Копир на токарном станке. Копировально-фрезерный станок – устройство, изготовление своими руками

Копир для токарного станка по дереву с ручным фрезером

Предлагаем вам самостоятельно сделать копировальное устройство с минимальными затратами по времени, станок можно запустить в «промышленное производство» точеных деталей уже к вечеру. «Режущим инструментом» будет ручной фрезер, технические характеристики по изготовляемым деталям зависят от технических характеристик токарного станка по дереву. Не смотря на то, что копир изготовлен с применением фанеры, он может изготавливать до сотни изделий с одного копира, согласитесь, что этого количества вполне достаточно для выполнения большинства оптовых заказов.

Приспособление выглядит не совсем «привлекательно» с точки зрения дизайна, но мы и не ставили перед собой такую задачу. Мы старались сделать наше «оборудование» максимально простым в изготовлении и более-менее надежным. Что в итоге и получилось. Как делается копир? Давайте знакомиться с ним ближе.

Устройство копира

Для режущего инструмента приспособлен обыкновенный ручной фрезер, конкретная модель никакого значения не имеет. Фрезер установите на опорную площадку, у нас размеры площадки 500×200 мм, сделана из листовой фанеры толщиной 12 миллиметров . Вы можете немного увеличивать или уменьшать линейные параметры площадки в зависимости от размеров ручной фрезы. На площадке сделайте отверстия для выхода фрезы и отверстия для установки крепежных болтов. Для того чтобы полностью исключить несанкционированные самопроизвольные подвижки фрезы во время работы, советуем вам установить на площадке дополнительные упорные бруски по периметру, бруски зафиксируйте саморезами, длина саморезов выбирается с учетом толщины фиксирующих брусков.

Фрезер нужно установить между упорными брусками, проверьте надежность его фиксации, любые колебания исключаются полностью. Дальний конец площадки должен «ездить» по трубе на всю длину токарного станка по дереву, мы использовали трубу Ø 25 миллиметра, вы можете брать для изготовления другие трубы. Главное, чтобы они выдерживали вес фрезера не прогибаясь, были абсолютно ровными и с идеально гладкой поверхностью. Концы трубы закрепите двумя деревянными брусками, в нашем случае использованы бруски 80×35 мм. Бруски прикрутите к корпусу токарного станка при помощи саморезов по металлу, не придется нарезать резьбу под болты. Если у вас устройство станка не позволяет крепить бруски таким способом, то решите эту проблему по-своему.

Установка главных конструктивных элементов самодельного копира

Настоятельный совет - не спешите во время изготовления оборудования, точеные детали под копир не прощают даже малейших нарушений не только технологии, но и расположения рабочих осей. Из этого следует, что ось трубы, по которой будет двигаться фрезер должна быть идеально параллельной оси вращения токарного станка. У нас само собой получилось, что ось трубы совпала с осью станка, но это условие не обязательно. Главное, чтобы режущий инструмент фрезы в крайнем нижнем положении совпадал с осью станка, а этот параметр можно регулировать уровнем расположения копира.

Труба фиксируется в глухих отверстиях брусков, перед фиксацией на нее нужно одеть два бруска, на которых будет установлена несущая площадка фрезера. Важное условие - бруски для площадки должны легко скользить по направляющей трубе, но шатания запрещаются. Проверьте этот параметр, при необходимости вручную притрите трубу и бруски. Потом закрепите к брускам опорную площадку фрезера и установите на ней фрезер. Еще раз проверьте плавность скольжения, обращайте внимание, чтобы шатания полностью отсутствовали. Не бойтесь таких «строгих» требований по качеству скольжения. Если вы имеете трубу с нормальной поверхностью и полностью ровную, то добиться плавного скольжения несложно.

Установка горизонтального бруска

Это второй «рабочий» элемент самодельного копира, по точности установки нужно соблюдать все вышеперечисленные требования. К горизонтальному бруску крепится шаблон профиля деталей. Для изготовления вполне подойдет брусок 70×30 мм, крепится саморезами к вертикальным деревянным стойкам, стойки зафиксируйте любым удобным способом к станине токарного станка. Верхняя кромка горизонтального бруска должна быть параллельной оси станка и находиться на одном уровне с ней. Если копир станет временно не нужным, то брусок легко снимается, установочная площадка для фрезера откидывается в крайнее заднее положение и токарный станок по дереву можно использовать по прямому назначению.

