Фрезерно копировальный станок по дереву своими руками

Классификация копировально-фрезерных станков

По степени автоматизации различают три группы копировально-фрезерных станков по дереву:

ручные (настольные):
стационарные;
автоматические.

На устройствах первой группы обрабатываемая деталь фиксируется механически. Конструкция фрезерных станков второй и третьей категории предусматривает наличие пневматических прижимов, удерживающих изделие. Это позволяет работать с алюминием.

Виды фрезерных станков

Как изготовить такой аппарат для работы с древесиной своими руками?

Самостоятельно подключить систему копирования и программное управление станком сложно. Для домашнего пользования подойдет низкий станок с механическим щупом. Перед его изготовлением следует сделать эскиз устройства и рассчитать габариты станины исходя из размера рабочей зоны.

Она равна длине направляющих минус ширина подвижного конструктива с фрезой и щупом. Ширина ее составляет половину пространства рабочего стола.

Взять массивную плиту. Расположить на ней стойки, чтобы поднять рабочий стол.
Вдоль плиты монтировать рельсовые направляющие. Над ними прикрепить хромированные нержавеющие трубы.
На них поставить тележки из линейных подшипников.
Соединить площадки поперечной пластиной.
По краям подвижной тележки смонтировать стойки с трубой – штангой. На ней располагаются в жесткой связке коромысла со щипом и фрезерной головкой.

Двигатель перемещает подвижный конструктив по оси X вдоль направляющих. После каждого прохода происходит перемещение по оси Y. Щуп скользит по шаблону. Вместе с ним фреза совершает движение по оси Z. Каретка, установленная на линейные подшипники, свободно перемещается по направляющим трубам. Скорость задается шаговым двигателем.

Копировально-фрезерные станки находят применение везде, где необходимо сделать точные копии сложных по конструкции металлических деталей или украшений из дерева. На них гравируют надписи на стекле, вырезают декоративные фасады мебели, обрабатывают пластик.

Принцип работы устройства

Копировально-фрезерные станки по дереву предназначены для обработки плоских и объемных деталей. С помощью таких устройств создаются орнаменты и надписи, фасонные профили, сложные узоры на заготовках с гранями в разных плоскостях.

Существуют модели фрезерных станков с ЧПУ, которые обрабатывают криволинейные детали методом копирования по шаблону. Благодаря использованию этих устройств стало возможным создание большого количества деталей сложной формы и одинакового размера.

Копировально-фрезерный станок с ЧПУ

Подобные станки используются преимущественно в мебельном производстве для создания декоративных элементов сложной формы.

Кроме мебели, на фрезерных станках создаются предметы декора, архитектурные элементы (барельефы, фризы), сувениры, деревянные детали оружия, рукоятки садовых инструментов. Так как все эти изделия отличаются по форме и по размеру, то для создания каждого из них требуются фрезерные станки определенной конструкции. Но независимо от компоновки, все устройства работают по одинаковому принципу.

Для работы с деревом на станке устанавливается фреза – режущий инструмент. Обработка изделий осуществляется по следующей схеме:

С помощью копира задается контур или поверхность. В качестве копира могут выступать плоский шаблон, эталонный образец, пространственная модель, чертеж, фотоэлемент.
Устройство слежения связано с режущей головкой через механическую (реже гидравлическую или пневматическую) систему подачи.
По заданному шаблону фреза создает контур или поверхность.

Принцип работы копировально-фрезерного станка

Как выбрать токарный станок по дереву с копиром: цены, характеристики и виды

Модели токарных станков по дереву

Существует большое количество разных моделей токарных станков, их можно разделить на такие виды:

Стандартные станки, в зависимости от изделия, обработка на таком устройстве производится в центре, в специальном патроне или планшайбе. В конструкцию оборудования входит электродвигатель, стальной каркас, резцы, патроны и система управления.
Копировальные инструменты, с их помощью производят однотипные изделия из дерева, в больших количествах. Аппараты с ручным управлением стоят дешевле и будут выгодным вариантом для небольших производств.
Фрезеровальные станки, на них обработка дерева делается вдоль оси изделия. Работа делается с помощью фрезы и циркулярной пилы.
Станки для витых каннелюр, на оборудовании можно осуществлять стандартные операции, а также фигурную нарезку на боках изделий. Электронное управление значительно облегчает работу, а возможность одновременной обработки двух изделий, повышают производительность и экономит время.

