Фрезерні верстати з можливістю копіювання незамінні там, де необхідно виготовити деталі в повній відповідності з наявними шаблоном. При цьому обладнання однаково впорається з виробництвом невеликої або значної партії виробів з дерева. Так само, як і фрезерний верстат з ЧПУ, цей пристрій застосовується при великосерійному виробництві, тому воно популярно як в приватних майстернях, так і на великих деревообробних комбінатах. Копіювально-фрезерні агрегати здатні видати виріб, за формою і розміром повністю відповідне вихідного зразка, що досягається шляхом автоматичного переміщення фрези по заданій траєкторії. Головне достоїнство, яким володіє копіювально-фрезерний апарат, - висока швидкість обробки деталей незалежно від розміру та конфігурації.
Сфера застосування
Копіювально-фрезерний верстат, також відомий в професійному середовищі як дуплікарвер, в однаковій мірі застосовується для виготовлення об'ємних або плоских предметів з дерева, а його функціонування схоже з роботою устаткування, укомплектованого системою ЧПУ. Окремі зразки дають можливість обробляти заготовки з деревини із застосуванням копіра, що представляє із себе об'ємну модель.
Часто використовується в столярній сфері гравірувальний верстат, що включає в свою конструкцію копіювальний механізм, прийнято використовувати для вирішення наступних завдань:
- нанесення всіляких написів, логотипів і криволінійних контурів;
- художнє різьблення по дереву;
- гравірування фасонних профілів;
- формування візерунків і граней на різних площинах.
З огляду на те, що копіювальні фрезерні верстати легко справляються зі створенням декоративних деталей складної конфігурації, таке обладнання часто зустрічається в меблевому виробництві.
Функціональні особливості
Конструкція і начинка копіювально-фрезерного верстата дозволяють домогтися високої швидкості робіт при обробці навіть складних деталей. Головний елемент таких агрегатів - фреза. Ріжучий інструмент, крім формування дерев'яних деталей, також застосовується при роботі з металевими виробами. Фреза вирізає необхідну деталь по контуру або поверхні, які спочатку задає копіювальний механізм. Комунікація між ріжучим елементом і системою контролю над коректним виконанням процесу тут відбувається за допомогою гідравліки і пневматики. Найчастіше побутові деревообробні верстати цього типу забезпечені механічною системою подачі заготовки і управління вузлами конструкції.
Як копіра застосовують плоский шаблон, попередньо створена еталонна модель, всілякі контурні креслення або фотоелементи, а зразок вибирають в залежності від виробничих особливостей або за бажанням майстра. Шаблонні зразки виготовляють з будь-якого матеріалу, будь то пластик, дерево або метал. Орієнтуючись на вимоги сучасної столярної сфери, багато виробників комплектують копіювально-фрезерні верстати пристроєм ЧПУ, що перетворює агрегат в універсальний пристрій. Копіювально-фрезерний верстат функціонує за наступним принципом: встановлюється шаблон, до якого приєднується контролер, і за допомогою комунікаційного механізму передаються задані параметри фігури до ріжучого елементу.
Типи обладнання
Залежно від виду приводу, встановленого на верстат, обладнання ділять на наступні типи:
- пантограф по дереву для фрезерування, що демонструє двох або тривимірну роботу;
- універсальний пантограф з поворотним рукавом, який в більшості випадків встановлюється у вертикальному положенні;
- верстат для прискореної обробки заготовок з декількома шпинделями;
- пристрій з механічною, гідравлічної або електронною подачею;
- верстат з фотокопіювальної установкою, яка задає траєкторію руху фрези.
Також копіювально-фрезерні верстати класифікуються за ступенем автоматизації робочого процесу, і чим більше додаткових опцій присутній в тій чи іншій моделі, тим вище її цінник. Варто відзначити, що шаблонний метод різання деревини спочатку має на увазі автоматичне дотримання траєкторії руху різака, тому установка ЧПУ тут абсолютно не обов'язкова і, скоріше, є даниною новим технологіям, зарекомендували себе як найбільш ефективні.
Чи можна створити копіювально-фрезерний пристрій самостійно?
Сьогодні на ринку столярного обладнання не бракує в верстатах, однак їх досить висока вартість не завжди дозволяє придбати такий агрегат домашньому майстру. Окупиться пристрій при його інтенсивному використанні не раніше ніж через 5 років, та й то в промислових масштабах. Тепер, коли ви ознайомилися з характеристиками пантографів і знаєте, що це таке і де застосовується, можна спробувати самостійно виготовити копіювально-фрезерний верстат. Зрозуміло, пристрій кустарного виробництва поступається в частині продуктивності заводським зразкам. Також майстри не рекомендують переробляти звичайний фрезер в копіювальний агрегат, а радять збирати з нуля.
Перед тим як зробити верстат, підбирають підходящу схему його збірки, як правило, включає декілька обов'язкових елементів:
- робочу поверхню;
- опору столу;
- фрезерну головку.
Зміна режиму фрезерування тут здійснюється шляхом регулювання висоти стільниці. Фрезерна головка приводиться в рух електричним приводом, при цьому устаткування нерідко забезпечується регулятором швидкостей. Пантографи можуть виготовлятися з дерева, хоча такий варіант не буде відрізнятися високою точністю роботи через петельного з'єднання окремих елементів, для якого характерний люфт. Що стосується металевих креслярських верстатів, то вони можуть функціонувати в різних масштабах, проте не справляються з виготовленням об'ємних виробів.
На жаль, фрезерування на саморобному копіювальному верстаті не завжди дозволяє отримати ідеально точні розміри деталі, до того ж готовий виріб може мати істотні вади. Такі негативні наслідки в першу чергу обумовлені вібрацією робочої поверхні, яку практично неможливо нейтралізувати. Також не завжди вдається уникнути різних огріхів в момент зміни напрямку руху різака. До всього іншого тут має місце внутрішня напруга дерев'яної заготовки, що призводить до її викривлення.
Беручи до уваги недоліки саморобки, єдиною суттєвою перевагою якої є доступна ціна комплектуючих, рекомендується вдаватися до її допомоги виключно для створення однотипних деталей в рамках вузькопрофільного виробництва.