Пантограф върху дървени рисунки. Направи си сам копирна машина за дърво. Характеристики на самостоятелно създаване на копирна машина

Пантограф (копирна машина) за фреза всъщност е фрезова копирна машина, в чужбина се нарича Dupli carver (Duplikarver).
Копирна машина за фрезоване, може да копира и фрезова детайли на самолетни и корабни модели, ленти, плоски релефни панели, гербове, дървени монети, картини, орнаменти и др. Много е удобно да се правят всички видове плоски и шлицови резби на тази машина.

Принципът е много прост. Заготовката и шаблонът на детайла са фиксирани върху масата, сондата на машината проследява контура и елементите на шаблона, а фрезата, повтаряйки тези движения, фрези копие на шаблона в детайла.
Исках да купя такова парче за изработка на повтарящи се декоративни елементи, но след като разгледах цените на този продукт в интернет, разбрах, че все още не съм готов да платя 15 000 и повече за тази играчка. Ще бъде много по-евтино да го направите сами.
Намерих няколко в интернет домашни дизайни, хвърлих се в сайта като намек, сега на базата на тези идеи ще създам нещо свое, на базата на моите възможности.

1. Обикновено дърво.

предимства:лесен за производство, не изисква значително материални разходи, може да се направи за една вечер.
недостатъци:копията може да не са с достатъчно качество, тъй като пантите имат доста забележим люфт.

2. Метален пантограф (копирна машина) със средна сложност.

Снимка от ChipMarker.RU

предимства:използването на принципа на чертежен пантограф дава възможност да се предвиди възможност за правене на копия в различни мащаби; с висококачествено производство на части, копията ще бъдат с доста високо качество.
недостатъци:изисква се стругова работа върху метал, невъзможно е да се правят насипни копия.

3. Фрезова копирна машина zabugorny, маркова

V съвременен свят, в общността на хората, които обичат да правят нещата със собствените си ръце и в същото време не се плашат от технологиите, такова нещо като настолна CNC машина е изключително популярно. Въпреки че тези устройства станаха доста достъпни, те все още са скъпи. Най-евтината китайска версия днес ще ви струва 700-800 американски пари и вероятно няма да работи веднага от кутията, но ще изисква усилие, за да я напомните. Може да бъде по-евтино да направите CNC машина сами, но обикновено изисква достъп до различни видоведървообработващо и металообработващо оборудване и възможността да се използва за производство на детайли с висока точност.

Но хората винаги търсят начини да постигнат целта с достъпни средства.
При някои задачи за машини с ЦПУ, а именно когато трябва да повторите една и съща част многократно, може да помогне пантографът, изобретен още през 1603 г. от Кристоф Шайнер – устройство за копиране на карти, планове и други векторни чертежи.

Класическият пантограф се състои от два върха, в единия от които е фиксирана дръжка на показалец, с помощта на която се проследява моделът, който трябва да се копира. Във втория е фиксиран инструмент за писане, който чрез система от лостове и панти повтаря движенията на първия връх, рисувайки копие на втория лист. Пантографите често имат функцията да мащабират оригиналното изображение.

Една проста и брилянтна идея. Сега, как да копирате определен обемен обект? За да направите това, трябва да добавите Z-координатна връзка към пантографа и да замените молива с бормашина или по-добре с високоскоростен шпиндел и ще получим 3D пантограф.

Копирни машини дървени изделияна този принцип произвежда например американската компания Gemini, но само цените за тях са такива, че за тези пари можете да си купите добра CNC машина от Китай. Следователно е по-интересно от това, което общността „Направи си сам“ е постигнала в тази област.