К рабочей площадке фрезера закрепите вертикальный упор, мы сделали его из тонкой фанеры, вы сможете использовать более прочные материалы, вплоть до металлических. Эта деталь будет во время точения двигаться по копиру и задавать пространственное положение фрезы, копир крепите максимально прочно. По толщине есть прямая зависимость: чем он тоньше, тем точнее будут сниматься размеры с шаблона. Но есть и другая зависимость - слишком тонкий копир затрудняет передвижение устройства по шаблону, выбирайте золотую середину. Высоту копира нужно регулировать уже после окончательной сборки станка, во время регулирования нужно соблюдать все перечисленные условия. Еще один момент. Если у вас копир из фанеры, то нужно сделать его съемным, это позволит быстро менять износившийся копир на новый во время вытачивания большого количества однотипных изделий.

Упор копира

Как изготавливается шаблон

Здесь нет ничего нового. Нарисуйте на полосе фанеры или плиты ОСП конур вытачиваемой детали, проверьте еще раз все размеры и при помощи электрического лобзика аккуратно вырезайте. Кромки нужно обязательно отшлифовать, удалите зазубрины и неровности. Шаблон закрепите на горизонтальной рейке саморезами, во время фиксации соблюдайте все установочные размеры.

Некоторые особенности точения

Передвигать устройство придется только двумя руками, в противном случае возможно заедание на трубе. Еще одна проблема - радиусы закругления точеных деталей ограничиваются диаметром фрезы, это нужно иметь в виду во время выбора профиля точеных деталей. Практика показывает зависимость скорости подачи от диаметра фрезы: чем меньше диаметр фрезы - тем меньше должна быть подача и наоборот.

1 800 руб

1 350 руб

2 400 руб

1 000 руб

1 800 руб

750 руб

215 руб

2 600 руб

1 200 руб

2 590 руб

Обработка на токарном станке фасонных поверхностей по копиру по существу не отличается от обработки конических поверхностей с помощью конусной линейки. Необходимо лишь заменить конусную линейку линейкой с криволинейным очертанием (рис. 177), называемой копиром.

Если разъединить нижнюю часть суппорта с винтом поперечной подачи и затем сообщить каретке продольное перемещение, то резец получит от копира наряду с продольным также и поперечное перемещение. При этом резец, обтачивая деталь, придает ей криволинейную поверхность, образующая которой будет соответствовать профилю копира. Такой способ работы называется работой по копиру.

Рис 177 - Обтачивание фасонной рукоятки по копиру

На рис. 177 показано обтачивание фасонной рукоятки 1 при помощи копира 3. Ролик 4, закрепленный в тяге 2, совершает вместе с суппортом продольное движение. При этом он перемещается в криволинейном пазу, образованном двумя пластинами копира, и перемещает в поперечном направлении резец 5. Резец следует за движением ролика и таким образом воспроизводит на детали поверхность профиль которой соответствует профилю копира.

Рис. 179. Обтачивание профиля дискового кулачка по копиру

Для обработки некруглых деталей типа дисковых кулачков, эксцентриков и т. п. применяют специальную оправку 1 (рис. 179), на которой устанавливаются копир 2, втулка 3, заготовка 4 и шайба 5, закрепляемые гайкой 6. Профиль копира делается всегда соответствующим профилю обрабатываемой детали.

Оправка вставляется коническим хвостовиком в отверстие шпинделя и затягивается при помощи болта. Для обтачивания детали в резцедержателе закрепляется державка с роликом 8 и резец 7. Ролик должен постоянно прижиматься к копиру 2 и удерживаться около него постоянно в прижатом состоянии. Для этого токарь должен разъединить суппорт с винтом поперечной подачи, а вместо винта установить валик с пружиной. При вращении оправки 1 ролик будет катиться по копиру, а резец - обрабатывать деталь соответственно профилю копира.

