Токарний верстат по дереву: пристрій, характеристики та огляд моделей. Копір для токарного верстата по дереву з ручним фрезером Копіювальний пристрій для токарних верстатів

Копір для токарного верстатапо дереву з ручним фрезером

Пропонуємо вам самостійно зробити копіювальний пристрій з мінімальними витратамиза часом, верстат можна запустити в промислове виробництво» точених деталей вже надвечір. «Ріжучим інструментом» буде ручний фрезер, технічні характеристики по деталях, що виготовляються, залежать від технічних характеристиктокарний верстат по дереву. Незважаючи на те, що копір виготовлений із застосуванням фанери, він може виготовляти до сотні виробів з одного копіра, погодьтеся, що цієї кількості цілком достатньо для виконання більшості оптових замовлень.

Пристосування виглядає не зовсім «привабливим» з погляду дизайну, але ми й не ставили перед собою таке завдання. Ми намагалися зробити наше «обладнання» максимально простим у виготовленні та більш-менш надійним. Що зрештою і вийшло. Як робиться копір? Давайте знайомитись з ним ближче.

Пристрій копіра

Для ріжучого інструменту пристосований звичайний ручний фрезер, конкретна модель не має ніякого значення. Фрезер встановіть на опорний майданчик, у нас розміри майданчика 500×200 мм, виготовлені з листової фанери товщиною 12 міліметрів. Ви можете трохи збільшувати або зменшувати лінійні параметри майданчика, залежно від розмірів ручної фрези. На майданчику зробіть отвори для виходу фрези та отвори для встановлення кріпильних болтів. Для того щоб повністю виключити несанкціоновані мимовільні рухи фрези під час роботи, радимо вам встановити на майданчику додаткові упорні бруски по периметру, бруски зафіксуйте саморізами, довжина саморізів вибирається з урахуванням товщини фіксуючих брусків.

Фрезер потрібно встановити між затятими брусками, перевірте надійність його фіксації, будь-які коливання виключаються повністю. Далекий кінець майданчика повинен «їздити» трубою на всю довжину токарного верстата по дереву, ми використовували трубу Ø 25 міліметра, ви можете брати для виготовлення інші труби. Головне, щоб вони витримували вагу фрезера не прогинаючись, були абсолютно рівними та з ідеально гладкою поверхнею. Кінці труби закріпіть двома дерев'яними брусками, У нашому випадку використані бруски 80×35 мм. Бруски прикрутіть до корпусу токарного верстата за допомогою шурупів по металу, не доведеться нарізати різьблення під болти. Якщо у вас пристрій верстата не дозволяє кріпити бруски в такий спосіб, вирішите цю проблему по-своєму.

Установка основних конструктивних елементів саморобного копіра

Настійна порада - не поспішайте під час виготовлення обладнання, точені деталі під копір не прощають навіть найменших порушень не лише технології, а й розташування робочих осей. З цього випливає, що вісь труби, якою буде рухатися фрезер повинна бути ідеально паралельної осі обертання токарного верстата. У нас само собою вийшло, що вісь труби збіглася з віссю верстата, але ця умова не обов'язково. Головне, щоб різальний інструмент фрези у крайньому нижньому положенні збігався з віссю верстата, а цей параметр можна регулювати рівнем розташування копіра.

Труба фіксується в глухих отворах брусків, перед фіксацією на неї потрібно одягнути два бруски, на яких буде встановлена площадка фрезера. Важлива умова- бруски для майданчика повинні легко ковзати напрямною трубою, але хитання забороняються. Перевірте цей параметр, при необхідності вручну притріть трубу та бруски. Потім закріпіть до брусків опорний майданчик фрезера та встановіть на ньому фрезер. Ще раз перевірте плавність ковзання, звертайте увагу на те, щоб хитання повністю були відсутні. Не бійтеся таких «суворих» вимог щодо якості ковзання. Якщо ви маєте трубу з нормальною поверхнею і повністю рівну, то досягти плавного ковзання нескладно.

