Для художественной резьбы на изогнутых ногах стульев, балясинах, плоских заготовках

Для фасадов, криволинейных изделий

Для криволинейных изделий, багета и т. п.

Для дверей и фасадов: филенки, царги, стоевые

Для ног стульев, столешниц, сидушек и т. п.

Для столешниц, сидушек и т. п.

Для ног стульев, столешниц, сидушек и т. п.

Вес: 2400 – 4800 кг

Для ножек “кабриоль”, топорищ

Копировально фрезерный станок необходим для фрезерования криволинейных деталей методом копирования по шаблону. Все копировально фрезерные станки по дереву объединяет то, что при обработке используется шаблон, с которого копируется форма будущей детали. Использование шаблона позволяет исключить человеческий фактор при такой сложной операции, как криволинейное фрезерование. Таким образом, все готовые детали будут иметь одинаковую форму.

Данные станки разделяются на несколько типов:

  • Ручные станки

Оператор руками перемещает лекало и закрепленную на нем деталь.

  • Автоматические копировальные станки

Автоматический копировальный станок для производства дверей. Модель PF 2600 позволяет фрезеровать все элементы двери: 2 стоевые, 3 поперечины, 3 криволинейные филенки – за 8 минут. Обработку осуществляет один оператор.

Карусельный станок незаменим в выполнении ряда операций. В производстве стульев это – обработка ног, царг, спинок, подлокотников и других криволинейных элементов. В производстве столов оборудование применяют для фрезерования столешницы по периметру. При изготовлении дверей и фасадов оно необходимо для изготовления филенки. Производительность – до 1000 ножек стульев за одну смену.

  • Токарно-копировальные станки

Копировально фрезерные станки токарного типа. Применяются изготовления ножек стульев (кабриоль), прикладов, топорищ и других асимметричных деталей.

  • Продольно-фрезерные копировальные станки

Такой станок по дереву оснащен кареткой, которая перемещается между фрезерными и шлифовальными узлами. Применяется при производстве стульев для фрезерования ножек, царг и других деталей.

Купить копировально-фрезерные станки по приемлемым ценам можно, воспользовавшись предложением Ассоциации КАМИ.

Устройство копировально-фрезерного станка

В том случае, когда необходимо воспроизвести точную копию изделия, на промышленных организациях и заводах применяется копировальный-фрезерный станок.

Он в точности повторяет форму первоначального изделия, при этом быстро воспроизводит необходимое количество копий.

Вообще, фрезеровка как процесс, наиболее популярен среди остальных в области обработки.Благодаря процессу фрезеровки можно обработать чугунные предметы, пластмассовые, деревянные, предметы из цветных металлов.

Копировальный-фрезерный процесс происходит двумя способами:

  1. Фреза направлена в обратном направлении от подающего источника.
  2. Фреза направлена в сторону подающего источника.

Станок, оснащенный последними технологическими средствами для резьбы, такими как минераллкерамика и другие супер твердые искусственные вещества, может проводить обработку материалов большой твердости, при этом, избегая процесс шлифования. Ими можно обрабатывать как дерево, так и прочнейший металл.

Станок для фрезеровки делится на две ключевые группы:

  1. Бесконсольный, станок консольный, продольно-фрезерный и станок, в котором фреза осуществляется беспрерывно.
  2. Резьбофрезерный, копировально-фрезерный, шпоночно-фрезерный, зубофрезерный и шлицефрезерный станок.

Устройство

Первостепенным элементом в конструкции станка является фреза. Фреза исполняет роль воспроизводящего на поверхности копии контура образца.

С одной стороны, система слежения связанна с задающим устройством посредством гидравлической, механической или пневматической связи, а с другой стороны система слежения осуществляет контроль над органом исполнения. В роли копира может быть:

  • шаблон плоской формы;
  • часть, являющаяся образцом;
  • чертеж, выполненный посредством четкого выделения контура.
Читать еще:  Инструмент для гибки листового металла

Элемент, обработку которого будет выполнять копировальный-фрезерный станок располагается на вращающемся столе.

