Як зробити пантограф для різьблення по дереву. Копіювально-фрезерні верстати по дереву. Що потрібно враховувати при розробці верстата

Основою виготовлення верстата своїми руками буде ручна. Закріпіть її на дерев'яній опорі з товстої фанери (не менше 12 мм завтовшки). В опорі також робиться кілька отворів під кріплення та тримач фрезера. Додатково слід спорудити каркас і виготовити кілька брусків, які встановлюються по краях опори, вони притримуватимуть апарат під час роботи.

Виготовлення фрезерної установки

Як напрямну використовуємо металеву трубу середнього діаметра. На трубу встановлюємо каретку із вставленим у неї фрезером. На каретку кріпимо планку, яка грає роль копіювального щупа, після чого необхідно зафіксувати горизонтальний брус, на який кріпиться основний шаблон. Верстат, виготовлений за таким принципом, можна застосовувати для обробки та створення копій з простих побутових виробів, наприклад дверних ручок, замків, меблевих ніжок. Фрезерна установка з двигуном вставляється всередину каретки і підключається до живлення. На опорі фіксується шаблон, по ньому пересувається копіювальний щуп.

Фрезер працює від мережі, каретка пересувається ручним способом, таким чином, щоб робоча головка повторювала рух щупа. Для створення більш складних моделей необхідне підключення додаткових робочих головок та встановлення приводу з ремінною передачею. Наразі існує можливість підключення саморобної установки до програмного забезпечення, проте для цього знадобиться ЧПУ та додаткове обладнання та інструменти. Такий саморобний верстат справлятиметься зі своїми побутовими функціями досить добре.

4

Практика використання саморобних копіювально-фрезерних верстатів різного типу показує, що кінцева деталь, виготовлена ​​на такому устаткуванні, має певні невідповідності кресленням та формам та деякі виробничі дефекти у вигляді сколів та викривлень. Ці вади зумовлені постійними вібраціями верстата та переміщеннями робочої головки. Позбутися їх у побутових умовах дуже важко.

Копіювально-фрезерний верстат своїми руками

Щоб уникнути подібних недоліків у роботі саморобного обладнання, рекомендуємо виготовляти вузькоспеціалізовані верстати, а не обладнання універсального типу. Тобто перед початком робіт із виготовлення верстата власноруч необхідно визначитися, під які конкретні деталі його планується використовувати. Так можна оптимально підібрати вагу та розміри копіювально-фрезерного верстата ручного складання. Важливо пам'ятати, що чим більший розмір деталей для обробки, тим потужнішим і важчим має бути робоча установка.

Для більших деталей потрібні додаткові тримачі та масивніша опора, це дозволить максимально гасити вібрації, які виникатимуть під час роботи. Крім того, краще використовувати електричний привід замість ручного та стежити за тим, щоб напрямні мали достатній запас міцності. Пам'ятайте і про те, що від виду робочої поверхні залежить плавність переміщення різального обладнання в різних площинах, отже, і кінцевий результат.

При фрезеруванні застосовуються копіювальні пристрої, тобто пантографи, що мають високу вартість. Можна зібрати пантограф для фрезера своїми руками.

Виготовлення пантографа

Фрезер, оснащений пантографом, дозволяє в процесі роботи виконувати повторення паралельних ліній виробу, що обробляється. Така процедура полегшує виготовлення фасонних деталей, різноманітних орнаментів та візерунків. Крім того, за допомогою пантографа можна виконувати різні написи на металевих та дерев'яних пластинах.

Саморобний пантограф зробити не складно, для цього тільки знадобляться 4 важелі-лінійки. Три такі важелі мають бути довгими, а один — коротким. Крім того, в них знадобиться зробити кілька отворів, щоб зробити кріплення осей.