Установка горизонтального бруска

Це другий «робочий» елемент саморобного копіра, за точністю установки потрібно дотримуватися всіх перерахованих вище вимог. До горизонтального бруска кріпиться шаблон профілю деталей. Для виготовлення цілком підійде брусок 70×30 мм, кріпиться шурупами до вертикальних. дерев'яним стійкам, стійки зафіксуйте будь-яким зручним способомдо станини токарного верстата. Верхня кромка горизонтального бруска повинна бути паралельною до осі верстата і знаходитися на одному рівні з нею. Якщо копір стане тимчасово не потрібним, то брусок легко знімається, настановний майданчик для фрезера відкидається в крайнє заднє положення і токарний верстат дерева можна використовувати за прямим призначенням.

До робочого майданчика фрезера закріпіть вертикальний упор, ми зробили його з тонкої фанери, ви зможете використовувати міцніші матеріали, аж до металевих. Ця деталь під час точення рухатиметься по копіру і задаватиме просторове положення фрези, копір кріпіть максимально міцно. За товщиною є пряма залежність: що він тонший, то точніше зніматимуться розміри з шаблону. Але є й інша залежність - занадто тонкий копір ускладнює пересування пристрою за шаблоном, вибирайте золоту середину. Висоту копіра потрібно регулювати вже після остаточного складання верстата, під час регулювання потрібно дотримуватися всіх перерахованих умов. Ще один момент. Якщо у вас копір з фанери, то потрібно зробити його знімним, це дозволить швидко міняти копір, що зносився, на новий під час виточування великої кількості однотипних виробів.

Упор копіра

Як виготовляється шаблон

Тут нічого нового. Намалюйте на смузі фанери або плити ОСП конур деталі, що виточується, перевірте ще раз усі розміри і за допомогою електричного лобзика акуратно вирізайте. Краї потрібно обов'язково відшліфувати, видаліть зазубрини та нерівності. Шаблон закріпіть на горизонтальній рейці шурупами, під час фіксації дотримуйтесь всіх настановних розмірів.

Деякі особливості точення

Пересувати пристрій доведеться лише двома руками, інакше можливе заїдання на трубі. Ще одна проблема – радіуси закруглення точених деталей обмежуються діаметром фрези, це потрібно мати на увазі під час вибору профілю точених деталей. Практика показує залежність швидкості подачі від діаметра фрези: що менше діаметр фрези - то менше має бути подача і навпаки.

540 руб

1 700 руб

5 000 руб

830 руб

720 руб

1 350 руб

1 200 руб

600 руб

1 500 руб 1 900 руб

1 500 руб

1 650 руб

1 300 руб 1 700 руб

Влаштування токарних верстатів для деревообробки схоже за основними параметрами з обладнанням з металообробки. У них також є передня і задня бабки, супорт, шпиндель з різцями. Від призначення обладнання залежать його маса, оснащення додатковими пристроями та автоматизованими системамиуправління.

Влаштування деревообробного токарного верстата

Пристрій токарного верстата по дереву відрізняється від обладнання по металу тим, що система охолодження йому не потрібна, тому відсутня система подачі охолоджуючої рідини. Потужність деревообробного токарного верстата з ручним керуванням менша, але регулювання швидкостей обертання в нього є. Для роботи на токарних верстатах по дереву з ручним управлінням, не призначених для випуску одного типу товарів, застосовуються спеціальні пристрої – різці та знімна планшайба.

Основні вузли

Планшайба служить для надійного закріплення матеріалу максимально допустимого діаметра, а різець використовується ручної роботина обладнанні, яке не має стаціонарно встановленого супорта. Вони найчастіше використовуються для виготовлення нехитрих заготовок під розпис, виточування необхідних у господарстві живців для лопат, сокир та іншого побутового начиння.

Шкільний токарний верстат по дереву дає повне уявлення про те, як можна зробити предмети домашнього начиння, гарні сувеніри. Верстат, що працює на невеликих оборотах, дасть майстру-початківцю зрозуміти основний принцип роботи всіх токарних вузлів і механізмів. Отримані в школі навички допоможуть освоїти і складніше токарне обладнанняз ЧПУ.

Одним, що найчастіше зустрічається, в масовому виробництві обладнанням деревообробних цехів, можна назвати токарно-копіювальний верстат по дереву. Для його роботи необхідні пристрої – трафарети, за контуром яких буде створюватися абрис предмета.

