Копировальный токарный станок по дереву своими руками

Классификация токарных станков

Токарные станки многие решают выбрать для покупки и установки в собственной мастерской по причине возможного их применения при изготовлении изделий цилиндрической формы. Существует довольно большое количество различных моделей, разделить их можно на несколько групп:

1. Классическое оборудование, когда заготовка располагается в патроне или планшайбе. В качестве режущего инструмента применяется резец. Заготовка может вращаться с различной скоростью. Однако оборудование не подходит для массового производства.
2. Копировальные станки могут применяться для работы по шаблону. За счет применения шаблона можно упростить задачу по изготовлению однотипных изделий. Для мелкосерийного производства подходит аппарат с ручным управлением, так как он имеет низкую стоимость и прост в применении.
3. Фрезеровальные станки сегодня встречаются крайне часто. Это связано с тем, что они получили широкое применение в области производства корпусных и плоских деталей из дерева и металла. Встречается и токарно-фрезерный станок по дереву, который может применяться для выполнения различных операций.
4. Модели с числовым программным управлением. При массовом производстве или изготовлении дорогих изделий может применяться оборудование, которое имеет блок ЧПУ. Однако применение копира существенно снижает себестоимость изделия.

Копировальное устройство для токарного станка по дереву обладает весьма привлекательными характеристиками, за счет чего их стали устанавливать в частных и других мастерских.

Возможности копировально-фрезерного оборудования

Копировальный станок, относящийся к фрезерной группе, разработан для копировально-фрезерных работ с плоскими и объемными деталями. Кроме того, на таком устройстве можно выполнять гравировку фасонных профилей, наносить на изделия надписи и узоры (даже высокой сложности), осуществлять легкие фрезерные операции по дереву и другим материалам.

Пример результата работы копировально-фрезерного станка

Используя инструменты с режущей частью из различных материалов, на копировально-фрезерных станках обрабатывают детали, выполненные из чугуна, разных сортов стали и цветных металлов. На таких устройствах для выпуска деталей мелкими и крупными сериями успешно производят лопатки турбореактивных двигателей и паровых турбин, гребные винты для судов, штампы вырубного и ковочного типа, рабочие колеса для гидротурбин, формы для прессования и литья, пресс-формы и т.д.

На копировально-фрезерном станке выполняются технологические операции, практически недоступные универсальному оборудованию. Принцип работы такого станка основан на методе копирования, для выполнения которого используется специальный шаблон. Применение шаблона исключает человеческий фактор при обработке даже сложнейших деталей, благодаря чему все готовые изделия имеют одинаковую форму и геометрические размеры. Что удобно, один шаблон можно использовать для точного изготовления большой партии деталей, которые будут полностью идентичны между собой.

Для того, чтобы копирование формы и размеров шаблона было максимально точным, на копировально-фрезерном станке устанавливают копир (пантограф для фрезера). Назначение такого устройства — точная передача всех движений копировальной головке режущему инструменту.

Классическая конструкция

Промышленные станки обладают достаточно сложной конструкцией, особенно варианты исполнения с ЧПУ, которые могут проводить обработку в автоматическом режиме. Требуемое изделие можно получить и при применении копировального оборудования. Классическая конструкция представлена сочетанием следующих основных узлов:

1. Станина выступает в качестве основания и связующего элемента. Конструкция изготавливается при применении металла, отдельные элементы соединяются при помощи сварки. Станина может иметь различную высоту. Каждый мастер при изготовлении самодельной конструкции выбирает свою высоту.
2. Передняя и задняя бабка является также неотъемлемой частью станка. Передняя бабка используется для размещения коробки скоростей и привода, а также электрического мотора. Задняя бабка применяется для фиксации заготовки, за счет чего появляется возможность получения больших по длине изделий.
3. Основное вращение получает заготовка. Передается оно от электрического мотора через привод.
4. Упор для инструмента также позволяет проводить качественную обработку. Стоит обезопасить место резания, чтобы исключить вероятность получения травмы рук или попадания постороннего элемента.
5. Ведущий и ведомые центра, применяемые для закрепления заготовки.

Самодельный копир для токарного станка по дереву позволяет также проводить качественную обработку заготовок.

