Для того чтобы сделать токарный станок своими руками, домашнему умельцу понадобится разобраться с механизмом его действия, подготовить некоторые материалы и запастись терпением, необходимым для сборки самодельной конструкции, которая позволит обрабатывать разнообразные металлические изделия.
1 Зачем нужна самодельная токарная установка?
Ни один мужчина не откажется от того, чтобы в его доме либо квартире имелся небольшой по размерам токарный станок. Ведь с его помощью можно выполнить множество операций, связанных с обработкой деталей из металла, начиная от накатки рифленой поверхности и расточки отверстий, и заканчивая нарезанием резьбы и приданием наружным поверхностям деталей заданных форм.
Конечно, можно попытаться приобрести заводской токарный агрегат. Но такая покупка не каждому по карману, да и поместить производственный станок в обычном жилище бывает практически нереально из-за того, что оборудование для токарной обработки металлов занимает много места. Отличной альтернативой приобретению громоздкого и неудобного заводского станка является изготовление своими руками простой и при этом функциональной токарной установки.
Самодельный токарный станок по металлу, собранный по всем правилам, будет иметь несложное управление, занимать минимум места, отличаться простотой работы. При этом на нем вы сможете без проблем обрабатывать различные металлические и стальные изделия небольших геометрических размеров, став настоящим домашним мастером.
2 Устройство и механизм действия самодельного станка
Перед тем, как приступить к созданию токарного агрегата для бытового использования, нелишним будет узнать об его основных узлах и механизме действия подобного оборудования. Элементарный станок состоит из следующих частей:
- две бабки;
- рама;
- два центра: один из них является ведомым, другой – ведущим;
- упор для рабочего режущего инструмента;
- электрический привод.
Механизмы станка устанавливаются на станину (в самодельном агрегате ее роль выполняет рама). Вдоль этой основы агрегата передвигается задняя бабка. Передняя бабка необходима для размещения базового узла вращения оборудования, она выполняется неподвижной. В станине монтируется и передаточное устройство, соединяющее ведущий центр с электродвигателем. Через данный центр происходит передача требуемого вращения обрабатываемой заготовке.
Станина "домашнего" станка обычно выполняется из деревянного бруса, также можно использовать уголки или профили из стали (металла). Не имеет значения, какой именно материал для рамы вы выберете, главное, чтобы он жестко фиксировал центры установки.
На самодельный токарный агрегат допускается устанавливать практически любой электрический мотор, даже совсем небольшой по мощности, но при этом стоит понимать, что его технических характеристик может не хватить для качественной обработки деталей, особенно, если речь идет о металлообрабатывающем аппарате. Малая мощность электродвигателя не позволит работать с металлом, а вот с деревянными заготовками способен справиться даже мотор мощностью около двухсот ватт.
Вращение в самодельных станках может сообщаться посредством цепной, фрикционной либо ременной передачи. Последняя из указанных применяется чаще всего, так как она характеризуется максимальной надежностью. Кроме того, имеются и такие конструкции агрегатов, сделанных самостоятельно, в коих передаточного устройства и вовсе не предусмотрено. В них ведущий центр или патрон для крепления рабочего инструмента размещается непосредственно на валу электромотора. Видео работы подобного агрегата можно без труда найти в интернете.
3 Некоторые конструктивные особенности «домашних» токарных станков
Для предотвращения вибрации обрабатываемых деталей следует монтировать ведущий и ведомый центр на одной оси. Если вы планируете изготовить станок всего с одним центром (с ведущим), в конструкции такого оборудования нужно будет предусмотреть возможность крепления изделия кулачковым патроном либо планшайбой.
Специалисты не советуют устанавливать на самодельные токарные агрегаты электродвигатели коллекторного типа. Их обороты при отсутствии рабочих нагрузок могут повышаться без команды оператора, что приводит к вылету детали из элементов крепления. Понятно, что такая "летающая" заготовка способна наделать много бед в ограниченном пространстве – в квартире или в частном гараже.
Если вы все же планируете установить именно коллекторный мотор, позаботьтесь об оснащении его специальным редуктором. Этот механизм исключает опасность возникновения бесконтрольного разгона обрабатываемых на станке деталей.
Оптимальным видом привода для самодельного агрегата является обычный асинхронный двигатель. Он характеризуется высокой устойчивостью при нагрузках (неизменная частота вращения) и обеспечивает качественную обработку деталей шириной до 70 и сечением до 10 сантиметров. В целом же, вид и мощность электродвигателя нужно подбирать так, чтобы изделие, подвергаемое токарной обработке, получало достаточное усилие вращения.
Ведомый центр, который, как было отмечено, находится на задней бабке, может выполняться неподвижным либо вращающимся. Его делают из стандартного болта – нужно лишь заточить под конус окончание его резьбового участка. Болт обрабатывается машинным маслом и вставляется в резьбу (внутреннюю), вырезанную в задней бабке. Его ход должен равняться примерно 2,5–3 сантиметрам. Вращение болта дает возможность прижимать между двумя центрами агрегата обрабатываемую деталь.
4 Процесс самостоятельного изготовления агрегата для токарных работ
Далее мы расскажем о том, как смастерить самодельный токарный станок лучкового типа, а также предоставим видео этого несложного процесса. С помощью такой установки вы сможете обтачивать изделия из металла и иных материалов, выполнять заточку ножей и прочих режущих приспособлений. Агрегат, кроме всего прочего, станет вам лучшим помощником в тех случаях, когда вы сами занимаетесь ремонтом своего легкового автомобиля.