Класифікація деревообробних верстатів

Багато різновидів обладнання використовують у деревообробній галузі. Основними ознаками, за якими провадиться класифікація – це технологічний процеста особливості конструкції.

Технологічні ознаки:

Ріжучі;
Клеїльно-складальні;
Преси;
Оздоблювальні;
Сушильні.

Різне за конструкцією обладнання для проведення тих самих операцій може відрізнятися за технологією роботи.

Обробні 1 або багато предметів;
Кількість потоків;
1-координатні чи 4-координатні;
За кількістю шпинделів;
По траєкторії переміщення оброблюваного матеріалу;
За характером подання.
По циклічності.

Схема роботи на токарно-копіювальному верстаті така:

Вгорі станини на спеціальних кріпленнях встановлюється трафарет, виготовлений з дерева – копір.
Обкатний ролик рухається на зовнішній стороні копіра.
За рахунок з'єднання ролика з різальним інструментомметодом жорсткого кріплення, різець переносить з точністю рух ролика по копіру на дерево. Там де на копірі заглиблення, на дереві буде опуклий елемент, а виступ на трафареті позначиться виїмкою у готовому дерев'яному предметі.

Для виробництва однакових елементів дерев'яного декоруверстат з копіром найбільш зручне рішення.

Токарний верстат, на якому відбувається обробка за допомогою ручних інструментів: рейера, мейселя, скребка, не відрізняється особливою точністю. При виготовленні кількох аналогічних деталей з дерева з однаковими характеристиками щільності доводиться сподіватися тільки на майстерність токаря та його окомір, але все одно дати 100% гарантію в тому, що вони будуть ідентичними дуже складно. Використання у виробництві дерева різних порід передбачає, що різці та пристосування будуть потрібні відмінні один від одного.

Токарно-копіювальний верстат дерева відрізняється точністю відтворення закладених даних. Копір є своєрідним зразком ЧПУ. Один копір дозволяє нескінченну кількість разів виготовляти ідентичні речі, що необхідно для виготовлення балясини для перил або ніжок до гарнітур корпусних меблів. У цехах, де виробництво поставлено на потік, доцільніше використовувати копіювальні верстати, оснащені ЧПУ.

При роботі з деревом завжди залишається ручний процесдоведення деталі до досконалості за допомогою наждачного паперу. Шліфування проводиться на стадії, поки предмет знаходиться у закріпленому вигляді між бабками токарного верстата. Обертання програмується на менші обороти, ніж ті, на яких проводилося різання.

Токарні верстати використовуються для виточування. дерев'яні елементидовгастої форми. Заготівля кріпиться на шпинделі з приблизно рівним розподілом ваги. Для цього в центрі торцевих кінців дерев'яної заготовки висвердлюються отвори – це необхідно для того, щоб обертання валу було рівномірним. Найчастіше використовуються дерево циліндричної форми або брус із оструганими кутами. Різання проводиться як зовнішньої, а й внутрішньої поверхнізаготівлі. Форми готових виробівможуть бути складними, конічними, циліндричними – симетричними щодо центру виробу.

Висока точність відтворення складного малюнка має настільний токарний верстат по дереву, оснащений системою комп'ютерного програмування. На ньому можна створювати дуже складні елементирізьблення.

Класифікація

Токарні верстати поділяються на:

центрові, що мають механізоване подання. Є можливість виконувати на цьому устаткуванні роботи із застосуванням ручних різальних інструментів (при встановленні на станині спеціального підручника). Довгий шматок деревини утримується шпинделем і рухливою задньою бабкою. Поздовжня подача супорта механізована. На цих верстатах можна працювати з копіром. При роботі з короткими легкими заготовками кріплення задньою бабкою може не використовуватись. При обробці внутрішньої сторони дерев'яні деталікріпленням служить планшайба. Рухомими елементами в робочому режимі на цих токарних верстатах є різці, що переміщаються вздовж оброблюваного шматка дерева і шпиндель, що обертається.
Верстати лоботокарні використовуються для виробництва деталей на плоскій широкій дерев'яній основі. Гарне багаторівневе різьблення, барельєфи, горельєфи - це те, що можна зробити на верстатах, що працюють з широкою планшайбою, на якій і кріпиться заготівля. Робота проводиться лише на лицьовій частині деталі. Решта доробок проходитиме в ручному режимі.
круглопалочні обробляють дерево, надаючи йому форми з круглим перетином. При роботі на цьому устаткуванні заготівлі не обертаються та не рухаються. Єдиними деталями верстата, що рухаються, є головки з різцями. Є й верстати у цій групі для обробки довгих виробів. Тоді в них буде подавання заготовок вальцями під різці.

Надання форми дереву відбувається при обертанні матеріалу, що обробляється і застосуванні ріжучого інструменту.

Пристрій та оснащення

Токарні деревообробні верстати розрізняються за типом подачі супорта і формою предметів, що виготовляються.

На токарному верстаті з підручником обробляються дерев'яні болванки, що не перевищують у діаметрі 40 см, а по довжині 1 м, 60 см.
Токарні установки з механічною подачею супорта пристосовані для обробки дерев'яних заготовок з тими ж обмеженнями за розмірами, що й пристосування для ручного різання.
Пристрій для дископодібних дерев'яних заготовок має можливість розміщення на робочій поверхні деталей до 3 м у діаметрі. Товщина дерева у своїй обмежується параметрами, закладеними виробником верстата.

Схема токарного верстата, що має механічну подачу супорта, оснащеного приставним лобовим пристроєм:

станина на 2 тумбах;
передня та задня бабки;
супорти;
шпиндель, що обертається 2-швидкісним двигуном;
клинопасова передача, що з'єднує 3-ступінчасту коробку передач з мотором;
шків, закріплений на шпинделі, надає руху поздовжній супорт;
різці кріпляться в поворотному утримувачі;
Головний - поперечний і додатковий - поздовжній супорти задають напрямок ходу різців.

Під час роботи ручними різцями необхідно на напрямні станини встановлювати підручник. Супорт цьому етапі обробки відводиться межі робочої зонидо упору.

Оснащення для токарних верстатів Інструмент для токарного верстата по дереву

Лобове пристрій також має поворотний тримач. Використовується цей пристрій для обробки заготовок з діаметром до 60 см, що закріплюються з одного боку на планшайбі, з'єднаній зі шпинделем, і фіксується задньою бабкою верстата. При обробці короткої заготовки затискач може використовуватися, що спрощує внутрішню обробку деталей.

Швидкість зрізання кромки дерева в різних точкахрізна, що визначається віддаленістю різця від осі обертання. Найбільш наочно це простежується під час роботи з копіром. Частота обертання шпинделя визначається по діаметру оброблюваного деревного матеріалу та його міцності.

Для роботи з деревом може застосовуватися різне обладнання, у тому числі верстати. За рахунок застосування такого обладнання прискорює процес механічного оброблення дерев'яних заготовок. Дуже потрібний токарний верстат по дереву з копіром, який значно полегшує виконання поставлених завдань: виготовлення ніжок для меблів, дверних ручок і балясини.

Класифікація токарних верстатів

Токарні верстати багато хто вирішує вибрати для покупки та установки у власній майстерні через можливе їх застосування при виготовленні виробів циліндричної форми. Існує досить велика кількістьрізних моделей, розділити їх можна на кілька груп:

Класичне обладнання, коли заготівля знаходиться в патроні або планшайбі. Як ріжучий інструмент застосовується різець. Заготівля може обертатися з різною швидкістю. Проте, обладнання не підходить для масового виробництва.
Копіювальні верстати можуть використовуватись для роботи за шаблоном. За рахунок застосування шаблону можна спростити завдання виготовлення однотипних виробів. Для дрібносерійного виробництва підходить апарат з ручним керуванням, тому що він має низьку вартість та простий у застосуванні.
Фрезерувальні верстати сьогодні зустрічаються дуже часто. Це пов'язано з тим, що вони набули широкого застосування в галузі виробництва корпусних та плоских деталей з дерева та металу. Зустрічається і токарно- фрезерний верстатпо дереву, який може застосовуватись для виконання різних операцій.
Моделі з числовим програмним управлінням. При масовому виробництві або виготовленні дорогих виробів може застосовуватись обладнання, що має блок ЧПУ. Однак застосування копіра суттєво знижує собівартість виробу.

Копіювальний пристрій для токарного верстата по дереву має дуже привабливі характеристики, за рахунок чого їх стали встановлювати в приватних та інших майстернях.

Класична конструкція

Промислові верстати мають достатньо складною конструкцієюособливо варіанти виконання з ЧПУ, які можуть проводити обробку в автоматичному режимі. Потрібний виріб можна отримати і при використанні копіювального обладнання. Класична конструкція представлена поєднанням наступних основних вузлів:

Саморобний копір для токарного верстата по дереву дозволяє проводити якісну обробку заготовок.

Виготовлення своїми руками

Промислові варіанти виконання верстатів коштують дорого. Саме тому багато хто розглядає можливість складання верстата своїми руками. Рекомендації щодо проведення роботи такі:

Найбільше уваги приділяється виробництву копіра. Саме він відрізняє токарний верстат від копіювального.

Створення копіру

Копір застосовується для схожих виробів. За рахунок його застосування суттєво підвищується показник продуктивності. Серед особливостей, пов'язаних із створенням копіра, відзначають такі моменти:

Шаблон виготовляється із фанери, він прикручується до передньої поверхні бруса. Верхня поверхня раніше встановленого бруса поєднується з віссю шаблону.

Недоліки даного пристрою

У саморобного копіювального верстата є досить багато істотних недоліків. Прикладом можна назвати таку інформацію:

Саме тому для налагодження виробництва складних дерев'яних елементів рекомендується встановлювати промислові верстати.

Верстат по дереву Proma DSL-1200

Розглянута модель призначена для обробки дерев'яних виробів, які можуть застосовуватися як декоративних елементів. відмінною рисоюконструкції фахівці називають наявність двох різців:

Ця модель верстата може застосовуватися до роботи з великими заготовками. Для цього конструкція оснащується люнетом, який кріпиться на штанги, що виступають як напрямні. Встановлена планшайба дозволяє обробляти багатогранні вироби.

Основні характеристики моделі:

Недоліком цієї пропозиції, як і багатьох інших, можна назвати досить високу вартість.

Токарно-копіювальні верстати використовуються для виготовлення безлічі однакових деталей, наприклад, балясини для сходових огорож, стовпчиків для забору і т.д. Зробити функціональну конструкцію можна своїми руками, використовуючи непотрібні у господарстві пристрої.

Виготовлення токарного верстата

Найпримітивніша модель токарного верстата виготовляється з звичайного дриля. Але це не єдине рішення. Основні частини майбутнього пристрою:

станина;
передня та задня стійки (бабки);
електромотор;
провідний та ведений центри;
упор для інструментів.

Станіна - це основа розміщення всіх елементів і механізмів. Тому вона виконується з товстого бруса дерева чи металу. Передня бабка надійно фіксується на підставі, на неї закріплюватиметься деталь. У передній стійці розміщується пристрій, що передає рух електромотора на провідний центр і далі на деталь.

Задня стійка (бабця) переміщається направляючою на станині, вона утримує вільний кінець заготовки. Між бабками розміщується упор для інструменту. Бабки повинні розташовуватися строго по єдиній осі.

Для верстата, зробленого своїми руками, підійде електродвигун потужністю 200 - 250 Вт, спритністю не більше 1500. Якщо ж планується обробляти великі деталі, потрібно потужніший двигун.

На шків електромотора надівається планшайба, яка фіксує великі заготовки. Планшайба містить вістря, на які набивається деталь. Протилежний кінець деталі фіксується куточком.

Щоб перетворити звичайний токарний верстат на копіювальний, потрібен додатковий пристрій - копір.

Копір для токарного верстата

Основою копіра буде непотрібний ручний фрезер. Його розміщують на поверхні з фанери 12 мм, розмір майданчика 20 х 50 см. У майданчику роблять отвори для кріплення і фрези, а також встановлені упори - бруски для фіксації фрези. Фрезер розміщується між фіксаторами та закріплюється парою великих цвяхів.

Віддалена частина майданчика переміщається вздовж станини по напрямній трубі. Кінці її фіксують у брусках із дерева. Бруски прикріплюються до станини шурупами. При фіксації труби необхідно використовувати рівень та поєднати вісь труби із центром верстата. Перед установкою на трубу надягається пара брусків з отворами, що легко пересуваються по напрямній. До брусків прикріплюється майданчик, де розміщений фрезер.