Для того, что бы все копии были идеальными, аппарат нужно снабдить пантографом. Пантограф – дополнительный агрегат, который проводит копирование в заданном масштабе . В своем строении он имеет ось вращения, инструментальный шпиндель, вращающийся палец, двигающийся по копиру. Поставленные плечи пантографа определяют масштаб будущей копии.

Разновидности станка

Станок по типу привода:

  • с установленным пантографом, позволяющим воспроизводить копии в двух и трех измерениях;
  • станок универсального типа, на котором установлен пантограф в области поворотного рукава;
  • станок с одношпиндельным и многошпиндельным оборудованием, где применяется стол круглый или прямоугольный;
  • станок копировальный-фрезерный, в котором установлена механическая подача, электрифицированные, гидрофицированные и фотокопировальные станки.
  1. Ручной – по-иному его можно назвать настольный. Прижим в таком станке механический. Благодаря тому, что фреза работает непрерывно, станок выполняет различные по конфигурации трафаретные дыры.
  2. Стационарный – тип прижима профиля – пневматический. Удобен для изготовления конструкций и изделий из алюминия.
  3. Автоматический – фреза работает непрерывно, а также установленная трехшпиндельная насадка дают возможность изготовлять рассверловку дыр тройного типа.

Где используется?

Станок может быть использован для имитирования объемных моделей, узоров, надписей, для копирования гравировки некоторых фасонных профилей.

Ключевое достоинство копировально-фрезерного оборудования заключается в том, что при его очень элементарной конструкции, он способен выполнять невероятно сложные копии узоров.

Он отлично работает с такими материалами как цветной металл, чугун, сталь. Копирование производится благодаря установленному на него твердосплавному и быстрорежущему оборудованию. Оборудование производит винты судов, различные штампы, кулачки, модели и заготовки из металла, лопатки паровых турбин и лопатки двигателей турбореакторов, колеса гидротурбин.

В бытовых областях, станок справляется с работой по сверлению дыр для замков, шпингалетов, рукояток, для металлических петель, для изготовления канала требуемого масштаба на профилях из пластика или алюминия.

Видео: копировально-фрезерный станок для резьбы по дереву.

Также станок применяется для фрезеровки изделий имеющих кривую линию элементов. В таком случае, имитация происходит по шаблону образца. Человеческий фактор при этой работе не требуется, станок выстраивается на автоматический режим копирования, что дает возможность для получения абсолютно одинаковых копий.

Можно ли сделать этот самодельный станок своими руками?

Сейчас, приобрести такого плана станки на рынке очень несложно. При всем том, стоимость их довольно велика. Многие, кто хорошо подкован в вопросах инженерии, задаются вопросом о самостоятельном изготовлении такого оборудования.

Конечно, нужно отметить, что изготовленный станок дома, не способен к серьезной конкуренции со станком, выполненным на предприятии, но, тем не менее, хорошие копии он выполнять сможет.

Лучше начать изготавливать такое фрезерное оборудование с нуля. Фреза изготавливается с патроном для зажима, а сам станок с электрическим двигателем и необходимой для его работы системой тяги. Тип установки может быть любым.

Основными элементами является стол, головка для фрезы и несущая рама. Поверхность, на которой будет воспроизводиться копирование должна регулироваться. Для того, что бы фреза могла четко скопировать образец, опорные ножки должны быть выполненным из прочного материала и при работе не «дрожать», иначе линии получаться не ровными.

Видео: самодельный копировально-фрезерный станок.

Также инженеры советуют изготавливать станок по типу узкопрофильного. Еще, лучше всего настроить работу станка сразу под такие изделия, с какими будете функционировать именно Вы.

Даже если у Вас получится изготовить его самостоятельно в домашних условиях, внимательно изучите все инструкции по работе с таким устройством, соблюдайте все меры предосторожности, и помните, что подобного рода инженерное оборудование требует при работе с ним внимательности и осторожности.

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.
Читать еще:  Ультразвуковая сварка металлов

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector