6Г463, станок гравировальный копировально-фрезерный с пантографом для контурного копирования с ручным управлением, Львов. Паспорт, 1984г. — Фрезерные станки — Металлический форум

Основы процесса фрезерования

Практически на всех крупных промышленных производствах и в небольших мастерских можно встретить станки фрезерной группы. Ведь операция фрезерования — самый популярный способ механической обработки изделий. С помощью фрезеровальных устройств выполняют черновые, получистовые и чистовые обработки заготовок из дерева, черного и цветных металлов, а также пластика. Современные станки способны быстро и высокоточно обрабатывать изделия не только простых, но и самых сложных форм.

Фрезерные машины делятся на два вида:

• Станки общего назначения.
• Специализированное оборудование.

К специализированному оборудованию относятся рассматриваемые копировальные фрезеры. Они позволяют делать копии предметов и работают как с плоскими, так и объемными формами. Более того, эти устройства могут помочь выполнить гравировку, нанести орнаменты, различные надписи, создать различные узоры на гранях, которые расположены в различных плоскостях.

Существуют два способа фрезерования:

• Встречное, при котором инструмент подается и вращается в различные стороны.
• Попутное. В этом случае подача и вращение инструмента происходит в разных направлениях.

Режущее полотно фрез таких станков может быть из самых разных материалов, что позволяет успешно переходить с обработки деревянных изделий на твердые металлы и даже натуральные или искусственные камни.

Изготовление своими руками

Полностью конкурировать с промышленными образцами самодельный копировальный станок для резьбы по дереву, конечно, не может. При эксплуатации самодельных устройств наблюдаются разнообразные недостатки.

Самые распространенные проблемы — это вибрация рамы станка, прогибание заготовки, большие погрешности при копировании. Поэтому при проектировании собственного станка следует учитывать задачи, которые он будет решать. Проще собрать узкопрофильное устройство, чем универсальное, сразу настроив его для решения однотипной задачи.

Несмотря на разнообразие схем, показывающих порядок сборки станка, все устройства имеют одинаковые основные узлы.

Минимальный набор элементов следующий:

• Стол рабочий.
• Рама несущая.
• Головка фрезерная.

Вращение с электродвигателя через привод передаётся на головку с фрезой. При необходимости сменить режим реза, меняется высота стола. При желании, для смены скоростей разрабатывают передаточный механизм.

Пантограф может быть собран из дерева или металла.

Пантограф по дереву имеет свой недостаток, поскольку деревянные части соединяются при помощи петель и, таким образом, им свойственен люфт. Поэтому точность обработки деревянного пантографа невысокая.

При изготовлении металлического пантографа появляется возможность создавать копии разного масштаба. Но он не умеет делать объемные копии.

Некоторые умельцы пытаются переделать обычный производственный фрезерный станок, добавив к нему копирующее устройство. В этом случае надо переделывать практически полностью весь старый станок и проще собрать агрегат с нуля.

Следует учитывать размер заготовок, которые должен будет обрабатывать станок. Чем больше длина заготовки, тем сильнее нагрузка на направляющие оси станка. Возможно, они неспособны будут выдержать такую нагрузку. А также при работе с крупными деталями, инструмент испытывает большие вибрации. Чтобы компенсировать момент вибрации, оборудование необходимо проектировать массивным и тяжелым.

Поэтому, в первую очередь перед созданием копировально фрезерного станка по металлу или дереву надо выделить задачи, которые будут решаться при работе на нём. Исходя из этого планируются размеры стола и всей конструкции, способы крепления шаблона и варианты перемещения фрезы.

Если планируется обработка плоских деталей, то для контурного копирования хватит двух осей станка, поскольку перемещение будет только продольное и поперечное.

Если рассчитывать на работу с рельефными заготовками, то потребуется добавить еще перпендикулярное движение.

Если же рельеф большой, то приходится рассчитывать на еще одну ось — четвертую.

Все возможные варианты надо продумать до начала изготовления станка, поскольку после изготовления и сборки всех узлов, очень сложно внести изменения в существующую конструкцию.

Компоновка станка может быть горизонтальной или вертикальной. Если станок вертикальный, то стружка во время фрезерования попадает либо на стол, либо в специальный поддон, а не оседает в деталях фрезы.

Для лучшего качества обработки изделия фрезерная головка должна быть высокооборотная.