Другий важливий елементвстановлюється своїми руками безпосередньо на токарному верстаті - брусок у горизонтальному положенні, на який прикріплюватимуться шаблони. Підійде брус 7 х 3 см, до вертикальних підставок він кріпиться шурупами. Підставки прикручуються до станини. Верхня поверхня бруска має чітко співпадати з віссю верстата.

Коли копір не використовується, брусок демонтують, майданчик із фрезером відводиться назад і верстат перетворюється на звичайний токарний.

Упор виконується з товстої фанери та прикріплюється до робочої поверхні. Практично акцент грає роль копіра в цій конструкції. Він закріплюється вертикально, до торця робочої поверхні фіксується на перехідний брус із дерева. Копір можна знімати, він встановлюється на підставку шурупами. Підставку необхідно зафіксувати жорстко, без можливості зняття.

Шаблони виконуються з фанери, за допомогою шурупів вони прикручуються до передньої поверхні бруска. Верхню поверхню бруса слід поєднати із віссю шаблону.

Мінуси запропонованої конструкції

Робочу поверхню з фрезером доводиться переміщати обома руками, тому що під час роботи вона перекошується та заклинює;
копіювати можна лише досить прості елементи, наприклад, неможливо повторити кручені візерунки на стовпчиках;
для переміщення різака зручніше передбачити гвинтову передачу;
а фрезу краще замінити циркуляркою, такий пристрій вийде універсальнішим.

Дерево - один з основних матеріалів, які використовує людина в повсякденному життідля виготовлення меблів, предметів внутрішнього оздоблення, декоративних архітектурних елементів, господарського та садового приладдя та багато іншого.

Копіювальний верстатпо дереву.

Одну-дві речі можна зробити ручним інструментомабо з використанням деревообробного обладнання.

Але як обробити велику кількість абсолютно однакових виробів із найменшими витратами праці та часу? У цьому випадку на допомогу прийдуть копіювальні верстати. Одним із них є копіювально-фрезерний верстат по дереву.

У статті розглядається його пристрій та принцип дії, а також пропонуються деякі поради бажаючим виготовити апарат самостійно.

Копіювально-фрезерні верстати (КФС) призначені для обробки деталей з дерева методом копіювання. Різновиди методу:

контурне або 2-мірне (2-D) фрезерування;
об'ємне або 3-мірне (3D) копіювання.

Той чи інший метод використовується залежно від форми виробу, що обробляється.

Основна перевага копіювальних верстатів полягає в тому, що можна виготовляти будь-яку кількість деталей із криволінійним контуром, що є копією вихідного екземпляра. Усі вони будуть абсолютно ідентичними. У той же час верстат має гнучкість, щоб перейти на обробку іншої деталі, достатньо змінити стандарт.

Тому сфера застосування досить широка: від дрібносерійного виготовлення до масового виробництва. Поряд із досить великими верстатами для промислового призначення існують компактні настільні пристрої. Копіювальні верстати використовуються в меблевому виробництві, деревообробних цехах, в столярних майстернях індивідуальних підприємців

Як робочий вузл в невеликих верстатах часто використовують фрезерні головки (фрезер). Частота обертання його достатня, щоб забезпечити необхідну якість поверхні (відсутність сколів, розщеплень, задирок).

Приклади виробів, що обробляються

Нижче показаний далеко не повний склад продукції, що виготовляється за допомогою КФС:

деталі меблів - фасади, узголів'я ліжок, спинки, ніжки крісел та стільців;
предмети інтер'єру - обрамлення каміна, дерев'яні панно, рамки, підставки;
сувенірна продукція – статуетки, шкатулки, медальйони;
будівельні конструкції - обрамлення арочних вікон, заповнення фільончастих дверей;
архітектурні елементи - барельєфи, декоративні фризи та бордюри, віконні лиштви (прорізні або рельєфні), карнизне різьблення;
декоративні огорожі – елементи перил, балясини, екрани з орнаментом, деталі забору;
дерев'яні елементи зброї – приклад, цівка;
рукоятки садово-господарського інструменту, наприклад, сокирища.