Франк Форд е производител на акустични китари. При това той трябва да направи много еднакви части за китара, като държачи за струни. Уморен да го прави ръчно, но без да иска да се занимава с купуване и настройка на CNC, той си направи дубликат. Защото високата точност на копиране беше важна за него, инструментът му е направен изцяло от метал. Иглата, която се използва за отстраняване на формата и шпиндела, са фиксирани върху обща рамка, която се движи само по оста Z. Движението по осите X и Y се извършва с помощта на маса, върху която са фиксирани детайлите. Друг оригинал в своя дизайн е, че използва пневматичен задвижващ механизъм, работещ при 40 000 оборота в минута като шпиндел.

Въпреки това, въпреки че е самоделно, той все още е скъпа версия на 3D пантографа. Има и по-евтини.

Например Адран (Адран), мечтаещ за собствена машинас ЦПУ, но нямат средства за това. Аз си проектирах дубликат от бормашина Dremel, три метални шини и дървени дъски стандартни размериот магазина. Като сонда се използва обикновена отвертка. Дизайнът му може лесно да се повтори, т.к той публикува чертежите и всички производствени стъпки на уебсайта на Instructables.

Въпреки това, ръчната бормашина не е най-успешният инструмент за такава работа, нейната скорост на отстраняване на материала не е достатъчна. Тук Матиас Вандел от Канада използва в своя 3D пантограф ръчен фризер... Което му даде достатъчно сила за бързо копиране на елементи в дървото. Като пример за работа с такъв дубликат, ето негово видео, където той прави копие на формата на стар ротационен телефонен апарат (на английски).

Дизайнът му също може да бъде повторен, т.к той е качил чертежи и инструкции за производство на уебсайта си Woodgears.ca. Дори и да не сте приятелски настроени с английския, там можете лесно да разберете целия процес от многобройните снимки.

Ако се интересувате от темата за 3D пантографи, тогава на англоезичните ресурси можете да намерите примери за такива устройства под таговете: carving duplicator, duplicarver, pantorouter.

Нека разгледаме по-отблизо около нас и ще видим колко еднакви предмети има наоколо. Те изглеждат подобни един на друг, но се различават по размер, цвят ...

Това сходство се нарича сходство, т.е. понятие, което характеризира еднородността на формата на обектите, независимо от техния размер. Около нас има много такива фигури. Приликата ни заобикаля. Ето няколко примера от нашия живот.

Много рисунки в детските страници за оцветяване са подобни една на друга.

За да ги нарисуваме, можем да използваме устройство, наречено пантограф.

Днес ние самите ще направим най-простия пантограф от коктейлни тръби.

• 4 коктейлни тръби (без гофриране)
• 4 щифта за шиене
• Тясна лента
• ножици
• 2 маркера

Как да си направим пантограф за рисуване

1. Свързваме тръбите с щифт в краищата (щифтът е оста на въртене)
2. Взимаме третата тръба, огъваме я наполовина, прикрепяме я с щифтове към средата на първите две тръби.
3. При четвъртата епруветка отрежете парче с дължина 3 см и го залепете към сгъвката на третата тръба (тук ще вмъкнем флумастер или молив).
4. Остатъкът има 4 тръбички с дължина 3 см, изрязани по края (както на снимката).
5. Грабнаха флумастера с отрязаните краища и го увиха с тиксо.
6. Поставете предпазен щифт в първата тръба (в свободния край).
7. Направете разрез в свободния край на втората тръба с дължина 2 см. Върху врязания край на втората тръбичка поставете с флумастер 4 тръбичка.
8. По този начин удължихме рамото на пантографа.
9. Залепваме безопасна игла в 1 тръба в основата. Поставете флумастер в държача на 3 епруветки. И рисуваме! Виждаме, че флумастер на дългото рамо (4 тръбички) рисува подобна фигура, само че по-голяма.

Защо трябва да рисувате с флумастери? Да, защото конструкцията се оказа доста крехка и изисква минимални усилия. А флумастери, както знаем, рисуват доста лесно, без да изискват натиск.

Но думата пантографима много значения. Направихме устройство за уголемяване или намаляване на чертежи.