Изготовление своими руками

Промышленные варианты исполнения станков обходятся дорого. Именно поэтому многие рассматривают возможность сборки станка своими руками. Рекомендации по проведению работы следующие:

1. Для начала следует разработать или скачать чертеж, по которому будет проводиться сборка. Как правило, берется чертеж обычного токарного станка, который изменяется под установку копира.
2. Работы начинаются с создания станины. Для этого потребуются уголки, а также листы металла. Соединение отдельных элементов проводится при применении сварочного аппарата. Стоит учитывать, что винтовые соединения характеризуются меньшей жесткостью. Станина должна быть прочной и устойчивой к вибрации.
3. Основным узлом считается электрический двигатель. Для того чтобы повысить функциональность оборудования, проводится установка электрического двигателя с мощностью 200−250 Вт при 1500 оборотах в минуту. Если планируется проведение обработки крупных заготовок, то устанавливается более мощный мотор. Следует предусмотреть наличие защиты мотора от воздействия со стороны окружающей среды.
4. Для фиксации заготовки на выходной вал крепится планшайба. Она имеет несколько острых элементов, на которые она набивается. За счет острых элементов обеспечивается передача вращения, но фиксация проводится за счет задней бабки с центрами.

Больше всего внимания уделяется производству копира. Именно он отличает токарный станок от копировального.

Создание копира

Копир применяется для производства похожих изделий. За счет его применения существенно повышается показатель производительности. Среди особенностей, связанных с созданием копира, отмечают следующие моменты:

1. Основой для этого узла становится ненужный ручной фрезер.
2. Для расположения копира применяется площадка размером 20 на 50 см. Для крепления устройства создаются отверстия и устанавливаются бруски.
3. Для обеспечения обработки по всей длине заготовки площадка должна перемещаться вдоль всей станины.
4. Крепление брусков проводится при помощи саморезов. Они обеспечивают надежное крепление устройства.
5. При выполнении работ следует использовать уровень, так как даже незначительное отклонение от горизонтального положения приведет к существенным погрешностям.
6. На токарном станке устанавливается брусок в горизонтальном положении. Именно на нем будет крепиться шаблон. Крепление бруса проводится также при применении саморезов.
7. Конструкция создается так, что при необходимости можно отвести копир и использовать станок как обычное токарное оборудования.

Шаблон изготавливается из фанеры, он прикручивается к передней поверхности бруса. Верхняя поверхность ранее установленного бруса совмещается с осью шаблона.

Недостатки рассматриваемого устройства

У самодельного копировального станка есть довольно большое количество существенных недостатков. Примером можно назвать такую информацию:

1. Для перемещения поверхности с фрезерным механизмом требуется две руки. Это связано с тем, что подвижный элемент фиксируется плохо, перемещать его приходится обеими руками. При допущении ошибок во время производства конструкции подвижный элемент может перекашиваться и заклинивать.
2. Для повышения точности обработки проводится установка винтовой передачи.
3. Копир подходит для изготовления исключительно простых изделий. Примером будет то, что витые узоры на столбиках при применении подобного станка повторить будет невозможно.
4. Повысить универсальность устройства можно путем замены фрезы циркулярки.

Именно поэтому для налаживания производства сложных деревянных элементов рекомендуется устанавливать промышленные станки.

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.

Станок по дереву Proma DSL-1200

Рассматриваемая модель предназначена для обработки деревянных изделий, которые могут применяться в качестве декоративных элементов. Отличительной чертой конструкции специалисты называют наличие двух резцов:

1. Первый предназначен для обработки заготовок цилиндрической формы, за один проход можно снимать более 10 мм. За счет первого резца можно получить круглую заготовку, как и на обычном токарном станке.
2. Второй резец предназначен для работы по копиру. Именно он позволяет изготавливать различные изделия по копиру.

Эта модель станка может применяться для работы с большими заготовками. Для этого конструкция оснащается люнетом, который крепится на штанги, выступающие в качестве направляющих. Установленная планшайба позволяет обрабатывать многогранные изделия.

Основные характеристики модели:

1. Установленный электрический двигатель работает от трехфазной сети с напряжением 380 В. Именно поэтому станок не приобретается для установки в частной мастерской.
2. Максимальная длина заготовки составляет 1200 мм.
3. Компоновка представлена сочетанием двух колон, между которыми размещается заготовка. Отметим, что станок обладает компактными размерами, за счет чего он не занимает много места в мастерской.

Недостатком этого предложения, как и многих других, можно назвать довольно высокую стоимость.