Як можна помітити, ці деталі мають значні відмінності між собою, як за розміром, так і за формою. Якщо згрупувати їх за найбільш загальним ознакам, то стає очевидним, що Для обробки деталей, що належать до однієї групи, потрібна своя конструкція (компонування) верстата.

Принцип роботи копіювального пристрою

Для тиражування виробу використовується один із екземплярів, що є шаблоном. Головка з різальним інструментом (фреза) з'єднана в одне ціле з копіювальним щупом.

При 2-х мірному фрезеруванні щуп рухається по утворює копіюваного контуру, а інструмент, що обертається, повторює цей рух, в результаті чого виходить копія шаблону.

Коли фрезерують об'ємну деталь, копіювальний наконечник сканує 3-х мірну модель і змушує фрезу рухатися еквідистантною (подібною) траєкторією. Характер рухів копіювальних верстатів буває 2-х видів:

Шаблон і оброблена заготовка нерухомі, ріжуча головка переміщається в поздовжньому напрямку, знімаючи за один подвійний хід певний обсяг матеріалу.
Шаблон і заготівля (одна або кілька) обертаються, а фреза переміщається у радіальному напрямку копіром. В результаті чого повторює профіль копіюваного перерізу. При цьому ріжучий вузол або деталь рівномірно пересувають уздовж поздовжньої осі виробу.

Приватним видом копіювально-гравіювальних робіт є фрезерування малюнків або орнаментів за шаблоном, що є наклеєною паперовою копією, роздрукованою на принтері.

Як програму для створення малюнка можна використовувати AVTOCAD, Компас, Word, Paint та інші. Щоб не прорвати папір, копіювальний наконечник вставляють м'яку вставку (дерево або пластик).

Вибір компонування саморобного верстата

Що потрібно знати, розпочинаючи розробку свого оригінального пристрою.

Насамперед слід визначити, яких деталей воно призначається. Далі слід вибрати формотворні рухи, кількість осей верстата. Для обробки плоских деталей шляхом контурного копіювання досить 2-х осей: поздовжнє і поперечне переміщення. Деталі з низьким рельєфом вимагають ще одного руху (перпендикулярного).

Однак, якщо рельєф крутопадаючий, то вісь інструменту необхідно додатково повертати, щоб забезпечити найкращі умовидля обробки. Тобто вже виходить 4 осі. У деяких випадках потрібно 5 і більше осей. Представляючи у голові технологію обробки, слід передбачати все можливі ситуації. Після виготовлення верстата внести додаткові рухиможе бути проблематичним.

Нарешті, верстат необхідно скомпонувати таким чином, щоб зусилля, що управляють, були мінімальними. Це означає, що рухливі вузли мають бути якомога легшими. Подумайте - яке компонування краще вибрати: горизонтальне або вертикальне. По-перше, від цього залежить зручність роботи, а також завантаження та вивантаження оброблюваних деталей. По-друге, при вертикальному компонуванні стружка падає відразу на підлогу або корито, а не накопичується на підставі або в механізмах верстата.

Фрезерну голівку слід вибирати максимально високообертову. Це є важливим фактором, що впливає якість обробки (зменшується висота гребінців від фрези).

Декілька прикладів

Пантограф

Фото 1: верстат для вирізування літер.

Застосовується для плоского різьблення. В основі його конструкції лежить геометрична фігура- Паралелограм. Одне з властивостей цього механізму у тому, що вузлові точки під час руху описують еквідистантні криві. Причому, якщо ланка подовжувати, то її кінцева точка проходитиме більшу відстань. Ця властивість дозволяє використовувати механізм масштабування.

На фото видно, що загальна довжина з копіювальним наконечником на кінці приблизно в 2 рази довша за сторону паралелограма. Це означає, що механізм збільшує. Якщо наконечником копіювати будь-яку фігуру, фреза вдвічі її зменшить. Це дозволить знизити похибки копіра. Не слід забувати, що малюнок або шаблон при цьому виконується збільшеним.

Для виготовлення пантографа потрібен покупний фрезер та кілька сухих дощок. Мабуть, дешевшим не буває.

Верстат з плоскопаралельним механізмом

Фото 2: контурне фрезерування

Область застосування – також контурне фрезерування.

