Токарный станок по дереву с копиром (фото): устройство, назначение, технические характеристики и конструктивные особенности

Устройство станка по дереву

Конструктивно станок состоит из нескольких основных узлов:

• Станина; сделана их низкосортной стали методом литья; вертикальные стойки могут быть длинными, короткими опорами. В профессиональных аппаратах, имеющих коробку переключения передач, дополнительный вал для равномерного движения резца, другие приспособления, стойки станины длинные; к ним крепится двигатель, элементы трансмиссии. В аппаратах попроще заготовка крепится к валу двигателя, станина с короткими стойками. Станок располагают на столе;
• Передняя бабка; с одной стороны на ее вал передается вращающий момент от двигателя, с другой крепится заготовка; в простейшем случае это продолжение вала электродвигателя с приспособлением для крепления заготовки;
• Задняя бабка выполняет несколько функций: поддерживает, центрирует другой конец заготовки; обеспечивает фиксацию своего положения в зависимости от длины заготовки, движение центрирующего конуса вдоль горизонтальной оси, его вращение (в некоторых случаях) совместно с заготовкой, фиксацию от раскручивания;
• Электродвигатель; мощность, число оборотов выбирают в зависимости от массы, размеров заготовок, конструкции станка; на аппаратах с прямым приводом устанавливают маломощный, низкооборотный двигатель;
• Упор для резцов — подручник; копир.

Принципы работы

Общим элементом для всех фрезеров копировальных по дереву или металлу является фреза — режущий и обрабатывающий инструмент.

Основные моменты работы фрезерного устройства:

• 
  С помощью копира задается поверхность или контур, который затем повторяет фреза.

• Между узлом слежения и режущей фрезой расположена соединяющая их система. При обработке деревянных изделий она чаще всего имеет механическое управление и подачу. Кроме механической применяют пневматическую или гидравлическую систему.
• Копиром может является или плоский шаблон, или эталонная объемная заготовка, фотоэлемент или чертеж. В сложных станках встраивается ЧПУ, и тогда они превращаются в широкоуниверсальные.
• Детали, выступающие шаблонами, могут быть сделаны из чего угодно. Это может быть дерево, металл, пластмасса или другой плотный материал.

Все копировальные станки работают по одному принципу: к образцу любого типа подводится следящее устройство, которое через соединительную систему передает необходимое направление и усилие на режущий узел — фрезу.

Использование шаблона-образца исключает ручное вмешательство и поэтому даже при изготовлении копий сложных деталей, все полученные изделия одинаковы по форме и размерам. Копировальное фрезерование бывает контурное, объемное и прямого действия. Обрабатываемая заготовка и первоначальный шаблон закрепляют на перемещающейся рабочей поверхности станка.

При контурном копировании рабочая поверхность перемещается в продольном направлении. Во втором случае, при объёмном копировании, стол с копиром и заготовкой подвижны и в поперечном, и в продольном направлениях.

Узел между копиром и фрезой, который точно задает движение и силу режущему инструменту называется пантограф. По дереву или другому материалу пантографы работают одинаково безошибочно.

Пантограф используется в станках прямого действия. Этот узел позволяет организовывать не только копирование, но и масштабирование деталей. Часто такие станки используют для гравировальных работ.

Пантограф состоит из направляющего пальца, его оси, отдельной оси вращения и инструментального шпинделя. Направляющий палец вместе со шпинделем размещены на одной планке. Масштаб копирования напрямую зависит от соотношения плеч шпинделя и пальца.

Палец перемещается по контуру оригинала и приводит в движение рейку, которая свободно вращается на оси. Таким образом, шпиндель, расположенный на другой стороне рейки, повторяет движение пальца.

Режущая кромка приходит в движение при помощи винта, золотникового клапана, соленоида, электромагнитной муфты. В усилительном устройстве копировально фрезерного станка по металлу используется реле. Оно может быть электромагнитное, гидравлическое или электрооптическое.

Вращение передается от электрического двигателя при помощи цепи и гидравлического цилиндра.

Передача вращательного момента может быть многоступенчатой.

Качество полученной при копировании детали, а именно шероховатость, точность размеров и формы, напрямую зависит от скорости реагирования и перемещения следящего устройства. Хорошими результатами считаются: точность профиля две сотых миллиметра, а шероховатость должна соответствовать шестому номеру общепринятых стандартов.

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.

Особенности эксплуатации и техника безопасности

Принцип работы копировально-токарного оборудования прост:

• в горизонтальном положении зажимается заготовка будущего изделия;
• запускается станок, который вращает заготовку вокруг оси;
• резец снимает с заготовки лишнюю древесину, придавая ей необходимую форму.