Для начала нам потребуется выпилить две прочные стойки из древесины и присоединить к ним при помощи гаек болты. К ним будет крепиться станина самодельного станка, которую также можно сделать из дерева (если есть возможность, лучше использовать для рамы какой-либо сортовой металл – стальной уголок либо швеллер).
Обязательно нужно сделать специальный подручник, который увеличивает уровень устойчивости резца для токарной обработки металлических деталей. Подобный подручник представляет собой конструкцию из двух склеенных под прямым углом (или соединенных небольшими винтиками) дощечек. Причем на нижнюю доску крепят полоску из тонкого металла, необходимую для предохранения рабочего инструмента от изменения его формы в процессе вращения. В дощечке, стоящей горизонтально, вырезают прорезь, которая дает возможность управлять движениями подручника.
С изготовлением задней и передней бабки у вас проблем быть не должно – суть понятна, а если возникнут какие-либо затруднения, можно посмотреть видео в интернете, где данный процесс показан и описан весьма подробно. Патроны бабок, как правило, делают из готовых цилиндров, подходящих по сечению к общей конструкции станка, или посредством сваривания листового железа.
Раму самодельной установки желательно установить на дюралюминиевую основу, надежно скрепить станину с ней, смонтировать все узлы станка (их не так уж и много). После этого принимаемся за силовой узел нашего оборудования. Прежде всего, выбираем подходящий электрический двигатель. Для обработки металлических изделий он должен быть достаточно мощным:
- если планируется работать с мелкими деталями – от 500 до 1000 ватт;
- для работы с более "масштабными" заготовками – от 1500 до 2000 ватт.
Для "кустарного" токарного оборудования подходят моторы от старых швейных и стиральных машинок, а также двигатели с другого оборудования. Здесь решайте сами, какой привод вы можете смонтировать на самодельный агрегат. К электрическому двигателю подключают пустотелый стальной вал (головка шпинделя), используя ременную либо другую передачу. Этот вал соединяется со шкивом, который крепится на шпонке. Шкив нужен для крепления рабочего инструмента.
Силовые механизмы вы можете подключать самостоятельно, но лучше привлечь к этой операции специалиста-электрика. В этом случае вы будете точно уверены, что ваша токарная установка обеспечит полную электробезопасность выполнения токарных работ. После сборки станок готов к применению. Если же вам потребуется впоследствии расширить его эксплуатационные возможности, сделать это несложно.
Так, например, на выступающий торец вала двигателя можно насаживать абразивные либо , и с их помощью осуществлять , его полировку, а также высококачественную заточку бытового инструмента. При желании нетрудно сделать или приобрести переходник особого вида, оснащенный патроном для сверления металлов. Его можно крепить к указанному выше валу и выполнять фрезерование пазов в разнообразных деталях и сверление отверстий.
Наслаждайтесь работой на своем собственном самодельном токарном мини-центре!
В любом частном доме или гаражной мастерской найдет свое применение .
Такое оборудование позволяет обрезать детали из металла, дерева, пенопласта и ряда других материалов, высверливать отверстия, нарезать резьбу, обрабатывать торцы.
Все, что подразумевает изменение формы или поверхности детали, выполняется на токарном станке. Данные работы возможны как дома, так и в специально оборудованном кабинете.
Неудивительно, что первые, самые примитивные прототипы были сделаны в Древнем Египте, на них обтачивали камень.
В музеях есть токарный и фрезерный механизмы по металлу 14-15 веков, вращение в них происходило за счет ножной педали.
Бурное развитие промышленности в конце средних веков потребовало качественного рывка и в оборудовании – прошла модернизация ручного механизма, и появился первый токарный и фрезерный станок по металлу, работающий от электричества.
Чуть позже были создано оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ).
Модернизация производства требовала все более и более узкоспециализированный инструмент, и оборудование с ЧПУ стали создавать не только для работы по дереву или металлу, но и выполняющее очень узкие операции, например, кромкование дверного полотна или высверливание полостей под врезку замка.
В таком виде они используются и по сей день.
В этой статье мы проведем обзор существующего оборудования и рассмотрим, как сделать простой станок своими руками, и как самостоятельная модернизация может улучшить оборудование.
Промышленное оборудование разделяются на легкие станки, весом до 1 тонны, средние по весу – до 10 тонн, и тяжелые – свыше 11 тонн.
Каждый станок выполняет одно или несколько действий по обработке дерева или металла дома или на производстве.
Все современное токарное оборудование оснащено ЧПУ от самого простого до сложного, контролирующего обточку детали с точностью до десятых долей миллиметра.
Модернизация станков разделила оборудование на тяжелое и громоздкое, выполняющее задачи для тяжелой промышленности, а также и миниатюрное высокоточное, производящее крошечные детали точных приборов – это настольные станки с ЧПУ.
Вне зависимости от размера и цели использования, токарные станки имеют одни и те же основные составляющие и узлы.
Он состоит из основы, на которой установлена станина, по которой по направляющим движется суппорт.
В противоположных концах оборудования расположены передняя бабка, передающая вращение через шпиндель обрабатываемой детали, и задняя бабка, которая передвигается свободно и фиксируется в зависимости от размера заготовки.
ЧПУ соединяется как с двигателем (в необходимый момент останавливает вращение), так и с собственно режущим элементом.
Близким родственником по принципу работы является фрезерный станок. Он также применяется по дереву и по металлу.
Фрезерный механизм за счет фрезы, установленной в шпинделе, совершает вращательное движение, а поступательное движение подачи детали может быть как прямолинейным, так и под углом в, зависимости от задачи.
Обычно фрезерный механизм оснащен ЧПУ. Очень широкое применение имеет центр, выполняющий одновременно фрезерный и токарный набор работ.
Оборудование своими руками
Есть много вариантов, как можно создать самодельный токарный механизм.
Если вам часто приходится производить одну и ту же работу, то настольные токарные механизмы в мастерской вашего дома будут хорошим подспорьем.
Чаще всего для работающей части оборудования используется дрель, укрепленная на основании. При начальных навыках работы с электроникой реально придумать даже аппарат с ЧПУ.
Основание или раму токарного оборудования можно сделать из уголков металла или деревянных брусьев.
Настольные токарные механизмы могут иметь основание в виде крепкой древесно-стружечной плиты.
Если перед вами стоит задача краткосрочной обработки небольших деталей, то вполне можно использовать мотор, работающий от сети 220В.
Конструкция рамы должна обеспечить выполнение следующих условий:
- как ведущий, так и ведомый центр располагаются на одной прямой, которая параллельна оси вращения;
- центр симметрии детали совпадает с осью ее вращения;
- деталь надежно закрепляется на бабке.
Производить токарную обработку детали, которая вращается между передней и задней бабкой, можно с помощью любого инструмента – напильников, надфилей и прочего.
Самодельные настольные токарные станки предназначены для боковой обработки деталей. Например, на них будет удобно обрабатывать балясину деревянной лестницы.
Своими руками несложно создавать не только настольные, но и полноценные токарные станки.
Основное, чем будут отличаться настольные варианты от полноразмерного станка – это двигатель.
Чем больше по размеру самодельный станок, тем более громоздкие детали он сможет обрабатывать.
А для работы с крупными заготовками, конечно, потребуется мощный двигатель.
Токарный станок из двигателя
Рассмотрим самодельный станок, созданный своими руками из двигателя и блока питания старого советского магнитофона.
Его основой станет деревянная доска, из ее кусочков, выпиленных в форме квадратов, сторона которых равна ширине основания нашего будущего станка, сформируем заднюю бабку.
Из металла сформируем кожух, в котором вырежем отверстие для вывода вращающего механизма. Двигатель зафиксируем на кожухе.
Теперь требуется найти проекцию центра вращения на заднюю бабку.
Для этого можно сделать из бумаги цилиндр четко соответствующий расстоянию между бабками, зафиксировать его на передней бабке и с помощью привода несколько раз обернуть вокруг оси.
Если цилиндр вращается ровно, то точкой фиксации детали будет центр круга, который описывает цилиндр на задней бабке.
В центр заводим саморез или любой другой держатель для заготовки. Конечно, эта работа сделана на глазок и не подразумевает высокой точности токарных работ.
Модернизации, которая повысит точность, если расстояние между бабками более 20 см, возможна, если центр закрепления заготовки вывести по уровню, положив его между головкой двигателя и задней бабкой.
Мы сделали самый простой механизм своими руками.
На нем можно обрабатывать боковую поверхность длинной детали цилиндрической и конусообразной формы, а также простой брус.
Учитывая маленькую мощность станка, он применим только для деталей из дерева. Аналогичным образом своими руками можно сделать фрезерный механизм.
Токарный станок с применением дрели
Модернизация идеи поиска доступного электрического прибора, производящего вращение, подскажет применить для токарного механизма, сделанного своими руками, дрель.
Она найдется в каждом доме. Зачастую, и не одна, потому что обычно приобретается недорогой вариант, а потом выясняется, что он слабоват по мощности.
Для токарного механизма понадобится дрель, любое основание (кусок фанеры, доска или плита), деревянная шпажка, на которую будет надеваться заготовка, и деревянный квадрат для задней бабки.
Фиксируем дрель любым способом, на отмеченной длине фиксируем заднюю бабку из дерева, вставляем в дрель стержень и просверливаем в бабке отверстие.
Шпажка и заготовка вращаются, а человек с помощью наждачной бумаги обрабатывает заготовку.
Может быть проведена модернизация такого механизма, в ходе которой к основанию будет прикреплено любое обрабатывающее устройство (например, напильник), который будет ручным аналогом ЧПУ.
Так, если нам нужно сделать конусообразное углубление вокруг деревянной детали, мы можем провести следующие усовершенствования – возьмем два плоских напильника, зафиксируем их так, чтобы они касались детали, а между поверхностью детали и основанием напильниками была образована трапеция.
Теперь нам нужно обеспечить с помощью простого пружинного механизма равномерную подачу напильников вперед и под углом.
Варианты усовершенствования механизма:
- Модернизация под работу по металлу может быть произведена при замене шпажки на заживающий механизм. К металлическому стержню прикрепите пружинную фиксацию с пластиной, один такой стержень установите в дрель, а второй – в заднюю бабку. Между пластинами будет вращаться металлическая заготовка, и мы сможет производить токарные работы по металлу;
- Дома часто требуются работы с длинными заготовками. Можно сделать разборной крепеж дрели, легкая модернизация основания механизма позволит переставлять ее для обработки более длинных предметов;
- Модернизация оборудования может быть проведена, если взять более мощный двигатель (например, от стиральной машинки) и сделать основание большей площади. Нет прямой зависимости между площадью основания и мощностью двигателя, но нужно принимать во внимание, что в процессе работы двигателя возникают колебания, а основание станка служит опорой, благодаря которой само оборудование с вращающейся деталью будет находится в равновесном положении.
