Копировально-фрезерный станок используется для изготовления деталей сложной формы. С помощью такого оборудования изготавливают пресс-формы, лопасти винтов, а также металлические отливки и гибочные штампы. Копировальная машина разрабатывается на основе фрезерных станков. В случае если нужно скопировать деталь из дерева или металла на предприятиях, в небольших мастерских и на производстве используют копировально-фрезерное оборудование. Основное назначение агрегатов - это создания деталей, максимально идентичных к исходному образцу.
На больших производственных предприятиях и в небольших мастерских часто возникает необходимость создать несколько одинаковых деталей по одному образцу. Для этого используют оборудование подобного типа, которое позволяет делать одинаковые детали большими партиями, и по качеству, не уступающему исходному образцу.
Устройство станков
Копировально-фрезерные станки используют для обработки заготовок фрезерованием двух типов:
1 – плоскостное – обработка профилей;
2 – объемное – обработка поверхностей с рельефом.
В качестве рабочего инструмента используются фрезы, которые при обработке заготовки в точности повторяют контур исходной детали, повторяя движения копира. Рабочий инструмент приводится в действие, в случае станков с ручным управлением, с помощью пневматических, гидравлических и механических элементов. Эти элементы необходимы для формирования усилия от копира на рабочий инструмент станка.
В качестве шаблона используется плоская контурная или пространственная модель, контурные чертежи или эталонная деталь. Элемент, который считывает форму и размеры модели называется копировальный палец, ролик, щуп или фотоэлемент. Эталонная деталь и обрабатываемая заготовка располагают на вращающемся рабочем столе сверлильно-фрезерного станка. Деталь-эталон изготавливают из алюминия. Также используют другой металл, пластик или дерево.
Рабочий орган станка приводится в движение при помощи винта, соленоида, золотникового клапана, электромагнитной муфты или дифференциала. Кроме этого, для усиления применяют специальные реле, которые бывают электрооптические, гидравлические или электромагнитные.
Исполнительная цепь любой модели сверлильно-фрезерного станка состоит из гидравлического цилиндра и электродвигателя.
Некоторые модели станков оснащаются пантографом – приспособление, которое обеспечивает копирование детали в заданном масштабе. Конструктивно узел состоит из направляющего пальца, оси, инструментального шпинделя и оси вращения. Направляющий палец и шпиндель смонтирован на одной рейке. Масштаб копирования задается соотношением плечей данной рейки.
Процесс копирования детали происходит следующим образом:
- палец движется по контуру эталонной детали и приводит в движение рейку, которая в свою очередь вращается на оси;
- на другой стороне рейки шпиндель совершает аналогичные движения, тем самым обрабатывая заготовку.
Классификация оборудования
В зависимости от применяемого в конструкции типа привода копировально-фрезерное оборудование делится на следующие виды:
- станки с пантографом, дают возможность обрабатывать заготовки в двух или трех измерениях;
- станки с копиром, который закреплен на поворотной рейке, перемещающейся в вертикальной плоскости;
- станки с несколькими шпинделями, оснащенные поворотными столами круглой или прямоугольной формы;
- станки, подача на которых обеспечивается за счет механических, электрических, гидравлических устройств;
- фотокопировальное оборудование.
Кроме этой классификации, оборудование делят по способу фиксации заготовки, а также по степени автоматизации.
- Ручные или настольные. В данном случае заготовка фиксируется механическим способом. Такие станки позволяют рассверливать отверстия различной формы в соответствии с шаблоном.
- Стандартные автоматические станки. Фиксация заготовки происходит при помощи зажимов пневматического типа. Такие станки служат для обработки заготовок из алюминия.
- Стационарные автоматические станки с пневматическими зажимами. Такое оборудование оснащается головкой с тремя шпинделями. Станки дают возможность рассверливать тройные отверстия.
- Станки карусельного типа. Предназначены для обработки дерева в столярном производстве. При помощи такого станка изготавливают – ноги, спинки, подлокотники и другие криволинейные детали стульев. Производительность составляет более 1000 деталей за смену. Также используется при изготовлении филенок дверей и фасадов.
- Продольно-фрезерные копировальные. Станок оборудован кареткой, которая перемещается между фрезерными и шлифовальными элементами.
