Сложные по рельефу детали изготавливаются последовательно на нескольких видах оборудования. Копировально-фрезерный станок значительно сокращает технологический процесс.
Он с одной установки делает точную копию предмета любой сложности. Такое оборудование умельцы могут сделать своими руками и вырезать фигурные детали или копировать редкие фрески.
Содержание:
Конструкционные особенности и назначение
Копировально-фрезерный станок предназначен для изготовления больших партий деталей со сложной конфигурацией. Перенос размеров и рельефа с детали-образца осуществляется специальными копирами. Они считывают информацию с образца и передают на суппорт, задавая ему нужную траекторию движения.
Считывание информации производится различными способами:
- механическим – специальные щупы и пальцы;
- фотографическими элементами;
- числовым управлением при считывании с цифрового макета.
Способы копирования выбираются в зависимости от обрабатываемого материала, сложности конфигурации, размера партии и возможности подключения к ЧПУ. Кроме копира, на станках с ЧПУ устанавливается пантограф. Он изменяет соотношение размеров изготавливаемой детали относительно образца. Без него копирование происходит в масштабе 1:1.
По металлу
Щуп для копирования представляет собой палец, поджимаемый перпендикулярно пружинами. Он скользит по поверхности шаблона, прижимаясь к кромке. Фреза повторяет его перемещение по 2 осям, вырезая заданные трафаретом фигуры.
Станки с ЧПУ управляются различными способами. Модель программируется по точкам координат или рельеф считывается фотоэлементами и передается на пульт управления. Пантограф корректирует размеры, увеличивая вытачиваемую деталь.
На копировально-фрезерных станках по металлу делают сложные по конфигурации детали, изготовление которых обычным способом трудоемкий и длительный процесс, состоящий из множества технологических операций и ручной подгонки:
- закрытые многоручьевые штампы;
- пресс-формы;
- модели кокилей;
- корпуса с пространственно-сложной конфигурацией;
- систему канавок для смазки;
- гравировку.
Копировальный станок повторяет исходную деталь с точностью 0,001 мм. Он быстро, с одной установки обрабатывает верхнюю и боковые плоскости, производит фигурную фрезеровку канавок, сверление и расточку.
По дереву
Копировальные станки по дереву предназначены для изготовления больших партий одинаковых деталей:
- выполнения сложного декора с множеством мелких элементов;
- фигурной отделки фасадов корпусной мебели;
- фрезеровки пазов, занижений, отверстий в дверном полотне;
- изготовления ручек, планок, плинтусов;
- создания копий объемных картин, вырезая их с дерева и пластика;
- вырезания надписей;
- изготовления объемных букв, цифр, эмблем;
- создание печатей.
Фрезерные станки с фотографическими элементами копирования точно повторяют рельеф резьбы по дереву, фресок, скульптур. Небольшие приспособления с 4 осью перемещения способны создавать точные по форме копии статуэток. Бордюры и плинтуса, украшенные орнаментом, выполняются на простых копировально-фрезерных станках со щупом или копировальным пальцем в столе.
Основные технические характеристики
К стандартным характеристикам фрезерного станка:
- мощность;
- скорость вращения шпинделя;
- габариты рабочего пространства;
- количество скоростей;
- частота подачи шаговых двигателей.
В копировальном оборудовании добавляется:
- способ копирования;
- наличие пантографа;
- производительность;
- количество фрезерных головок.
У копировально-фрезерных станков консольного типа точность копирования ниже. Для точного повторения размеров сложных форм используют станки с подвижным суппортом.
Критерии выбора
Мастерам, изредка изготавливающим у себя в мастерской поделки, достаточно приобрести ручной копировально-фрезерный станок. Для производства больших партий деталей необходимо оборудование с ЧПУ.
Основными критериями выбора модели станка, являются обрабатываемый материал и габариты заготовки. Затем по объему и сложности изделий следует обращать внимание на технические характеристики модели:
- способ копирования;
- мощность;
- частота вращения шпинделя;
- точность обработки;
- количество фрезерных головок;
- производимые операции;
- угол наклона стола;
- способ считывания информации;
- наличие перемещения по 4 оси.
Для промышленных предприятий важно, чтобы станок можно было встраивать в автоматические линии.
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.
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.