Мы рассмотрели, как легко можно сделать самодельный механизм для токарных работ из деталей, который наверняка есть у вас дома.
Модернизация самого простого оборудования под конкретные ваши задачи поможет обрабатывать предметы более сложным образом.
Для создания дома токарного станка с полноценным ЧПУ понадобится блок управления, однако, его сложно сделать без специальных знаний.
Как мы продемонстрировали, ручным аналогом ЧПУ могут служить простые инструменты для обработки дерева или металла, закрепленные на основании под правильным углом.
Все дело в деньгах. Токарные станки по металлу – вещи очень и очень недешевые, это касается даже самых простейших моделей.
Сделать своими руками такого рода станок – дело вполне по силам любому желающему, поэтому многие домашние и кустарные мастера сооружают эти аппараты самостоятельно и очень успешно.
Токарный станок – аппарат древний, это раннее приспособление для обработки самых разных деталей из разнообразнейших материалов – от металла до дерева и др.
Обработка – это прежде всего обточка поверхностей как внутри, так и снаружи, сверление и расточка отверстий разного диаметра, нарезка резьбы, формирование рельефа поверхностей с помощью накатки.
Если говорить о токарной обработке металлических деталей, то промышленные токарные устройства, произведенные разными заводами, являются дорогими и массивными агрегатами, управлять которыми весьма непросто.
Они никоим образом не относятся к настольным аппаратам, это серьёзные промышленные агрегаты, которые в принципе не подходят для кустарных работ. Поэтому самодельный токарный , – отличная идея по всем соображениям.
Чертеж станка токарного.
Вы можете, к примеру, сделать его в виде мини-версии, которого будет вполне достаточно для обработки как металлических деталей, так и заготовок из любых других материалов.
При использовании домашних самодельных мини-станков есть определенные ограничения: они предназначены главным образом для работы с круглыми деталями, с сечениями типа осей, рукоятками для инструментов, колес и т.д.
В мини-станках детали нужно фиксировать только в горизонтальном положении для их вращательных движений. Лишний материал по ходу обточки снимается резцами, которые закреплены в суппорте токарного аппарата.
Составные части мини-токарного станка по металлу
Состав любого токарного устройства традиционный, все нижеперечисленные элементы присутствуют вне зависимости от того, каким образом он сделан – вручную дома или промышленным образом.
Устройства состоят из следующих составных частей:
Станина
Главный несущий элемент всей конструкции, придающий ей жесткость и прочность. Станина самодельного токарного изготавливается из деревянного бруса или металлических заготовок в виде готовых уголков.
Главное требование к станине – необходимая прочность, так как конструкция станка во время процесса обработки подвергается воздействию сильной вибрации.
Привод
Главный элемент той части, отвечающей за мощность работы. Привод нужно выбрать очень правильно исходя из нужно мощности. Это задача непростая, над которой следует хорошенько подумать.
Будет достаточно бывшего в употреблении привода от стиральной машинки, строительного миксера или чего-нибудь еще, если вы делаете легкий станок для работ по металлу.
Количество оборотов при таких приводах – около 1500 оборотов в минуту, а мощность – 200Вт или немного выше.
- Задняя бабка.
Это специальная пластина из стали, к которой приваривается тоже стальной уголок. Она нужна для плотной фиксации обрабатываемой детали к станине для качественной обработки. - Передняя бабка.
Это такая же часть, как и задняя бабка, но в отличие от передней она фиксируется на подвижной раме аппарата. - Передний и задний центры.
- Суппорт.
Это один из ключевых факторов для рабочих элементов аппарата, информацию о котором читайте ниже.
Как производится вращение?
Устройство токарного станка.
Вращательный момент формируется в станке разными способами. Можно установить рабочую часть на вращательный вал электрического двигателя напрямую. Такой подход много чего сэкономит: и место, и деньги на запасные части.
К сожалению, такое расположение возможно далеко не всегда, поэтому главным исполнителем вращательного движения назначаются так называемые передачи. Они бывают цепными, ременными и фрикционными.
У каждого вида передачи есть свои плюсы и минусы:
Ременная передача
Самый бюджетный вариант передачи для мотора со многими преимуществами. Главное из них – надежность. Сделать ременную передачу просто: чаще всего мастера берут таковую от других устройств.
Есть и недостаток – это его недолговечность, так как ремни быстро изнашиваются. Вам придется менять их довольно часто.
Цепная и фрикционная передачи
Цепная передача стоит недешево, к тому же она намного более громоздкая, чем ременная. Зато и прослужит такая передача намного дольше, так что вы получите «стратегическую» экономию средств. Фрикционная передача находится ровно посередине между ременной и цепной передачами.
Основные узлы устройства
От суппорта зависит итоговое качество обработанной детали. Силы, время и все остальные ресурсы, вложенные в процесс, могут пойти насмарку без хорошо налаженного суппорта. Это часть расположена на специальных «салазках», двигающихся вдоль станины по направляющим векторам.
Движение суппорта может происходит в следующих направлениях:
- Продольное движение, при котором рабочий элемент устройства движется вдоль соединяемой детали. Такое направление производится при вытачивании круговой резьбы или для удаления поверхностного слоя краски или еще чего-нибудь с обрабатываемой заготовки.