Разновидности станков копировально-фрезерной группы

Оснащение копировально-фрезерного станка может включать приводы различного типа. На основе этого параметра выделяют:

• оборудование с пантографом (пригодное для обработки деталей в 2–3 измерениях);
• устройства с копиром, закрепленным на поворотной рейке, перемещающейся в вертикальной плоскости;
• одно- и многошпиндельные станки, оснащенные поворотными столами круглой или прямоугольной формы;
• станки, подача на которых обеспечивается за счет механических, электрических, гидравлических устройств;
• фотокопировальное оборудование.

Самодельный копировальный станок может относиться к любому из этих типов (в том числе и к копировально-шлифовальным станкам). Надо только найти в интернете чертежи и подобрать комплектующие.

Пример самодельного копировально-фрезерного станка

По степени автоматизации и способу фиксации обрабатываемой детали выделяют следующие категории копировально-фрезерных станков:

• ручные или настольные, на которых заготовка фиксируется механическим способом (на этих устройствах можно рассверливать отверстия различной формы в соответствии с шаблоном);
• автоматическое оборудование стационарного типа, заготовки на котором фиксируются при помощи пневматических прижимов (на таких станках работают с алюминием);
• автоматическое оборудование стационарного типа с пневматическими прижимами, на котором установлена трехшпиндельная головка (на этих копировально-фрезерных станках одновременно рассверливают тройные отверстия, что не позволяют выполнять агрегаты двух предыдущих типов).

Копировальная модель CL-1201

Для получения изделий из дерева может применяться станок модели CL-1201 или CL-1500b. Первый вариант исполнения обладает весьма привлекательными эксплуатационными качествами:

1. Применяемый шпиндель может изменять направление вращения. За счет этого существенно расширяется область применения модели. Изменение направления вращения шпинделя проводится специальной рукояткой.
2. Станок позволяет с высокой точностью выбирать скорость вращения шпинделя. За счет этого можно обеспечить наиболее благоприятные условия для точения дерева исходя из масс, габаритов и вида древесины.
3. Для установки основных параметров есть пульт. Конструкция может устанавливаться на передней или задней бабке в зависимости от предпочтений мастера. Пульт представлен сочетанием нескольких клавиш.
4. При изготовлении колонны применяется чугун. Кроме этого, станина изготавливается при применении высококачественной стали. За счет совмещения этих материалов снижается степень вибрации конструкции на момент работы.
5. В базовую поставку входит копир, по которому может проводиться обработка. За счет этого снижаются расходы, а станок становится более функциональным в применении.
6. Конструкция станка имеет фрезерную приставку, которая может применяться для получения продольных пазов.
7. Задняя бабка применяется для более точной фиксации заготовки. Ее положение также может изменяться. В поставку включаются центра, которые подбираются в зависимости от особенностей заготовки.
8. Суппорт характеризуется высокой мобильностью. Глубина врезания инструмента может регулироваться рычагом.

Кроме этого, производитель уделил довольно много внимания степени защиты станка от воздействия окружающей среды. Например, двигатель имеет систему защиты от перегрева или перегрузки, все электронные детали также защищены от воздействия влаги и пыли.

Единственным, но существенным недостатком является высокая стоимость предложения. Самодельная конструкция обойдется в несколько раз дешевле.

Последовательность изготовления

Чтобы станок получился надежным, удобным, долговечным, придерживаются следующего плана:

• Выясняют, какие заготовки необходимо обтачивать: длину, диаметр, материал, особенности формы, количество; эта информация определяет выбор узлов изделия: их размеры, прочность, конструктивные особенности;
• Определяют тип привода: прямой, с ременной передачей, с шестеренчатой коробкой передач; выбирают вариант исполнения: напольный, настольный аппарат;
• Выясняют, какие материалы, детали есть в наличии, что можно использовать от старых, ненужных механизмов, а что необходимо купить;
• Чертят эскизы отдельных деталей, узлов с указанием размеров;
• Из отрезков уголка, швеллера сваривают станину; самый простой вариант — настольный станок с прямым приводом;
• Устанавливают двигатель; на его валу — приспособление для центрирования, крепления одного конца заготовки;
• Изготавливают заднюю бабку, устанавливают на станину;
• Сваривают подручник, выпиливают копир, крепят их возле станины;
• Испытывают аппарат, при необходимости дорабатывают.