Копировальный токарный станок по дереву Proma DSL-1200

Токарный станок предназначен для обработки деревянных изделий, вытачивания профилей и декоративных деталей. Характерная особенность аппарата — наличие двух резцов. Один устанавливается на люнете и служит для обработки круглых заготовок, снимает до 10 мм материала за один проход. При помощи этого резца можно делать круглые заготовки разных диаметров. Настройки выставляются на специальном приспособлении.

Второй резец установлен в копировальной каретке и вытачивает детали по копиру. Оригинальное крепление, позволяет быстро подготовить станок к работе.

Для изготовления длинных изделий в комплект поставки входит люнет, который крепится на направляющие штанги, как опора и исключает прогиб длинной заготовки. Установив планшайбу, станок позволит обрабатывать многогранные изделия.

Характеристики:

Напряжение — 380В .
Максимальная длинна детали — 1200 мм.
Высота центра — 215 мм.
Масса — 395 кг.
Размеры — 2105х1000х1225 мм.

Цена — 255803р.

4-х шпиндельный копировальный токарный станок Т4М-0

Модель Т4М-0, оснащается горизонтальным шлифовальным блоком, который способен обрабатывать 4 заготовки одновременно по копиру (кружевные ножки столов и стульев, музыкальных инструментов).

Особенности токарного станка:

Литая станина и сбалансированные части, позволили избежать вибрации, повысив скорость обработки больших заготовок.
Вал устанавливается автоматически в начале цикла и возвращаться в исходную позицию, после завершения обработки.
Пневматический зажим на шпинделях.
Регулируемая скорость подачи валов.
Плавная регулировка скорости вращения шпинделя с помощью блока.

Характеристики:

Напряжение — 380В .

Максимальная длинна детали — 1200 мм.

Размеры — 2300х1200х1950 мм.

Дополнительная комплектация:

Двигатель на 7,3 кВт.
Инвентарное управление скоростью вращения.
Расширение рабочего пространства до 1500 мм.

Цена — 49700р.

Копировальный токарный станок по дереву CL-1201

Станок CL-1201 применяется на обрабатывающих производствах, для вытачивания округлённых изделия с диаметром до 1200 мм и обработки деталей цилиндрической формы. Широкие возможности по обработке обеспечивают фиксаторы: планшайба, патрон, центры.

Особенности токарного аппарата:

Тяжёлый шпиндель, оснащается устройством управляющим скоростью вращения, что позволяет качественно обрабатывать заготовки исходя из массы, габаритов, вида древесины.
Шпиндель может менять направление вращения, обеспечивая хорошую обработку древесины любой плотности.
Управление и настройка токарного станка осуществляется с переносного пульта, который по желанию пользователя может размещаться на передний или задней колонне.
Устойчивость станка обеспечивается станиной, изготовленной из стали, а задние колонны из чугуна. Чем достигается минимальная вибрация во время работы и повышается качество обработки.
Основание позволяет обрабатывать заготовки длинной до 1270 мм, а для увеличения можно использовать дополнительные секции до 1270 мм.
Механизм для копирования входит в базовую поставку, что значительно расширяет возможности.
Фрезерная приставка позволяет производить продольные пазы по всей длине заготовки.
Мобильный суппорт перемещается по всей поверхности детали. Управление осуществляется маховиком. Глубина обработки регулируется рычагом
С помощью задней бабки, увеличивается точность обработки деталей большой длинны.
Степень защиты станка IP54, двигатель надёжно защищён от перегревов и перегрузок, а электронные детали от воздействия влаги и пыли.

В стандартную комплектацию входят:

Копир и держатель для шаблонов.
Опора для ножа 254 мм.
Механизм для нанесения спиральных каналов.
Крепёжная шайба 254 мм.
Вращающийся центр.
2 прямых резца
Подставка для долот.
Мобильный люнет.
Устройства для регулирования скорости шпинделя.

Цена — 153588р.