- Поперечное движение суппорта производится перпендикулярно по отношению к оси детали. С помощью такого движения производятся отверстия и углубления.
- Наклонное движение может проводится под различными углами наклона, его используют для производства поверхностных углублений различной конфигурации.
Следует помнить, что суппорт, как самая работающая и подвижная часть аппарата, является самой изнашиваемой.
Элементы токарного станка.
Быстрый износ объясняется действием постоянной и серьезной вибрации, которое выливается в расшатывание креплений и последующим люфтам, что всегда сказывается на качестве токарной работы в том или ином виде. Такой беды можно избежать, для этого нужна постоянная подстройка и регулировка суппорта.
Регулировать суппорт можно разными способами. Если регулируется люфт, то его устраняют с помощью винта. Зазоры можно ликвидировать с помощью специальных вставок между кареткой и направляющими.
Зазоры появляются при износе винта, который контролирует продольное и поперечное движения в плоскостях. Сальники также могут изнашиваться. В этом случае их промывают и смазывают до полной пропитки машинным маслом. Иногда их нужно просто заменить на новые.
Этапы сборки токарного станка
Уровень мощности мотора нужно рассчитывать в зависимости от планируемых работ – размеров металлических деталей, с которыми вы собираетесь работать на вашем новом агрегате.
Если в ваших планах работа с небольшими деталями, будет вполне достаточно мотора с мощностью около 1 кВт. Такие моторы имеются на швейных машинках или других домашних бытовых электроприборах. Если ваши будущие детали покрупнее, выбирайте мотор с мощностью от 1,5 до 2,0 кВт.
Мощность также зависит от материала, с которым вы собираетесь работать. Если, к примеру, ваш материал – дерево, то самодельные токарные станки по дереву своими руками, включая самодельный резец для токарного станка по дереву, большой мощности не потребуют.
Важнейший вопрос – надежная изоляция всех электрических узлов. Самым оптимальным вариантом будет взять консультацию у специалиста. Уверенность в безопасности аппарата и профессиональной надежности конструкции вам не помешает: все-таки вы собираетесь работать с электричеством и металлами. А с ними не шутят.
Делаем станок из дрели
Дрель будет отлично смотреться в виде привода к токарному устройству.
Этим элегантным решением вы сэкономите приличные деньги и значительно упростите себе жизнь, потому что у него целый ряд отличных преимуществ:
- Модульность аппарата: он просто собирается и разбирается. Дрель без каких-либо затруднений отсоединяется от станины и присоединяется обратно.
- Такая модель весьма транспортабельна, с ней можно работать везде – хоть на даче, хоть в гараже.
- Значительная экономия средств: не нужно закупать дополнительные сменные насадки или ременную передачу.
Чтобы собрать аппарат из дрели, вам понадобится практически те же самые детали, что и для обычного аппарата. Не понадобятся только два вещи: электродвигатель и передняя бабка, а это важнейшие и самые дорогостоящие элементы конструкции.
Поскольку станок легкий и компактный, нет нужды сооружать устойчивую станину, вполне достаточно будет верстака или стола. Фиксация дрели производится с помощью хомута и струбцины.
Конструкция и размеры токарного станка.
Расширение функций токарного устройства из дрели можно произвести с помощью дополнительных насадок и других приспособлений. У вас могут получиться великолепные самодельные станки по дереву.
Есть, конечно, и минусы. На аппарате из дрели вы не сможете обрабатывать детали большого размера. Можно попытаться усовершенствовать модель в этом направлении. К примеру, добавить ременную передачу и для увеличения числа оборотов.
Но овчинка не стоит выделки: он потеряет свои главные преимущества в виде простоты и легкости. Таким образом, самодельный аппарат из дрели имеет смысл лишь в случаях, когда идет работа с некрупными деталями.
Токарный станок из дрели способен на многое: на нем можно не только обрабатывать детали. Но и работать с красками – наносить их на заготовку во время ее вращения. Это и самодельный станок по дереву.
Намотка проволоки на трансформатор, нанесение разного рода насечек на поверхности деталей – только некоторые примеры использования многофункционального станка из дрели и токарного резца по металлу.
А теперь простейший станок
Сегодня в сети огромное количество чертежей, инструкций и видеороликов на тему «как сделать самодельный токарный станок», с помощью которых самостоятельная работа по изготовлению токарного станка вполне реальна и по плечу практически каждому.
Можно, конечно, замахнуться на мини-станок с программным управлением. А можно остановиться на самом простом варианте, который будет с малыми затратами отлично работать по самым разным деталям разнообразной конфигурации.
Деревянные стойки крепятся к станине с помощью болтов. Станина должна быть надежной, поэтому выполняется из стальных уголков. В крайнем случае ее можно сделать из брусков.
Устройство токарного станка по дереву.
Режущий элемент фиксируется на узле из подручника, по нему он будет перемещаться. На поверхности перемещения следует плотно зафиксировать лист металла для защиты конструкции от деформации. Кроме того, это поможет расположить токарный резец по металлу точно к детали, которую нужно обработать.
Для изготовления передней бабки и задней бабки подбираются подходящие цилиндры из металла с соответствующим диаметром. Они размещаются в узлах подшипников, которые заранее размещены в деревянных стойках.
Вращательное движение передается через передний центр, объединенный с мотором с помощью ременной передачи. Деталь фиксируется между передним и задним участками и обрабатывается резцом из подручника.