Иногда фасонные поверхности деталей обтачивают при помощи одностороннего копира. В этом случае прижим ролика к копиру происходит под действием пружины или груза, подвешиваемого на тросе за станиной и перемещаемого вместе с кареткой.

На рис. 178 показан копир 2 в виде готовой, точно обработанной детали, закрепленной в пиноли задней бабки . В суппорте, кроме основного резца 7, закрепляется щуп 3, который концом должен все время касаться копира. Совмещая вручную продольную и поперечную подачи, токарь все время поддерживает щуп в соприкосновении с копиром, и благодаря этому резец 1 воспроизводит на детали поверхность, соответствующую профилю копира. Вершины щупа и резца должны лежать точно на высоте центров и иметь строго одинаковую форму в плане, иначе обработанная поверхность получится с искажениями.

Токарно-копировальные станки используются для изготовления множества одинаковых деталей, например, балясин для лестничных ограждений, столбиков для забора и т.д. Сделать функциональную конструкцию можно своими руками, используя ненужные в хозяйстве устройства.

Изготовление токарного станка

Самая примитивная модель токарного станка изготавливается из обычной дрели. Но это не единственное решение. Основные части будущего устройства:

станина;
передняя и задняя стойки (бабки);
электромотор;
ведущий и ведомый центры;
упор для инструмента.

Станина — это база для размещения всех элементов и механизмов. Поэтому она выполняется из толстого бруса дерева или металла. Передняя бабка надежно фиксируется на основании, на нее будет закрепляться деталь. В передней стойке размещается устройство, передающее движение от электромотора на ведущий центр и далее на деталь.

Задняя стойка (бабка) перемещается по направляющей на станине, она удерживает свободный конец заготовки. Между бабками размещается упор для инструмента. Бабки должны располагаться строго по единой оси.

Для станка, сделанного своими руками, подойдет электродвигатель мощностью 200 — 250 Вт, оборотистостью не более 1500. Если же планируется обрабатывать крупные детали, требуется более мощный двигатель.

На шкив электромотора надевается планшайба, которая фиксирует большие заготовки. Планшайба содержит острия, на которые набивается деталь. Противоположный конец детали фиксируется уголком.

Чтобы превратить обычный токарный станок в копировальный, требуется дополнительное устройство — копир.

Копир для токарного станка

Основой копира будет служить ненужный ручной фрезер. Его размещают на поверхности из фанеры 12 мм, размер площадки 20 х 50 см. В площадке проделывают отверстия для крепежа и фрезы, а также установлены упоры — бруски для фиксации фрезы. Фрезер размещается между фиксаторами и закрепляется парой больших гвоздей.

Отдаленная часть площадки перемещается вдоль станины по направляющей — трубе. Концы ее фиксируют в брусках из дерева. Бруски прикрепляются к станине саморезами. При фиксации трубы необходимо использовать уровень и совместить ось трубы с центром станка. Перед установкой на трубу надевается пара брусков с отверстиями, легко передвигающиеся по направляющей. К брускам прикрепляется площадка, на которой размещен фрезер.

Второй важный элемент устанавливается своими руками непосредственно на токарном станке — брусок в горизонтальном положении, на который будут прикрепляться шаблоны. Подойдет брус 7 х 3 см, к вертикальным подставкам он крепится саморезами. Подставки прикручиваются к станине. Верхняя поверхность бруска должна четко совпадать с осью станка.

Когда копир не используется, брусок демонтируют, площадка с фрезером отводится назад и станок превращается в обычный токарный.

Упор выполняется из толстой фанеры и прикрепляется к рабочей поверхности. Фактически упор играет роль копира в данной конструкции. Он закрепляется вертикально, к торцу рабочей поверхности фиксируется на переходный брус из дерева. Копир можно снимать, он устанавливается на подставку саморезами. Подставку же необходимо зафиксировать жестко, без возможности снятия.