Това също са пантографи: манипулатор за товаро-разтоварни операции („механично рамо“)

Както в производството, така и у дома, често е необходимо да се направи част, чиито форми и размери са напълно идентични с оригиналната проба. В предприятията този проблем се решава с помощта на такова устройство като копирова машина, която ви позволява да правите копия на оригиналната част в големи серии, се отличава с висока скорост, както и с качеството на извършената обработка .

Какъв е процесът на смилане

Копирни фрези и всяко друго оборудване от фрезовата група могат да бъдат намерени на почти всяка промишлено предприятие... Това се обяснява с факта, че фрезоването е един от най-често използваните методи за извършване на механична обработка. Тази технология ви позволява да извършвате широка гама от груби, полудовършителни и довършителни операции с прости и профилни заготовки от черен и цветен метал, работа върху дърво и пластмаса. На модерни фрезоване оборудванечасти дори от най-сложните форми се обработват с висока прецизност и производителност.

Има два основни типа фрезоване: контра (подаване и въртене на инструмента в различни посоки) и надолу (инструментът се върти в същата посока като подаването). Режещата част на фрезовите инструменти е изработена от различни материали, което дава възможност не само да се работи успешно върху дърво, но и да се извършва обработка (включително шлайфане) дори на най- твърди металии сплави, изкуствен и естествен камък.

Оборудването за фрезоване е разделено на два вида: с общо предназначениеи специализирани, към които принадлежи и копирно-фрезовата машина.

Възможности на копирно фрезоване оборудване

Копирна машина, принадлежащ към групата за фрезоване, е предназначена за копиво-фрезова работа с плоски и обемни части. В допълнение, такова устройство може да се използва за гравиране на профилни профили, нанасяне на надписи и шарки (дори с висока сложност) върху продукти и извършване на леки операции по фрезоване върху дърво и други материали.

С помощта на инструменти с режеща част, изработена от различни материали, части от чугун се обработват на копи-фрезови машини, различни сортовестомана и цветни метали. На такива устройства за освобождаване на части в малки и големи серии успешно се произвеждат лопатки на турбореактивни двигатели и парни турбини, витла за кораби, щанцоващи и ковашки матрици, работни колела за хидравлични турбини, форми за пресоване и леене, форми и др.

Копирно-фрезовата машина извършва технологични операции, които са практически недостъпни за универсално оборудване. Принципът на работа на такава машина се основава на метода на копиране, за който се използва специален шаблон. Прилагането на шаблона изключва човешки факторпри обработка дори на най-сложните части, поради което всички готови продукти имат еднаква форма и геометрични размери... Удобно, един шаблон може да се използва за точно производство на голяма партида части, които ще бъдат напълно идентични една с друга.

За да бъде възможно най-точно копирането на формата и размера на шаблона, на копирно-фрезовата машина е инсталирана копирна машина (пантограф за фреза). Целта на такова устройство е точно да прехвърли всички движения на копиращата глава към режещия инструмент.

Как работи копирна фреза

Копирно-фрезовите машини, както бе споменато по-горе, се използват за планарна (профилна обработка) и обемна (релефна обработка) фрезоване. Като работен инструмент върху тях се използват фрези, които, обработвайки контура или обемната повърхност на детайла, повтарят движенията на копирната машина. Връзката между работния орган и системата за проследяване на ръчните машини се осигурява от механични, пневматични или хидравлични елементи, необходими за формиране на силата, предавана от копирната машина към работния орган на копирно-фрезовата машина.

Шаблонът на такива машини е плосък контур или пространствен модел, референтна част или контурни чертежи, а елементът, който отчита формата и размерите на шаблона, е копиращ пръст или валяк, специална сонда, фотоклетка. За да направите шаблон, можете да използвате алуминиев лист или лист от друг метал, пластмаса или дърво. Шаблонът и детайлът са позиционирани върху масата на въртящата се машина.