С поиском и выбором электрического двигателя для токарного мини-станка проблем не бывает.
Мы уже писали, что мотор небольшой мощности можно найти на любом бытовом электрическом устройстве, любой домашний бытовой агрегат, бывший в употреблении, вполне подойдет для этой задачи. В качестве привода можно использовать шлифовальные машинки или дрели.
Техника безопасности
Поскольку речь идет об и работе с металлами, требования к выполнению правил техники безопасности будут ясными и жесткими, от которых никуда не денешься. Первым делом нужно проверить работоспособность нового станка сразу же после его изготовления.
Как проверяется работоспособность станка: шпиндель должен вращаться без малейших затруднений. Нужно замерить совпадение оси вращения деталей в станке с центром симметрии этой же детали. Общая ось должна просматриваться у переднего и заднего центров.
Элементы конструкции станка для токарных работ.
Электродвигатель всегда накрывается специальным кожухом, который защищает мотор от грязи и частиц из металла, равно как и самого оператора станка. Если ваше устройство сделано из дрели, никакой кожух не нужен.
Если вы решили снабдить свой самодельный токарный станок мощным мотором, обязательно протестируйте в вашей домашней сети – хватит ли ее для вашего мощного мотора. А вообще лучше придерживаться устоявшихся традиций и использовать старых знакомых – электродвигатели от бытовых приборов.
Сделать самодельный токарный – отличное и элегантное решение со всех точек зрения. Простота исполнения, экономия средств, эффективная обработка деталей – все это про самодельные токарные станки.
В работах по металлу, для изготовления деталей цилиндрической (конической) формы, используется токарный станок. Существует множество моделей этого производственного устройства, и всем им присуща практически одинаковая компоновка из схожих узлов и деталей. Одним из таковых является суппорт станка.
Для лучшего понимания функций, который выполняет суппорт токарного станка, можно рассмотреть его работу на примере распространенной модели 16к20. Ознакомившись с этой информацией, возможно у некоторых домашних мастеров появится идея создать своими руками самодельный токарный станок для проведения работ по металлу.
1 Что такое суппорт станка?
Это достаточно сложный узел , невзирая на кажущуюся простоту. От того, насколько правильно он изготовлен, установлен, отрегулирован — зависит качество будущей детали,
и количество времени, которое было затрачено на ее изготовление.
1.1 Принцип работы
Размещенный на станке 16к20 суппорт может передвигаться в следующих направлениях:
- поперечном — перпендикулярно оси вращающейся заготовки для углубления в нее;
- продольном — режущий инструмент передвигается вдоль поверхности заготовки для снятия лишнего слоя материала или протачивания резьбы;
- наклонном — для расширения доступа к поверхности обрабатываемой детали под нужным углом.
1.2 Устройство суппорта
Суппорт для станка 16к20 расположен на нижних салазках, которые передвигаются по направляющим, закрепленным на станине, и таким образом происходит продольное перемещение. Движение задается вращением винта, который преобразовывает вращательное усилие в поступательное движение.
На нижних салазках, суппорт передвигается и поперечно, но по отдельным направляющим (поперечным салазкам), расположенным перпендикулярно оси вращения детали.
К поперечным салазкам, специальной гайкой, крепится поворотная плита, на которой имеются направляющие для передвижения верхних салазок. Задавать движение верхним салазкам можно с помощью поворотного винта.
Поворот верхних салазок в горизонтальной плоскости происходит одновременно с плитой. Таким образом, происходит установка режущего инструмента, под заданным углом к вращающейся детали.
Станок оснащен резцовой головкой (резцедержателем), который закреплен на верхних салазках специальными болтами и отдельной рукояткой. Движение суппорта происходит по ходовому винту, который расположен под ходовым валом. Такая подача осуществляется вручную.
1.3 Регулировки суппорта
В процессе работы на станке 16к20 происходит естественный износ, расшатывание, ослабление креплений суппорта. Это естественный процесс и его последствия необходимо постоянно контролировать путем регулярных подстроек и регулировок.
На суппорте станка 16к20 проводятся следующие регулировки:
- зазоров;
- люфта;
- сальников.
1.4 Регулировка зазоров
Во время поперечного и продольного движения суппорта станка 16к20 по салазкам, происходит износ винта и рабочей их поверхности вследствие постоянного трения.
Наличие такого свободного пространства приводит к неравномерному перемещению суппорта, заеданию, колебанию при возникающих боковых нагрузках. Удаляется излишний зазор при помощи клиньев, при помощи которых каретка прижимается к направляющим.
1.5 Регулировка люфта
Люфт появляется в винтовой передаче. Избавиться от него можно без разборки
с помощью закрепляющего винта, который находится на этом устройстве перемещения суппорта.
1.6 Регулировка сальников
При длительной работе по металлу на станке 16к20 происходит износ и засорение сальников, которые находятся на торцах выступа каретки. Визуально это определяется при появлении грязных полос во время продольного перемещения суппорта.
Для того, чтобы устранить такое явление без разборки узла, необходимо промыть войлочную набивку и пропитать ее машинным маслом. При полной непригодности изношенных сальников следует заменить их новыми.
1.7 Ремонт суппорта
Это устройство токарного станка с течением времени изнашивается при постоянных значительных нагрузках в работе по металлу.
Наличие значительного износа легко определяется по состоянию поверхности направляющих салазок. На них могут появиться небольшие впадины, что будет препятствовать свободному перемещению суппорта в заданном направлении.