Для обработки деталей из разных материалов, желательно иметь набор режущих фрез разного качества и износостойкости.

После определения круга задач, вычисляется необходимая мощность мотора. Для выполнения гравировки и подобных работ по дереву достаточно двигателя с мощностью от сто пятидесяти до двухсот ватт.

Рабочий узел и щуп закрепляются вместе так, чтобы они находились на одной плоскости и высоте по отношению к рабочему столу. В качестве крепления используется жесткий зажим. Тогда весь собранный элемент сможет перемещаться параллельно сторонам рабочей поверхности как горизонтально, так и вертикально.

Все подвижные узлы должны быть максимально легкими, чтобы управляющие усилия были минимальными.

Копировальные пантографы в россии — биржа оборудования proстанки

Общая компоновка и принцип работы станка 6е463

Компоновка станка характеризуется вертикальным расположением шпинделя и горизонтальным расположением рабочих поверхностей столов.

Узлы станка смонтированы на жесткой станине. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль, несущая на себе салазки и стол изделия. По горизонтальным направляющим станины перемещается стойка пантографа. На станине закреплены подвеска и привод шпинделя.

Обрабатываемая деталь закрепяяется на cтоле изделия, а копир, по которому ведется обработка, закрепляется на столе копира. Формообразующими движениями являются перемещения пантографа. Перемещения столов — установочные.

Пантограф

Пантограф (Рис.6) осуществляет на станке копирующее движение. Копирование с помощью пантографа (шарнирного параллелограмма) построено на принципе геометрического подобия треугольников и осуществляется по нижеприведенной схеме;

Пантограф гравировального станка 6е463

Пантограф гравировального станка 6Е463

Пантограф гравировального станка 6Е463

Ш -точка шпинделя

Т — точка трейсера (ощупывающего пальца)

К, L , М и N — точки шарниров пантографа.

Такая схема позволяет осуществить копирование с большим диапазоном масштабов при сравнительно небольших размерах сторон параллелограмма, а также пожучить достаточно большую площадь обслуживании.

Плечи пантографа соединены между собой шарнирами, собранными на высокоточных радиально-упорных подшипниках I (Рис.6). При помощи кареток 4 и 5 пантограф соединен с корпусом шпинделя 4 и стойкой 5. Соединение выполнено также на высокоточных радиально-упорных шарикоподшипниках 13. Подвижные соединения пантографа с каретками выполнены в виде «ласточкиного хвоста». Изменение передаточного отношения пантографа (масштаба копирования) производится перемещением плечей 6 и 7 пантографа относительно кареток 2 и 3 с последующей фиксацией их рукоятками 8 и 9.

Ощупывающее устройство (Рис.7) выполнено в виде цанговой втулки 1, внутри которой перемещается трейсер 2. В рабочем положении устройства, когда трейсер войдет в контакт с профилем копируемого знака или литеры копира, рукояткой-гайкой производится зажим трейсера, для перехода на другой знак или литеру копира необходимо предварительно отпустить рукоятку-гайку, чтобы датъ возможность трейсеру 2 под действием пружины 4 выйти из контакта с профилем копирующего шаблона (копира).

Ощупывающее устройство может устанавливаться на различную высоту (в пределах 15 мм) за счет перемещения в осевом направления цанговой втулки I относительно плеча пантографа 14 (Рис.6).

Ход трейсера 2 в зависимости от высоты профиля копирующего знака или литеры регулируется установкой не нем резинового кольца 5. Максимальный, ход трейсера (относительно цанговой втулки I) — 4 мм. В рабочем положении ощупывающего устройства винт 15 (Рие.6) должен быть затянут. Для установки масштаба копирования 1:1 необходимо, кроме установки кареток, установить ощупывающее устройство а ближе расположенное к шарнирам пантографа отверстие плеча 14 (Рис.6). При всех других передаточных отношениях пантографа (1:2, 1:3…. 1:100) ощупывающее устройство должно быть установлено в крайнее отверстие плеча 14 (Рис.6). Подробное описание настройки пантографа на необходимые масштабы копирования приведено на стр. 41 и 42.

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.

Разновидности устройств

Копировальное оборудование может отличаться приводами, которые бывают различных типов.