Копировальный токарный станок по дереву CL-1201A

Аппарат производится австрийской компанией Stomana, которая занимается поставкой оборудования уже более 20 лет. Устройство предназначено для обработки древесины и округления изделий длинной до 1270 мм, из материала разной плотности. Копировальное устройство поставляется в базовой конфигурации, с его помощью выпускаются изделий по образцу.

Особенности токарного станка:

Система подачи суппорта идёт в стандартной комплектации и значительно расширяет возможности по производству деталей по шаблону.
Тяжёлый шпиндель оснащается цифровой системой регулировки вращения, что облегчает обработку деталей любого размера.
Фрезеровка спиральных каналов входит в стандартные функции.
Станина выполнена из стали, а задняя колонна из чугуна. Что гарантирует минимальную вибрацию и устойчивость при выполнении работ.
С помощь фрезерной приставки, возможно, вытачивание на всей площади заготовки.
Устройство регулировки вращения, обеспечивает настройку скорости шпинделя от 0 до 4000 об/мин. Что позволяет выбрать лучший режим для древесины разной плотности.

В комплект поставки токарного станка входит:

Копир и подставка для шаблонов.
Опора для ножа.
Механизм для нанесения спиральных каналов.
Вращающейся центр.
Ведущий центра диаметром 20 мм.
Крепёжная шайба.
2 резца.
Подставка для люнета.

Копировальный токарный станок по дереву КТФ-7

Токарное устройство КТФ-7 используется для обработки дерева на неподвижных и вращающихся заготовках. Оборудование использует дисковый инструмент для фрезерования, что увеличивает производительность и срок службы. Эта схема позволяет получить детали, которые нельзя изготовить на обычном токарном станке:

Профильные многогранники.
Поверхности с винтовым профилем.
Профильные канавки на изделии.

Работа на токарном устройстве производится по шаблону с автоматической подачей заготовки, в два захода. При прямом движении происходит черновая обработка, при обратном — чистовая. Полуавтоматическая работа повышает производительность и количество неровностей на поверхности дерева при обработке. Устройство оборудовано креплением под ручную фрезу.

Характеристики:

Напряжение — 380В.
Максимальная длинна детали — 1200 мм.
Высота центра — 215 мм.
Масса — 740 кг.
Размеры — 2100х900х1049 мм.

Цена — 309000р.

Николай Иванович Матвеев
Распечатать

Варианты фрезеровки

Фрезеровка на копировальном станке может осуществляться одним из двух методов:

Встречная фрезеровка, при которой деталь подается в противоположном от фрезы направлении.
Попутная фрезеровка, при которой и заготовка, и фреза перемещаются в одном направлении.

Методы фрезерования

Фреза на таких устройствах может быть сделана из минералокерамики, синтетического или сверхтвердого материала и способна заменить процедуру шлифовки. Но для станков, работающих с изделиями из дерева, это не слишком актуально, так как этот материал не отличается особой твердостью.

Процесс создание станка своими руками

Чертежи самодельного мини-фрезерного станка по дереву

Покупка копировально-фрезерного станка по дереву, особенно оснащенного ЧПУ, выгодна для крупных производителей, в остальных случаях проще создать его самостоятельно.

Перед изготовлением станка необходимо создать чертеж и определиться с тем, как будет использоваться устройство. Если планируется работать с большими изделиями, то размер станка тоже должен быть большим, чтобы фреза производила меньше вибраций. Кроме этого, нужно подобрать электрический двигатель достаточной мощности. Выбор зависит от плотности материала, с которым планируется работать.

Количество осей тоже определяется на стадии макета, так как изменение конструкции готового станка может оказаться проблематичным. Для работы с плоскими деталями достаточно двух осей: с продольным и поперечным движением. Заготовки с небольшим рельефом требуют еще и перпендикулярно перемещающуюся ось. Для обработки более сложных изделий могут понадобиться и четыре, и пять осей.

Существует множество конструкций фрезерного станка, но все они состоят из трех элементов:

Копировально-фрезерный станок — устройство

рабочая поверхность;
станина;
фрезерная головка.

Конструкция рабочей поверхности копировального станка должна предусматривать регулировку по высоте, а фрезерная головка должна быть высокооборотной и оснащаться электрическим приводом.