Осі будуть використовуватися для встановлення механізму та кріплення стрижня. Осьовий механізм є шпилькою, на кінці якої знаходиться капелюшок. Копіювальна частина повинна нагадувати елемент циркуля, в якому кріпиться грифель. Таку стрижневу частину можна виготовити із наконечника пластикової спиці. Подібний наконечник м'яко ковзатиме в процесі роботи і не зіпсує оригінальну деталь.

Також знадобиться вісь, на яку спиратиметься вся механічна частина пристрою. Вона має бути забезпечена п'ятою, яка виконує роль упору. Остання або крайня напрямна виконуватиме роль кріплення всієї конструкції за допомогою спеціальної бобишки.

Подібна бобишка має бути виготовлена ​​з алюмінієвого циліндра. У її нижній частині потрібно закріпити 3 жали, які можна зробити з маленьких меблевих цвяхів. За допомогою таких гвоздиків виконуватиметься фіксація основи на оброблюваній пластині.

Повернутись до змісту

Завершення робіт

Наступним кроком є ​​складання копіювального механізму фрезера. Для цього треба підготувати такі комплектуючі:

• 4 лінійки;
• 8 латунних втулок.

Лінійки мають бути з оргскла чи пластику, їх товщина – 4-5 мм. Також як матеріал для виготовлення лінійок можна використовувати плексиглас. Далі виконується розмітка цих лінійних елементів. До цього процесу слід підійти дуже ретельно, оскільки найменша помилка у розмірах може призвести до неправильної роботи пантографа.

На нанесених розмітках свердляться отвори. При цьому повинна дотримуватися їхня співвісність. Щоб цього досягти, потрібно скласти всі лінійки разом і одночасно просвердлити в них отвори.

Потім підготовлені отвори потрібно вставити латунні втулки. При їх установці повинен дотримуватися невеликий натяг: це допоможе втулкам триматися щільніше в лінійках. Для того, щоб закріпити осьові частини у втулках, потрібно виготовити спеціальні затискачі. Зробити їх можна із сталевого загартованого дроту, діаметр якого повинен становити 1-1,5 мм.

Потім виконується збирання бобишки. У нижній частині робляться глухі отвори, які можна пробити керном. Цвяхи потрібно встановити таким чином, щоб вони виступали з тіла боби на 2-3 мм.

Підготувавши всі необхідні частини пантографа, виконують їхнє складання.

Під час цього процесу слід стежити, щоб усі рухомі частини мали плавний і легкий хід.

При цьому всі отвори слід промаркувати. Відповідно до цього маркування можна виконувати масштабування копії деталі, що виготовляється.

Пантограф (копір) для фрезера - це, власне, фрезерно копіювальний верстат, за кордоном його називають Dupli carver (Дуплікарвер).
Фрезерно копіювальний верстат може копіювати і фрезерувати деталі авіа і судно моделей, лиштви, плоскорельєфні панно, герби, дерев'яні монети, картини, орнаменти та інше. Дуже зручно робити на цьому верстаті всі види плоского та прорізного різьблення.

Принцип дуже простий. Заготівля та шаблон деталі закріплюються на столі, щупом верстата обводиться контур та елементи шаблону, а фрезер повторюючи ці рухи вифрезеровує у заготівлі копію шаблону.
Захотілося мені придбати таку штуку для виготовлення елементів декору, що повторюються, але подивившись в інтернеті ціни на даний продукт зрозумів, що віддавати від 15000 і вище за цю іграшку я поки не готовий. Самому зробити буде набагато дешевше.
Знайшов в інтернеті кілька саморобних конструкцій, скинув себе на сайт як підказку, тепер на основі цих ідей творитиму щось своє, виходячи зі своїх можливостей.

1. Простий із дерева.

Переваги:простий у виготовленні, що не вимагає значних матеріальних витрат, можна зробити за один вечір.
Недоліки:Можливо копії будуть недостатньої якості, т.к. петлі мають досить помітний люфт.

2. Металевий пантограф (копір) середньої складності.