Благодарение на това се привежда в движение работният орган на копирно-фрезовото оборудване конструктивни елементикато винт, плъзгащ клапан, соленоид, диференциал или електромагнитен съединител. Релетата, монтирани в усилвателните устройства на копирно-фрезовите машини, са електромагнитни, хидравлични или електрооптични.

Качеството на детайла (грапавост на повърхността, форма и точност на размерите) зависи от такъв параметър като скоростта на движение на проследяващото устройство. В този случай могат да се постигнат следните характеристики на готовия продукт: грапавост - No 6, точност на профила - 0,02 мм. Основните елементи на изпълнителната схема на такова оборудване са електрически двигател и хидравличен цилиндър.

Пантографът, инсталиран на оборудване за копиране, осигурява копиране в даден мащаб. Конструкцията на пантографа се състои от направляващ щифт, неговата ос, шпиндел на инструмента и отделна ос на въртене. Шпинделът и водещият щифт са разположени на една и съща релса, чието съотношение на раменете определя мащаба на копиране.

Движейки се по контура на шаблона, пръстът задвижва релсата, която свободно се върти по оста. Съответно от другата страна на релсата шпинделът на машината извършва идентични движения, обработвайки детайла. На копи-фрези, които се правят ръчно, такова устройство също няма да бъде излишно, присъствието му значително увеличава функционалността на оборудването.

Разновидности на металорежещи машини от групата за копиране и фрезоване

Оборудването на копирно-фрезовата машина може да включва задвижвания от различни видове... Въз основа на този параметър се разграничават следните:

• оборудване с пантограф (подходящо за обработка на части в 2-3 измерения);
• устройства с копирна машина, фиксирана върху въртяща се релса, движеща се във вертикална равнина;
• едношпинделни и многошпинделни машини, оборудвани с въртящи се маси от кръгло или правоъгълна;
• машини, чието захранване се осигурява от механични, електрически, хидравлични устройства;
• Снимка копирна техника.

Домашна копирна машина може да бъде всеки от тези видове (включително машини за шлифоване на копия). Просто трябва да намерите чертежи в интернет и да изберете компоненти.

Според степента на автоматизация и метода на фиксиране на детайла се разграничават следните категории копи-фрези:

• ръчен или настолен, върху който е фиксиран детайлът механично(на тези устройства можете да пробивате дупки с различни формиспоред шаблона);
• автоматично оборудване от стационарен тип, заготовките върху които са фиксирани с помощта на пневматични скоби (на такива машини работят с алуминий);
• автоматично оборудване от стационарен тип с пневматични скоби, на които е монтирана тришпинделна глава (на тези копи-фрези едновременно се пробиват тройни дупки, което не позволява изпълнение на възли от двата предишни типа).

Как работи копирна фреза

Както бе отбелязано по-горе, на копирно-фрезова машина детайлът се обработва с помощта на главно устройство - копирна машина. Всички движения на копирната машина по контура или повърхността на шаблона се предават благодарение на специално (копиращо) устройство към работната глава на машината, в която е фиксирана фрезата. Поради това, режещ инструментточно повтаря всички движения, които прави копирната машина, използвани за оборудване на рутера.

Движенията на елементите на копирно-фрезовата машина по време на обработката на детайла се разделят на основни (въртене и движение на шпиндела при потапяне на инструмента в материала на детайла, движение по контура на работната маса и плъзгача) и спомагателни (движение на шпинделната глава, плъзгача и масата в ускорен режим, както и настройващи движения, които се извършват от трасиращата маса, копиращия пръст, стоповете и скобата, фиксираща шпинделната глава).

В копирно-фрезовите машини, работещи върху алуминий, могат да се реализират две схеми за проследяване: просто действие и действие с обратна връзка... При прилагане на схема за директно действие, работният орган на машината прави движения поради факта, че е твърдо свързан с копирната машина. Схемата за обратно действие не предвижда такава връзка и движенията от копирната машина към работното тяло не се предават директно, а чрез проследяващата система.