Компоновка копировально-фрезерного станка по дереву может быть вертикальной или горизонтальной. От этого зависит комфортность работы с инструментом и выгрузка готовых деталей.

Пантограф

Самодельный пантограф — чертеж

Самый дешевый вариант, для изготовления которого нужны несколько досок и фрезер. Предназначен для плоской резьбы.

По форме напоминает параллелограмм. Благодаря такой конструкции при перемещении узловые точки описывают эквидистантные кривые. Чтобы масштабировать устройство, удлиняется звено.

Сторона параллелограмма в два раза короче общей длины с копирующим наконечником. Из-за этой особенности при копировании наконечником какой-либо детали фреза вдвое ее уменьшит, что сокращает погрешность копира.

Модель с плоскопараллельным механизмом

Используется для контурного фрезерования. В отличие от предыдущей модели, криволинейной траектории добиваются, складывая две перпендикулярные друг другу оси. Третья ось внедряет фрезу в заготовку.

Чтобы уравновесить систему, в конструкции предусмотрен противовес на другой стороне поворотной рамы. Чтобы иметь возможность регулировки, его лучше размещать на резьбовой шпильке.

Копировально-фрезерный станок с плоскопараллельным механизмом

Модель для объемной фрезеровки

На таком устройстве фрезерная головка размещается на качающейся раме, которая во время обработки перемещается на роликовых каретках по перпендикулярным направляющим. Модель и деталь крепятся на двух поворотных узлах внизу основания. Открытая станина позволяет легко вычищать опилки.

Копировально-фрезерный станок для объемной фрезеровки

Дупликарвер-2

Серийный копировально-фрезерный станок по дереву, предназначенный как для плоскорельефной, так и для скульптурной резьбы. Конструкцией предусмотрено пять управляемых осей:

боковые рычаги;
поворотная рама;
фрезерная головка;
рабочие столики;
поперечное перемещение головки.

Довольно легкий (масса около 28 кг) для одного человека.

Дупликарвер-2

Дупликарвер-3

Конструкция этой модели похожа на Дупликарвер-2, но имеет две добавочные направляющие скалки (еще одна линейная ось), а поворотные столики установлены вертикально. Благодаря таким изменениям стало возможно работать с длинномерной объемной резьбой.

Подробности

Столешница под фрезер

Чтобы сделать ручной фрезер из дрели своими руками, потребуется для начала разобраться со столом. Обработку торцов, а также фрезерование пазов для соединения по способу «шип-паз» будет удобнее делать при помощи фрезеровального стола с выступающими инструментами. У них простая конструкция, и чертежи будет легко разрабатывать самостоятельно. Также подойдет небольшой стол верстачного типа. Крышка должна переворачиваться, и в ней следует прорезать отверстие.

Его размер должен быть приблизительно на 0.5 см больше, чем максимальный диаметр фрезы, которая будет применяться. Перпендикулярно столу будет установлена планка, которая будет стоять параллельно боковой стороне на таком расстоянии, чтобы шпиндельная ось прикрепленной электрической дрели идеально совпадала с центром отверстия. Упорами и хомутами к планке следует прикрепить корпус электрического инструмента, причем в нормальном состоянии стола патрон будет расположен под крышкой, а фреза, в него вставленная, будет выступать. При обработке деталь из древесины буде двигаться по поверхности стола, и упираться в шаблон, вследствие чего будет происходить фрезеровка.

Кроме того, инструмент можно закрепить другими способами. Главное, чтобы центр отверстия идеально совпал с осью фрезы, а патрон и выключатель были доступными. Все станочные элементы должны быть прикреплены жестко, без каких-либо перекосов.

Простейший станок

Они обязательно должны быть расположены строго перпендикулярно, то есть под углом в 90 градусов. В подошве следует проделать отверстие под выход инструмента. Стойка по ширине будет равна габаритам корпуса электрической дрели и на 2 см длиннее. На ней при помощи хомута, который размещен выше патрона, будет прикреплена дрель. Она дополнительно будет зафиксирована упором, который будет прижимать тыльную сторону корпуса с другой стороны от шпинделя, или же другим хомутом ниже, чем ручка. Косынка будет обеспечивать жесткость конструкции, причем одна сторона будет прилегать к подошве, а вторая к самой стойке.