Фото з ChipMarker.RU

Переваги:використання принципу креслярського пантографа надає можливість передбачити можливість виготовлення копій у різних масшатабах; при якісному виготовленні деталей копії будуть досить якісні.
Недоліки:потрібні токарні роботи з металу, неможливе виготовлення об'ємних копій.

3. Фрезерно копіювальний верстат зарубіжний, фірмового виготовлення

Пантограф є інструментом, за допомогою якого можна з великою точністю та в бажаному масштабі перекреслити план або карту, малюнок чи креслення тощо (рис. 1).

Такий саморобний пантограф представляє інтерес для фахівців багатьох професій – архітекторів, художників, інженерів, винахідників, раціоналізаторів.

У пантографі використовується принцип паралелограмного механізму, який дає можливість при одному жорстко закріпленому кінці двох точок механізму здійснювати абсолютно однакові рухи. Залежно від величини вибраного плеча масштаб зображення може бути різним та змінюватись у бажану сторону. Масштаб фіксований, виставляється за відмітками з відповідним цифровим маркуванням.

Як зробити пантограф - саморобний пантограф своїми руками

Пантограф досить високої якості може зробити своїми руками кожен бажаючий за умови дотримання точних розмірів усіх деталей (рис. 2).

Конструкція саморобного пантографа, яку ми хочемо запропонувати до вашої уваги, складається з чотирьох важелів-лінійок (трьох довгих та одного короткого), в яких у певному порядку просвердлені отвори для закріплення осей. В отвори лінійок вставлені латунні втулки.

Осі механізму пантографа різної конструкції, дві центральні осі є шпилькою з капелюшком. Осі для кріплення грифеля (копіра) і стержня, що стежить, зроблені на зразок пристрою для затиску грифеля в ніжці циркуля. Як слідкує стрижня бажано використовувати пластмасовий наконечник. Такий наконечник не псує оригіналу та забезпечує хорошу м'якість ковзання. Одна вісь (крайня) з п'ята, на яку спирається механізм пантографа, і, нарешті, вісь, що закріплює весь механізм на бобишці-підставі.

Усі осі мають у верхній частині кільцеву проточку, що служить для закріплення дротяної шпильки-затиску.

Бобишка – металева. Знизу в бобишку вставлено три жали (патефонні голки), що дозволяють легко фіксувати основу на креслярській дошці.

Лінійки краще робити пластмасовими, наприклад, з оргскла (плексигласу), товщиною 5 мм. Найбільш відповідальною операцією є розмітка та свердління отворів у лінійках, тому до неї потрібно поставитися з особливою увагою. Щоб забезпечити високу точність і співвісність отворів, достатньо зробити розмітку на одній лінійці, скласти усі лінійки в пакет і просвердлити по розміченій лінійці отвори у всіх лінійках за один прийом. Діаметр отворів намагайтеся робити таким, щоб втулочки входили в них щільно, з невеликим натягом.

Втулки виточуються з латуні за розмірами, наведеними на рис. 2. Осі – сталеві. Довжина осей знаходиться у прямій залежності від довжини втулки. Дротові шпильки-затискачі зігніть із сталевого дроту діаметром 1,2-1,5 мм.

Бабця-основа можна зробити з алюмінієвого блоку товщиною 39 мм. У нижній пласті бобишки в глухі отвори закладіть кернення три голки (можна від патефона), так, щоб їх вістря виходило на 2-3 мм.

Специфікація деталей саморобного пантографа

Коли всі деталі будуть готові, зберіть механізм. При складанні і припасуванні деталей намагайтеся домогтися легкості руху всіх ланок механізму, для чого їх поверхні, що труться, можна злегка змастити.

Заключною операцією виготовлення своїми руками саморобного пантографа є маркування отворів на лінійці, за якою легко буде вибрати масштаб збільшення (зменшення) копії.

Відповідність маркування з розмірами, що виходять, обов'язково перевірте досвідченим шляхом.