Шаблоны выполняются из фанеры, с помощью саморезов они прикручиваются к передней поверхности бруска. Верхнюю поверхность бруса следует совместить с осью шаблона.

Минусы предложенной конструкции

Рабочую поверхность с фрезером приходится перемещать обеими руками, так как во время работы она перекашивается и заклинивает;
копировать можно только достаточно простые элементы, например, невозможно повторить витые узоры на столбиках;
для перемещения резака удобнее предусмотреть винтовую передачу;
а фрезу лучше заменить циркуляркой, такое устройство получится более универсальным.

Для того чтобы изготовить копир для токарного станка по дереву вам понадобятся следующие составляющие, которые будут необходимы в проессе изготовления:

электрический двигатель мощностью, приблизительно в 800Вт;
металлический вал с насадкой для смены распилочного полотна;
металлически профиль квадратного сечения, металлические уголки;
деревянный лист;
мебельные направляющие;
металлический маркер;
крепежные материалы.
сварочный аппарат, болгарка.

Для начала потребуется изготовить металлические направляющие.

Они позволят перемещать всю конструкцию копира в продольной плоскости. В данном случае используется два металлических уголка, которые переворачиваются вниз острой стороной. Между собой уголки свариваются на куски металлического профиля.

Такой подход позволяет обеспечить необходимую механическую прочность и исключить возможность прогибания направляющих под весом копира. На практике для изготовления продольных направляющих может подойти любой другой металлический профиль, главное, чтобы его механические параметры позволяли осуществлять поставленные задачи.

В данном случае для изготовления базы будущего копира использовался деревянный ящик и доска. Доска имеет размер, позволяющий перемещаться внутри ящика в перпендикулярной плоскости.

Для закрепления и последующего перемещения используются обычные мебельные направляющие.

К доске сверху крепится двигатель. В данном случае мощность электрического двигателя составляет 800Вт, а скорость 3000 оборотов в минуту. В зависимости от потребностей Вы можете применить двигатель с другими параметрами.

Далее на доске следует закрепить вал на таком расстоянии, чтобы ременная передача нормально соединяла два шкива, один из которых расположен на конце вала двигателя, а второй на конные вала распилочного полотна. Здесь применяется самодельный вал с одним подшипником.

Из металлического профиля квадратного сечения нужно изготовить П-образную конструкцию. В верхней части П-образной конструкции к горизонтальной планке приваривается специальный металлический держатель квадратного сечения. Длина держателя должна быть меньше длины маркера.

Для закрепления маркера в держателе на верхней пластине просверливаются отверстия. Поверх каждого отверстия наваривается металлическая гайка, в которую вкручивается болт. Двух болтов будет вполне достаточно для надежной фиксации. Регулируемый маркер очень удобен при смене распилочных дисков разного диаметра.

Достаточно просто установить нужный диск и при помощи отвеса выровнять маркер по уровню края диска. Крепление маркера должно соответствовать положению распилочного диска во всех плоскостях. Это позволяет простым перемещением маркера по заготовленному шаблону соосно перемещать диск по вращающейся заготовке.

Весь станок собирается из двух швеллеров и металлических уголков для ножен. На которых закрепляется двигатель, вращающий деревянную заготовку. В данном случае применяется электрический мотор мощностью 1200Вт.

В качестве рамы можно использовать старую раму от какого-нибудь другого станка. Для удобства работы двигатель лучше разместить на съемной металлической пластине, которая позволяет перемещать конструкцию с заготовкой, как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной.

Прижимная бабка изготавливается из четырех металлических пластин в форме прямоугольного параллелепипеда. В торцевые стенки прижимной бабки ввариваются две гайки, в которые вкручивается металлический винт. На конце винта устанавливается конус с патроном.

В случае, когда вам нужно исключить возможность загрязнения окружающего пространства опилками от работы станка или максимально уменьшить процент загрязнения, следует изготовить вытяжку.

Распилочный диск накрывается металлическим кожухом, к которому присоединяется гибкий гофрированный шланг и компрессорная установка для создания воздушного потока заданной мощности.

Видео: изготовление копира для токарного станка по дереву.