При раскраивании подошвы, а точнее основания конструкции следует нарисовать на листе фанеры квадрат, причем его стороны должны быть равны ширине корпуса электрической дрели. С двух сторон, которые к нему прилегают, нужно добавить полоски, которые равны толщине фанеры. Отметьте центр расположения инструмента и сделайте отверстие при помощи перьевого или корончатого сверла.

Далее следует вырезать подошву по контуру, а угол, противолежащий соединению косынки и стойки, следует округлить. На обратной стороне просверлите отверстие на 0.4 см и сделайте углубления, которые будут потайными под головками саморезом, при помощи сверла на 0.8 см. В противном случае шляпки винтов снова будут царапать стол при выступании, а также нарушать прилегание подошвы. Получится перекос.

Снизу на подошву вы сможете наклеить тоненькую резинку или даже кусочек линолеума. Это будет обеспечивать плавное скольжение во время работы фрезера. При помощи угольника, установите стойку на месте и прикрутите ее на винты. Косынка будет прикреплена одной стороной к основанию, второй к стойке, что обеспечит жесткость конструкции. После нужно отметить положение электрической дрели, когда инструмент начнет опускаться ниже, чем подошва. Прикрутите упор и хомут, а для удобства выполнения работ подошву можно сделать из органического стекла.

Станок с вертикальным движением фрезы

Если у вас есть слесарный опыт и требуемый набор деталей и компонентов, то вы сможете установить самодельный фрезе на боковые цилиндрические стойки. Снизу на них накиньте пружины, которые будут поднимать дрель наверх. Крепление выполняется при помощи металлических уголков, саморезов и скоб. Глубина фрезерования может быть отрегулирована винтами-упорами.

Алгоритм сборки

До того, как приступить к изготовлению ручного фрезера на основе обычной электрической дрели, требуется подготовить все нужные материалы и чертежи, с указанием размеров и того,

как будет прикреплена дрель, которая будет заменять ручной фрезер:

Отметьте на подошве или столе центр оси шпинделя.
Вырежьте отверстие под выход электрического инструмента.
Далее укладываем электрическую дрель на стойку и сделайте отметки положения упора и хомута, чтобы все закрепить.
Строго под прямым углом следует прикрутить косынку и стойку.
Зафиксируйте корпус инструмента на основании.

Станок, который будет сделан своими руками, должен быть прочным, не иметь перекосов и люфтов. В таком случае на нем можно будет работать как обычным фрезером.

Преимущества станков с ЧПУ

Несмотря на то, что копировально-фрезерный станок по дереву с ручным управлением существенно облегчает работу и повышает производительность труда, его все равно нужно контролировать. Но модели, используемые в массовом производстве, оснащены числовым программным управлением (ЧПУ). При работе с таким аппаратом от человека требуется только загрузить заготовку и забрать готовую деталь.

Преимущества станков с ЧПУ

Простой фрезерный станок, оснащенный ЧПУ, работает от управляющей программы, которую создает оператор в специальной системе, по трехмерной модели, разработанной заранее инженером-конструктором.

В отличие от простого фрезерного устройства с ЧПУ, в копировальных моделях установлена программирующая система, которая сама составляет управляющую программу. У таких устройств есть дополнительная приставка ЧПУ, которая ощупывает эталонную заготовку, разрабатывает ее трехмерную модель, на основе которой делается управляющая программа.

Главная проблема в станках с числовым программным управлением – дороговизна. Для небольшого производства смысла в таком аппарате нет, так как срок окупаемости должен быть не более пяти лет. В домашних условиях с ЧПУ легче сделать не копировальный станок, а обычный фрезерный, что, впрочем, тоже не самая простая задача.

Видео по теме: Копировальный станок своими руками

Публикации по теме

Описание станка плазменной резки металла с ЧПУ

Пошаговая инструкция по изготовлению стационарной циркулярной пилы своими руками

Варианты изготовления фрезера из болгарки своими руками

Самодельный токарно-копировальный станок по дереву своими руками

Промышленные типы копиров обойдутся недешево, поэтому мастера выбирают возможность сконструировать самодельный станок. Он требует небольших затрат средств и сил.