При своевременном регулярном уходе такой ремонт может и не понадобиться, но в случае появления подобного рода дефекта следует заняться ремонтом, а при сильном износе — заменой.
Суппорт 16К20 достаточно часто требует ремонта каретки, который заключается в восстановлении нижних направляющих, которые взаимодействуют с направляющими станины. Особого внимания требует поддержание стабильной перпендикулярности расположения каретки.
При ремонте суппорта необходимо проводить проверку по обеим плоскостям при помощи строительного уровня.
2
Токарное устройство, при помощи которого выполняются работы по металлу, может быть очень простым. Собрать самодельный станок своими руками можно практически из подручных средств, которые берутся из пришедших в негодность механизмов.
Начать следует с металлической рамы сваренной из швеллера, которая будет станиной. С левого края на ней закрепляется передняя неподвижная бабка, а справа — устанавливается опора. Самодельный станок, сделанный своими руками, предусматривает наличие уже готового шпинделя с патроном или планшайбой.
Шпиндель получает вращательный момент от электродвигателя через клиноременную передачу.
При работе станка по металлу, резец удержать своими руками невозможно (в отличие работы с деревом), поэтому потребуется суппорт, который будет передвигаться продольно. На нем устанавливается резцедержатель с возможностью его перемежения поперечно направлению движения самого суппорта.
Задается перемещение суппорта и резцедержателя на заданную величину при помощи винта с маховиком, на котором имеется кольцо с метрическими делениями. Маховик приводится в движение вручную.
2.2 Материалы и сборка
Для того чтобы собрать токарное устройство своими руками потребуются:
- цилиндр гидравлический;
- вал от амортизатора;
- уголок, швеллер, балка из металла;
- электродвигатель;
- два шкива;
- ременная передача.
Самодельный токарный станок своими руками собирается таким образом:
- Из двух швеллеров и двух металлических балок собирается рамная конструкция. При работе в будущем с деталями, имеющими длину более 50 мм, следует использовать материалы толщиной не менее 3мм для уголка и 30 мм для стержней.
- Продольные валы закрепляются на двух швеллерах направляющими с лепестками, каждый из которых имеет болтовое соединение или приварен сваркой.
- Для изготовления передней бабки используется гидравлический цилиндр, толщина стенки у которого должна быть не менее 6 мм. В нем запрессовываются два подшипника 203.
- Через подшипники, внутренний диаметр которых равен 17 мм, прокладывается вал.
- Гидравлический цилиндр заполняется смазывающей жидкостью.
- Под шкивом устанавливается гайка с большим диаметром, для предотвращения выдавливания подшипников.
- Готовый шкив берется из отслужившей стиральной машины.
- Суппорт изготавливается из пластины с приваренными к ней цилиндрическими направляющими.
- Патрон можно изготовить из отрезка трубы, подходящего диаметра, с наваренными на нем гайками и проделанными отверстиями для 4-х болтов.
- Приводом может служить электродвигатель той же стиральной машины (мощность 180 Вт), соединенный с передней бабкой ременной передачей.
Токарный станок всегда был самым востребованным типом сложного оборудования. Использовать его для точения самоделок мечтают многие умельцы. Останавливает их необходимость денежных вложений. Да и готовые модели, несмотря на очевидные достоинства, зачастую просто не помещаются в условиях домашней мастерской. Решить эти противоречия способен самодельный токарный станок. Он строится под уникальные требования, с использованием простых материалов. Конечно, такая конструкция не превзойдет промышленных продуктов, но первая же успешная самоделка на токарном станке оправдает все затраты времени и усилий.
Особенности конструкции
Задача сделать токарный станок не настолько сложная, как кажется на первый взгляд. Важные конструктивные элементы просто копируются с промышленных образцов. При этом схема самодельного токарного станка не требует реализации всех сборочных единиц, присутствующих в заводских моделях. Изготовить потребуется станину, суппорт и шпиндель. Другие узлы понадобятся только для решения специфических задач.
Конструкция станины
Основу рабочей части большинства станков выполняет станина. Массивное основание предназначено для установки всех механизмов, а также выполняет функцию гашения вибраций, неизбежно возникающих при механической обработке. От правильного выбора станины будут зависеть очень многие характеристики готового изделия. Классические, литые из чугуна, конструкции, в самодельном станкостроении не используются по причине высокой сложности технологии. Практическое применение нашли станины монолитного или сварного типа. Монолитный вариант обеспечивает высокие характеристики по жесткости и гашению вибрации. Основной его недостаток – большой вес. В качестве такого основания отлично подойдет металлическая плита толщиной 10-20 мм. В зависимости от назначения станка возможно применение и других материалов. Монолитные основания доступно получить и с помощью других технологий, например, литьем из полимербетона.
Сварная станина выполняется в виде рамы прямоугольного сечения. Для ее изготовления, наиболее часто применяются разнообразные металлические профили. Сварная рама токарного станка отличается простотой изготовления и малой массой. Но кажущаяся простота такого решения оборачивается необходимостью дополнительной обработки посадочных мест под установку оборудования. Компромисс можно достичь, выбрав обычный швеллер. На горизонтальной грани швеллера устанавливаются необходимые элементы, боковые используются в качестве подставки и места крепления вспомогательных устройств.