Чтобы избежать травматизма при работе необходимо соблюдать основные правила техники безопасности:

1. Не выставлять и не снимать заготовку с работающего оборудования.
2. Не облокачиваться и не прижиматься к станку во время работы.
3. Стружку удалять только специальной щеткой.
4. При работе станок не должен оставаться без присмотра.
5. Мастер должен работать в защитных очках, чтобы стружка не попадала в глаза.

Токарный агрегат с копиром успешно используется как на крупных серийных производствах, так и в домашних мастерских для изготовления одинаковых изделий. Такой станок можно изготовить самостоятельно, имея ненужный ручной фрезер, лист фанеры и горизонтальные бруски определенного размера.

Инструменты, действия с ними

Начинают работу с разметки отрезков уголка, швеллера для станины; для этого используют рулетку, маркер; для проведения перпендикулярных линий отреза — угольник. Пользуясь болгаркой, нарезают детали необходимой длины.

Абразивным кругом зачищают от ржавчины, грязи поверхность деталей вдоль стыков для улучшения качества сварного шва.

• На сварочном столе заготовки располагают в необходимой конфигурации, контролируют значение прямого угла, прижимают к поверхности струбцинами.
• Проваривают соединение с двух сторон, повторяют операцию для всех стыков. Болгаркой с абразивным камнем зачищают, выравнивают сварочные швы.
• На готовой станине делают разметку под крепление двигателя, пробойником делают углубления на месте будущих отверстий.

Дрелью сверлят отверстия сначала сверлом малого диаметра (3-4 мм), затем — большого (9-10 мм). Подручник изготавливают такими же инструментами. Для изготовления некоторых деталей передней, задней бабки требуется токарный станок по металлу.

Вал, упорный конус, корпуса для подшипников проще заказать у профессионального токаря. Можно до предела упростить заднюю бабку: использовать длинный винт с коническим острием.

Копир делают из фанеры. Маркером обозначают линию профиля будущего изделия, вдоль нее делают пропил лобзиком.

• Крепят копир на уровне подручника. На токарный резец устанавливают ограничитель, движущийся вдоль кромки копира.
• Деревянные шкивы для привода с ременной передачей делают так: из доски твердой породы выпиливают диск необходимого диаметра, насаживают его на вал двигателя.

Готовят временный подручник, двигатель крепят, запускают и на нем вытачивают шкив. Он будет точным, сбалансированным.

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.

Мини-станок по дереву

Такое устройство полезно для творческой работы, создания сложных изделий из мелких деталей круглой формы. Один из распространенных вариантов — станок из дрели.

Крепят дрель к основанию, в патрон вместо сверла вставляют стержень с план-шайбой. В качестве задней бабки — заостренный длинный винт.

В качестве привода мини-станка часто используют двигатели от старой бытовой техники:

• Стиральной машины, катушечного магнитофона;
• Подходят двигатели постоянного тока от автомобильного отопителя, привода стеклоочистителя.

Такое устройство с успехом используют в быту для шлифовки поверхности деталей после ремонта, снятия старого покрытия, нанесения лака.

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.

Рассматриваемый станок по дереву зачастую используется в сфере производства мебели. Многие декоративные части, которые имеют сложную форму, создаются при помощи подобного станка.

Фото токарного станка по дереву

Примеры производителей

Тем, кому требуется надежный станок для плоского фрезерования, стоит обратить внимание на продукцию итальянской фирмы GRIGGIO. Станки данной торговой марки имеют относительно небольшую цену и являются хорошим решением для создания фасонных деталей, плинтусов, наличников. С их помощью удобно создавать фасады мебельных полотен и деревянные двери.

Фрезеровальная установка VFK-810 с углом поворота стола 45 градусов отлично подойдет для тех, кто увлекается изготовлением мебели. Ее отличительная особенность – высокая скорость вращения фрезы (до 20000 оборотов в минуту), что гарантирует отличное качество поверхности готового изделия.

Сопоставимые характеристики при гораздо меньшей цене имеет китайский агрегат МХ 5068. Он может похвастаться скоростью вращения фрезы вплоть до 18000 оборотов, использует пневматический привод поворота стола и перемещения инструмента.

Тем, кто собирается всерьез заняться столярным делом, стоит обратить внимание на фрезерный агрегат производства Тайваня. WINNER LH-1000 станет лучшим помощником при необходимости серийного выпуска однотипных деталей. Особенность станка – многоуровневый шпиндель, который позволяет за один проход выполнять сразу несколько операций и создавать изделие требуемого профиля без необходимости перестановки режущего инструмента.