Эксплуатационные возможности в целом зависят от характеристик копировального оборудования. Главная задача устройства, созданного своими руками, заключается в создании деталей по шаблону без дополнительных энергозатрат.

Необходимые инструменты

Инструментов потребуется не много, все они представлены в открытом доступе и имеются у каждого мастера:

Ручной фрезер.
Фреза ставится на опору, которую можно сделать из фанеры толщиной 12 мм. Для улучшения показателей используется металл. Габариты площадки около 50х20 см.
Болты.
Упорные бруски.
Труба в диаметре 25 мм позволит задать направление перемещения опорной площадке.

Основополагающим режущим инструментом при конструировании токарного аппарата с копиром считается ручная фреза. Несмотря на то, что копир сделан из фанеры, он способен создавать множество копий.

Элементы конструкции

Самая простая и доступная модель агрегата делается из стандартной дрели. Основные запчасти оборудования:

Станина.
Передняя, задняя бабка.
Электрический двигатель.
Ведущий, ведомый центр.
Упор для оснастки.

На станине располагаются все комплектующие обработки. Бывает деревянной или металлической. Передняя бабка ставится на платформе, к ней зафиксируется деталь. Впереди предусмотрено устройство, которое контролирует вращение от двигателя на ведущий вал к детали.

Задняя стойка движется по оси направления, она служит для удержания края профиля. Между бабками предусмотрен упор для оснастки. Изделия обязательно находятся на одной плоскости.

Этапы изготовления

Если нужно токарный аппарат превратить в копировальный, то потребуется дополнительное приспособление – копир. Этапы сборки станка:

Следует придумать или скачать чертеж, по нему в дальнейшем станет осуществляться сборка. Обычно это схема стандартного устройства, которое подстраивается под копир.
Процесс начинается со станины, для нее требуются уголки и металлические листы. Соединяются они посредством сварки. Должна отвечать требованиям надежности и устойчивости к вибрациям.
Для максимальной функциональности оборудования устанавливается электромотор, рассчитанный на 200-250 Вт, набирающий около 1500 об/мин. Для обработки крупногабаритных профилей рекомендуется выбирать мотор большей мощности.
На валу закрепляется планшайба. Она оснащена острыми торцами, обеспечивающими передачу силы вращения.

Как сделать копир для токарного станка?

Копир незаменим при производстве одинаковых деталей. Благодаря ему увеличивается производительность. Из аспектов планировки копира выделяют некоторые моменты:

Основным узлом является лишний в мастерской ручной фрезер.
Для его установки требуется поверхность из фанеры.
Делаются отверстия и ставятся бруски для крепления.
Крепятся бруски саморезами, которые надежно фиксируют устройства.
Для резания заготовки, площадка должна с легкостью двигаться по станине.
При создании копира обязательно наличие уровня, потому что любое отклонение приводит к погрешности.
Брусок ставится горизонтально. На него – шаблон. Брус фиксируется саморезами.
Конструкция должна быть создана так, чтобы при желании можно было откинуть копир и эксплуатировать прибор в качестве стандартного оборудования.

Шаблон делают из фанеры и прикручивают к передней части бруса. Верхняя платформа проверяется на совпадение с осью на шаблоне.

Установка элементов конструкции

Для того, чтобы копировальный станок осуществлял максимально эффективную работу, а процедура была качественной, исключается спешка. Изучив чертеж, необходимо придерживаться указанных параметров.

Рекомендуется обратить внимание на несколько советов:

Ось для движения инструмента устанавливается параллельно оси заготовки. Совпадение линий трубы и оборудования является важным плюсом

Важно, чтобы фрезер был един нижним краем с осью оборудования. Это может меняться ввиду уровня установки копира

Направляющую трубу лучше фиксировать деревянными досочками через глухие отверстия. Бруски несущей поверхности должны легко двигаться и скользить

Если они будут шататься, то конструкцию придется делать заново.

Некоторых мастеров волнует момент, когда предусматриваются высокие требования относительно скольжения. Сконструировать станок с отличными опциями просто, достаточно выбрать ровную трубу с гладкими стенками.