На відміну від пантографа, криволінійна траєкторія виходить шляхом складання 2-х взаємоперпендикулярних рухів. Третя вісь служить застосування фрези в товщу деталі. Вантаж на протилежному кінці поворотної рами призначений для врівноваження системи.

Зверніть увагу на невелику ваду конструкції: вантаж краще встановлювати на різьбову шпильку, щоб передбачити можливість регулювання.

Верстат для об'ємного фрезерування

Фото 3: об'ємне фрезерування

У нижній частині станини розташовані 2 поворотні вузли кріплення копіра та заготовки.

Фрезерна головка встановлена на врівноваженій рамі, що гойдається, яка при роботі пересувається по взаємно перпендикулярним напрямним.

Замість підшипників лінійного переміщення або втулок ковзання, як у попередньому пристрої, використовуються роликові каретки. Перевагою конструкції є відкрита основа, завдяки чому полегшується видалення стружки.

Дуплікарвер-2

Фото 4: верстат для плоскорельєфного та скульптурного різьблення.

Серійний верстат для плоскорельєфного та скульптурного різьблення. Зразок простоти: про такі конструкції кажуть – дві палиці, дві качелі. Має 5 керованих осей:

4 повороти (бокові важелі, поворотна рама, головка, робочі столики);
поперечний рух головки.

Поздовжній рух виходить додаванням 2-х поворотів: важелів і рами. Як силова головка використовується німецький фрезер потужністю 500 Вт і з частотою обертання шпинделя 10 - 30 тисяч обертів на хвилину. Легко переноситься однією людиною (вага – 28 кг).

Дуплікарвер-3

Фото 5: обробка довжиномірного об'ємного різьблення

До попереднього верстата додано ще 2 напрямні качелі (додаткова лінійна вісь), а поворотні робочі столики розташовуються вертикально. В результаті стало можливим обробляти довгомірне об'ємне різьблення.

Нижче наведено деякі креслення, які можуть бути корисними при виготовленні саморобного пристрою.

Крісла 1 - пристрій пантографа

Креслення 2 - схема фрезера, встановленого на пантографі

Крісла 3 - каретка для установки фрезера на плоско-копіювальному пристрої

Відео: презентація саморобного копіювального верстата

Копіювальний верстат з ЧПУ самотужки - чи це можливо

Всі розглянуті вище пристрої мають ручне управління, тобто, незважаючи на підвищення продуктивності, людина залишається прикута до механізму. Подібна робота досить одноманітна та втомлива. У масовому та великосерійному виробництві використовують копіювально-фрезерні верстати, оснащені числовим програмним управлінням (ЧПУ). Вся робота на такому устаткуванні зводиться до завантаження заготовок та зняття готових виробів. Як приклад на фото показаний подібний верстат.

Від звичайного фрезерного верстата з ЧПУ копіювальний відрізняється наявністю програмуючої системи. Традиційний верстат з ЧПУ працює від керуючої програми, складеної оператором у системі, наприклад, ARTCAM, за 3-D моделлю, яку розробляє на стадії проектування інженер-конструктор. Якщо виріб створений скульптором або дизайнером, його необхідно попередньо оцифрувати, тобто створити 3-D модель. Цю роботу виконує інженер-програміст.

На копіювальному верстаті з ЧПУ керуюча програмаскладається самої системою. При установці копіюваного виробу додаткова приставка ЧПУ обмацує деталь і створює її 3-мірну модель, за якою автоматично формується керуюча програма. Враховуючи високу вартість комплектуючих, проблеми з придбанням системи ЧПУ, виготовити самостійно копіювальний верстат із ЧПУ - щось із галузі фантастики. Простіше зробити фрезерний верстат із ЧПУ (не копіювальний), хоча з цим теж не кожен впорається.

Для тих, хто збирається зайнятися своїм бізнесом, виготовляючи вироби з дерева, а також для професійних столярів-червонодеревників виготовлений своїми руками копіювальний верстат стане великою підмогою. Його можна з успіхом застосовувати з метою художнього оформлення заміської садиби, господарських будівель, дитячих майданчиків та інших споруд. Ювелірна, здавалося б, робота виконуватиметься граючи і з високою якістю.