У сучасному світі, в спільноті людей, що люблять робити речі своїми руками і при цьому не цураються технологій, надзвичайно популярна така річ як настільний ЧПУ-верстат. Хоча ці пристрої стали й досить доступними, але все ще залишаються дорогими. Найдешевший китайський варіант, на сьогоднішній день, обійдеться вам у 700-800 американських грошей і він, напевно, не заробить відразу з коробки, а вимагатиме докласти зусиль для доведення його до розуму. Виготовлення верстата з ЧПУ самостійно може обійтися дешевше, але зазвичай вимагає доступу до різного роду деревообробного та металообробного обладнання та вміння з його допомогою виготовляти деталі з високою точністю.

Але люди завжди шукають способів досягти мети доступними засобами.
У деяких завданнях для верстатів з ЧПУ, а саме коли потрібно повторити багаторазово одну і ту ж деталь, може допомогти винайдений ще в 1603 Крістофом Шейнером пантограф - пристрій для копіювання карт, планів та інших векторних малюнків.

Класичний пантограф складається з двох вершин, в одній з яких закріплена рукоятка-указка, за допомогою якої обводять малюнок, що копіюється. У другій закріплений інструмент, який через систему важелів і шарнірів повторює рухи першої вершини малюючи копію на другому аркуші. Найчастіше в пантографи закладено функцію масштабування оригінального зображення.

Проста та геніальна ідея. Тепер, а як скопіювати об'ємний об'єкт? Для цього потрібно додати в пантограф зв'язок по Z-координаті та замінити олівець на бормашину, а краще за високошвидкісний шпиндель, і ми отримаємо 3D пантограф.

Верстати для копіювання дерев'яних виробів на такому принципі виробляє, наприклад, американська фірма Gemini та тільки ціни на них такі, що за ці гроші можна купити непоганий ЧПУ-верстат з Китаю. Тому цікавіше чого у цій галузі досягло DIY співтовариство.

Франк Форд займається виготовленням акустичних гітар. При цьому йому доводиться робити безліч ідентичних гітарних частин, таких як утримувачі струн. Втомившись робити це вручну, але не бажаючи морочитися з покупкою та налаштуванням ЧПУ, він виготовив собі дуплікатор. Т.к. йому була важлива висока точність копіювання, його інструмент зроблений з металу. Щуп, яким знімається форма та шпиндель закріплені на загальній рамі, яка переміщається тільки по осі Z. Переміщення по осях X та Y здійснюються за допомогою столу, на якому закріплені заготовки. Ще оригінальним у його конструкції є те, що як шпиндель він використовує пневматичний привід, що працює на 40 000 оборотах на хвилину.

Тим не менш, хоч це і саморобний, але все ще найдорожчий варіант 3D пантографа. Є й дешевше.

Наприклад Адран (Adran), мріючи про власний верстат із ЧПУ, але не маючи на це коштів. Сконструював собі дуплікатор із бормашини Dremel, трьох металевих напрямних та дерев'яних планок стандартних розмірів із магазину. Як щуп використовується звичайна викрутка. Його конструкцію легко повторити, т.к. він виклав креслення та всі етапи виготовлення на сайті Instructables.

Однак ручна бормашинка, не найвдаліший інструмент для такої роботи, швидкість зняття матеріалу у неї замала. Ось Маттіас Вандель (Matthias Wandel) із Канади використав у своєму 3D пантографі ручний фрезер. Що дало йому достатню міць для швидкого копіювання предметів у дереві. Як приклад роботи з таким дуплікатором його відео, де він робить копію форми старого дискового телефонного апарату (англійська мова).

Його конструкцію також можна повторити, т.к. він виклав креслення та інструкції щодо виготовлення на свій сайт Woodgears.ca. Навіть якщо ви не дружите з англійською, там легко можна зрозуміти весь процес з численних фотографій.

Якщо тема 3D пантографів вас зацікавила, то на англомовних ресурсах приклади таких пристроїв можна знайти за тегами: carving duplicator, duplicarver, pantorouter.