Както бе споменато по-горе, контурното и обемно фрезоване се извършва на копи-фрезови машини. При контурно фрезоване движенията на копирната машина се извършват в равнина, успоредна или перпендикулярна на оста на инструмента. В първия случай движението на работната маса на оборудването може да бъде само надлъжно, а фрезата и копиращият пръст се движат вертикално. Във втория случай масата се движи както надлъжно, така и напречно. При обемно фрезоване детайлът се обработва на етапи - благодарение на няколко движения на масата и инструмента, направени в успоредни равнини.

Схемата за директно действие може да се реализира и чрез пантограф, което ви позволява да намалите размера Завършени продуктипо отношение на размера на използвания шаблон (мащаб). Най-често това допълнително устройство, който е лесен за изработка сами, се монтира на машини, използвани за гравиране и лека фрезова работа.

Друг вариант на самостоятелно направена машина

Как да направите копирова машина със собствените си ръце

Много домашни занаятчии биха искали да закупят копирна фрезова машина, за да оборудват своята работилница, но цената на такова оборудване е доста висока. Междувременно, като имате желание, като харчите не толкова много време, усилия и финансови ресурси, можете да направите такова оборудване със собствените си ръце.

Естествено, домашното копиро-фрезово оборудване не може да се сравни с професионалното по своята мощност, надеждност и функционалност, но дори и на такива машини можете да правите висококачествени копия, да работите с тях върху дърво и да обработвате заготовки от други материали. Много хора се опитват да адаптират устройството за копиране към съществуващото, но това е непрактично, тъй като това изисква преработка на почти цялата машина. Както показва практиката, по-добре е да сглобите вашата домашна копирова фреза от нулата, като изберете подходящите компоненти за това.

Пример е показан по-долу на снимката. домашна машинас добавяне на видео. Създателят на машината води историята на английски, но по принцип всичко е доста разбираемо и без превод.

Най-лесният начин да направите устройство за копиране със собствените си ръце е типична схемакоето включва носеща конструкция- рамка, работна маса и фрезова глава... Задвижването за осигуряване на въртене на работния инструмент е електрически двигател, който предава движението чрез двустепенен механизъм, което прави възможно получаването на две скорости. Работният плот на това домашен уредможе да се регулира по височина.

Много от тези, които са направили копирова машина със собствените си ръце, отбелязват, че при промяна на режимите на работа такова оборудване започва да показва много недостатъци. Най-честите от тези недостатъци са вибрациите на рамата на машината, огъване и отклонение на детайла, лошо качество на копиране и т. н. За да избегнете подобни проблеми, най-добре е да направите копирно-фрезовото устройство високо специализирано и незабавно да го настроите за обработка на заготовки от същото Тип. Това се обяснява с факта, че е почти невъзможно да се вземат предвид всички недостатъци, които ще възникнат в универсалното оборудване при промяна на режимите на работа.

В днешно време често е необходимо да се създаде копие на обект. За тези цели в съвременните предприятия се използват специални копирни машини, чиято форма съответства максимално на желаната проба. Такава фрезоване копирни машинидават възможност за производство на части с различна сложност и форма. В този случай оборудването трябва за кратко време да обработи и произведе необходимия елемент.

Фабрична или домашна машина?

Съвременният пазар предлага закупуване на фрезови и копирни машини с различни нива на сложност и дизайн. Но не винаги е възможно да се направи такава покупка, а цената на такова дървообработващо оборудване е доста осезаема. Ето защо в занаятчиичесто възниква въпросът за домашно направена фрезова и копирна машина, чието производство в сравнение с самостоятелно сглобяванее по-евтино. Сега, ако имате подходящи чертежи, материали и умения, такова оборудване може да бъде направено със собствените си ръце.

Ясно е, че този вид домашно приготвено оборудване не може да се конкурира с фабричното оборудване по отношение на своите параметри и лекота на използване. Но с надеждна работа с машина "направи си сам" можете да направите доста висококачествени копия на определени предмети, изработени от дърво.