На основе приводов различают:

• Устройства, имеющие пантограф, который позволяет обрабатывать детали в разных измерениях.
• Оборудование, у которого копир закреплен на поворотной планке подвижной по вертикали.
• Станки с поворотными столами. Устройство может иметь один шпиндель или несколько. Стол имеет круглую или прямоугольную форму.
• Фотокопировальные устройства.
• Оборудование с подачей за счет механических, гидравлических или электрических узлов.

Станки также отличаются степенью автоматизации и вариантами фиксации заготовок.

На основании этого устройства бывают:

• Настольные или ручные. Обрабатываемая деталь закрепляется механическим способом. Этот способ позволяет рассверливать отверстия на заготовке по заданному шаблону.
• Автоматические станки, на которых заготовки фиксируются пневматическими прижимами. Эти станки стационарного типа и на них работают с алюминием.
• Автоматические стационарные агрегаты имеющие пневматические пружины и трехшпиндельную головку. На такой конструкции можно одновременно сверлить тройные отверстия, что невозможно сделать на устройствах предыдущих типов.

На современном рынке есть множество предложений по готовым станкам различного уровня и сложности. Но некоторые мастера предпочитают изготавливать самодельные копировальные фрезерные станки по дереву или металлу. Если присутствуют чертежи, инструмент и исходный материал, то подобное оборудование собрать несложно.

Стол копира

Стол копира 10 (Pиc.10) предназначен для установки копиров, по которым ведется обработка. Стол копира установлен на стойке 5 пантографа. Поворот стола вокруг вертикальной оси на 360° осуществляется вручную. Установка величины угла разворота стола копира осуществляется по лимбу 11, фиксация — рукояткой 12. Стол копира снабжен пазами типа «ласточкин хвост», которые служат для установки шрифта. Кроме этого в нем имеется Т-образные пазы, которые могут быть использованы для установки различных приспособлений.

Сфера применения

Копировально-фрезерный станок, также известный в профессиональной среде как дупликарвер, в одинаковой степени применяется для изготовления объемных или плоских предметов из дерева, а его функционирование схоже с работой оборудования, укомплектованного системой ЧПУ. Отдельные образцы дают возможность обрабатывать заготовки из древесины с применением копира, представляющего из себя объемную модель.

Часто используемый в столярной сфере гравировальный станок, включающий в свою конструкцию копировальный механизм, принято использовать для решения следующих задач:

• нанесение всевозможных надписей, логотипов и криволинейных контуров;
• художественная резьба по дереву;
• гравировка фасонных профилей;
• формирование узоров и граней на разных плоскостях.

Учитывая то, что копировальные фрезерные станки легко справляются с созданием декоративных деталей сложной конфигурации, такое оборудование часто встречается в мебельном производстве.

Технические характеристики:

Станки модели 6г463 предназначены для гравирования надписей и узоров на штемпелях, табличках, платах, панелях, надписей на лимбах, линейках, шкалах, а также фрезерования неглубоких пресс-форм для пластмассы, резины и т.п.

Класс точности станка — Н

Размеры стола изделия, мм 500 х 250

Размеры стола копира, мм 400 х 320

Масштаб копирования 1:1-1:100

Диаметр наибольшей окружности, обслуживаемой пантографом при масштабе копирования 1:1, мм 210

Число Т-образных пазов стола изделия 3

Расстояние между пазами, мм 63

Ширина паза стола изделия, мм 14

Число Т-образных пазов стола копира 3

Расстояние между пазами, мм 63

Ширина паза стола копира, мм 14

Перемещения стола изделия,мм:

— продольное 300- поперечное 200- вертикальное 300

Перемещения стола изделия на один оборот лимба,мм:

— продольное 5- поперечное 5- вертикальное 2,5

Угол поворота стола копира, град 360Величина микрометрического перемещения шпинделя, мм 1Цена деления лимба микрометрического перемещения шпинделя, мм 0,05Величина хода быстрого подвода шпинделя, мм 5Величина перемещения шпинделя при работе по контршаблону, мм 10Частота вращения шпинделя, мин 1250:20000Число скоростей шпинделя 13Мощность привода главного движения, кВт 0,25Род тока питающей сети Переменный, трехфазныйНапряжение питающей цепи, В 380Частота тока, Гц 50Габаритные размеры станка, мм 1040 х 1000 х 1260Масса станка, кг 250