Применение копировально-фрезерных станков
Копировально-фрезерные станки предназначены для выполнения копировальных работ в объеме и на плоскости. Применяются при работах с использованием объемных моделей и соответствующих копиров, для гравирования разных фасонных профилей, узоров, орнаментов и надписей. Главное преимущества оборудования заключается в изготовлении сложных узоров.
Станки способны обрабатывать сталь, чугун, цветные металлы. Для обработки используются быстрорежущие и твердосплавные инструменты при крупно- и мелкосерийном производстве. На копировально-фрезерных станках изготовляют гребневые винты судов, лопатки турбореактивных двигателей и паровых турбин, рабочие колеса гидротурбин, вырубные и ковочные штампы, прессовые и литейные формы, штампы, пресс-формы, металлические модели и заготовки.
Также агрегаты используют для сверления отверстий под рукоятки, замки, шпингалеты, металлические петли. Кроме того, можно изготавливать рамки для зеркал и каналов на пластиковых и алюминиевых профилях.
Копировально-фрезерный станок используется для фрезерования криволинейных деталей. Использование шаблонов исключает влияние человеческого фактора. При этом все готовые изделия имеют одинаковую форму и параметры.
Для точного повторения детали на копировально-фрезерный станок устанавливают пантограф. Его функция заключается точной передаче движения копирующей головки вдоль профиля режущего устройства. Использование данного элемента позволяет с высокой точностью изготавливать несколько идентичных деталей, которые будут такими же, как исходный образец.
Технические характеристики
Технические характеристики копировально-фрезерных станков определяют его функциональные возможности. Поэтому при выборе оборудования необходимо учитывать следующие технические параметры:
- габариты и форму;
- вес;
- тип питания;
- наличие числового программного управления;
- размеры рабочего стола;
- мощность электрического двигателя;
- количество шпинделей.
Кроме этого, расширить функциональные возможности копировального устройства можно посредством дополнительных узлов и элементов, к которым относятся:
- поворотный рабочий стол;
- поворотные тиски.
Эти элементы дают возможность обрабатывать заготовки под разными углами.
Основные операции, выполняемые на станках
Копировально-фрезерные станки производят фрезеровку металлической заготовки, считывая заданную форму с эталонной детали при помощи копировального инструмента. Фрезеровальное устройство позволяет фрезеровать поверхность заготовки. Для копира используют деталь-эталон, на основании которой устройство копирует контуры на заготовку.
Копировально-фрезерное оборудование используется для следующих операций:
- создание орнаментов, фигурных надписей, узоров и контуров;
- фрезерование по контуру;
- гравировка поверхности.
Оборудование промышленной группы имеет более широкие возможности и используется для создания сложных фигур и узоров на любых плоскостях.
Как выбрать копировально-фрезерный станок?
Перед тем как купить копировально-фрезерное устройство необходимо определить перечень необходимых операций. Далее определяются оптимальные технические характеристики, а также конструктивные особенности.
Важно определить главные параметры, которыми следует руководствоваться при выборе модели копировально-фрезерного станка. Прежде всего, нужно определить габариты устройства и размеры рабочего стола, на котором крепятся и обрабатываются заготовки.
В случае если станок будет использовать не часто, то необязательно выбирать дорогое брендовое оборудование. Большинство бюджетных моделей обладают необходимым количеством функций. При этом не требуют больших вложений при покупке, а также недорогие в обслуживании и эксплуатации. Стоит помнить, что высоким уровнем производительности и функциональности обладают только оборудование промышленного класса. При этом отмечается большое количество потребляемой электроэнергии.
Также необходимо обратить внимание на комплектацию и конструктивные особенности. От этого зависит, полноценно ли будет использоваться устройство. Современные модели «из коробки» укомплектованы необходимыми узлами и приспособлениями, которые делают оборудование копировально-фрезерной группы многофункциональным.
Часто производители ограничивают возможности оборудования, не устанавливая необходимые узлы и элементы. При этом перед покупкой следует убедиться возможно ли докупить необходимы узлы у того же производителя. Использование неоригинальных деталей, узлов или устройств может привести к нарушению работы всего станка, а также к возникновению аварийных ситуаций.