Веднага трябва да се отбележи, че е почти невъзможно да се инсталира копирно оборудване във фабриката, тъй като това предполага радикално преоборудване на цялата машина.

Ето защо е възможно да направите копирна машина за дърво със собствените си ръце само "от нулата", като използвате тягови системи, електрически мотори специален патронник, в който ще се държи фрезата, която ще обработва детайла.

От какво се състои копирната фреза?

Конструкции домашно направено оборудванев наше време има доста такива цели, в зависимост от използвания чертеж и задачите, които ще се изпълняват на тази техника. Типичната копирна машина за дърво се състои от следните основни елементи:

• подходяща работна повърхност;
• носеща рамка;
• устройство за инсталиране на рутер.

Фрезовата глава трябва да бъде оборудвана с предавателен механизъм с електродвигател, който може да осигури няколко скорости за работа на самоделна фрезова и копираща машина за дърво.

Голям брой занаятчии, които са направили такава машина със собствените си ръце според чертежи, отбелязват, че в резултат на копирането готовата част има достатъчнонедостатъци. Те се появяват при промяна в посоката на фреза, трептене и вибрации на цялата конструкция. Освен това възникват несъответствия и поради изкривяването на детайла, което възниква, когато вътрешното напрежение се увеличава в резултат на производството на дървото.

Почти невъзможно е да се премахне вероятността от определени недостатъци в процеса на изработка на домашен инструмент. За да ги намалите до минимум, се препоръчва да произвеждате не универсални, а теснопрофилни машини със собствените си ръце, на които ще бъде възможно да се правят и копират части от един конкретен тип.

Характеристики на самостоятелно създаване на копирна машина

По този начин машините за фрезоване за копиране „направи си сам“ трябва да бъдат оптимизирани за обработка на конкретни части, които ще се произвеждат върху тях. Иначе различни странични ефектикоито често са много трудни за поправяне.

Доста важен фактор, който трябва да се вземе предвид, когато правите копирна машина със собствените си ръце, е нейният размер и общо тегло. Колкото по-големи продукти ще бъдат обработени върху него, толкова по-масивна трябва да бъде цялата конструкция. Това ще позволи на оборудването да абсорбира вибрациите, които възникват по време на работа на фрезата. Направляващите оси трябва да бъдат направени така, че да имат значителна граница на безопасност, без провисване при повишени натоварвания.

Оптималните свойства на копирно-фрезова машина за дърво, когато я правите със собствените си ръце, могат да бъдат избрани емпирично, тъй като това зависи от дизайна на оборудването и целите, за които ще се използва.

Какво трябва да се има предвид при проектирането на машина?

Когато създавате чертеж на копирна машина за дърво и го проектирате, трябва да направите всичко в зависимост от частите, които ще бъдат направени върху него. Така че фрезоването на дълги детайли или извършването на гравиране изисква абсолютно различен начинфиксиране на детайли и вида на работната маса.

Също така, мощността на електродвигателя, необходима за висококачествена работа, която осигурява въртенето на фрезата, също зависи от частите, произведени и копирани на машината. Но в повечето случаи 150-220 W DC мотор е достатъчен за обработка на дървени части.

За да се осигури максимална точност на копиращите части, устройството, което държи рутера и копиращото писалка, трябва да бъдат фиксирани възможно най-плътно заедно. В същото време техните равнини, заедно с височината над работната повърхност, трябва напълно да съвпадат.

Създадената твърда конструкция трябва да бъде монтирана върху повърхността на масата по такъв начин, че да може да се движи в хоризонтална и вертикална равнина.

По този начин не е много трудно да се направи самостоятелно копираща машина за производство на различни части от дърво, така че мнозина могат да се справят с такава работа. Но трябва да запомните, че в случай на изработване на такова оборудване със собствените си ръце, то е подходящо само за производство на продукти от определен тип. В противен случай ще свърши работа само модерно универсално фабрично произведено оборудване.