Станочный суппорт
Чтобы изготовить самодельный суппорт токарного станка своими руками понадобятся направляющие, по которым будет выполняться продольное и поперечное перемещения. В промышленном оборудовании традиционно используются направляющие скольжения типа «ласточкин хвост». В домашних условиях качественно изготовить такой узел невозможно. Поэтому, при выборе, предпочтение отдается готовым цилиндрическим или профильным рельсам с линейными подшипниками. Наилучший вариант построения системы перемещений заключается в установке рельс с подшипниками качения. Они позволяют получить высокую точность, отсутствие люфтов, надежность и длительный срок службы. Не зря такие рельсы стали очень популярны у производителей станков во всем мире. Ведущим их недостатком считается только высокая стоимость.
Существует и дешевое решение. Оно подразумевает использование полированных валов от старых принтеров или иного оборудования.
Движение в продольном и поперечном направлениях, создается с использованием ходовых пар типа винт-гайка. В машиностроении применяются механизмы, построенные на основе резьбовых шпилек, трапецеидальных винтов или шарико-винтовых пар (ШВП). Выбор стандартных шпилек оправдан только для очень простых станков, так как не обеспечивает должной точности и долговечности. Трапецеидальный винт более надежен, устойчив к большим нагрузкам. Лучший, но дорогой, вариант подразумевает применение ШВП. Именно они устанавливаются в точном промышленном оборудовании. Крепление ходовых винтов требует применения подшипниковых блоков, обеспечивающих свободное вращательное движение и невозможность возвратно-поступательного. Такой блок можно сделать самостоятельно, но лучше использовать модели серийного изготовления.
Для соединения составных частей суппорта между собой подойдут стальные пластины толщиной 8-10 мм. Их достаточно обработать по размерам направляющих и просверлить требуемые отверстия.
Сборка суппорта будет напоминать работу с детским конструктором, а результат окажется не хуже, чем у заводских моделей.
Шпиндель и коробка подач
Шпиндельная бабка используется для крепления оси шпинделя, установки коробки скоростей и коробки переключения подач (КПП). Рабочая часть устройства любой коробки требует большого числа шестерен и трудно реализуется в домашних условиях. Простым решением проблемы шпинделя будет применение регулируемого привода на основе асинхронного двигателя с частотным инвертором. Такой комплект полностью заменяет классический редуктор.
Самодельная КПП для миниатюрного токарного станка вряд ли понадобится. Небольшие размеры обрабатываемых деталей не потребуют от токаря больших физических усилий, а мелкую резьбу гораздо продуктивнее нарезать леркой. Если все же требуется токарный самодельный аппарат с коробкой подач, то не обязательно искать набор шестерен. Автоматическую подачу можно выполнить на основе маломощных электродвигателей, что позволит в дальнейшем даже применить устройство ЧПУ.
Инструменты, материалы и чертежи
Изготовление настольного токарного станка и его сборку выгоднее всего проводить с использованием серьезного оборудования. Доступ к фрезерному и сверлильному оборудованию позволяет избежать некоторых проблем. Если такого доступа нет, то остается использовать то, что есть под рукой. Не только токарные станки, но и другие сложные самоделки, изготавливаются с помощью ограниченного набора слесарного инструмента и электродрели. Конечно, ко всему этому должны быть приложены «прямые» руки.
Материалы для будущей конструкции выбирают из того, что есть под рукой, стараясь ограничить финансовые затраты. Востребованными окажутся металлический профиль для станины, детали из листового металла, узлы крепления подшипников шпинделя и ходовых винтов, крепежные изделия. Приобрести потребуется рельсовые направляющие, приводные винты, преобразователь частоты. Благо, сегодня существует множество фирм, предлагающих их поставку.
Возможных вариантов, как сделать мини токарный станок, существует множество. Для выбора конкретного решения следует четко определить, для чего будет использоваться станок, какие заготовки на нем будут точиться. Обработка стали требует иного подхода к проектированию, чем для мягкого исходного сырья. В техническое задание включаются габариты конечного изделия, максимальные параметры обрабатываемых заготовок, доступные ресурсы, способы транспортировки станка и иные необходимые пожелания. Проанализировав все пожелания, выполняют чертежи самодельного токарного станка.
Необходимая детализация разрабатывается под имеющиеся комплектующие и возможности. Если этот этап кажется затруднительным, готовые чертежи на токарные станки находятся в свободном доступе.
Инструкция по сборке
Строить самодельный токарный станок по металлу, лучше всего начав со станины. На верхней грани основания готовятся посадочные места под продольные направляющие суппорта, шпинделя, двигателя и другие необходимых элементов. Ведущее требование к этим поверхностям — обеспечение базовой плоскости всего оборудования. Самым лучшим подходом будет фрезеровка площадок на промышленном оборудовании. На нем же желательно сразу просверлить и крепежные отверстия. В противном случае потребуется значительно больше времени для установки и выверки направляющих.
Продольные направляющие суппорта крепятся непосредственно к основанию станка с помощью винтов. Там же устанавливаются и подшипниковые блоки ходового винта. При монтаже добиваются соосности всех элементов. После окончательного закрепления направляющих, на них надеваются подшипниковые модули. Сверху, на монтажную поверхность, крепят основание поперечной оси. В качестве последнего используется металлическая пластина с крепежными отверстиями. Такая же пластина устанавливается на подшипники поперечного перемещения и служит для крепления резцедержки. Завершит самодельный токарный суппорткрепление миниатюрных индикаторных лимбов и маховиков ручного привода на концы приводных винтов.
На последнем этапе осуществляется монтаж электрооборудования станка. Он заключается в комплектации силового шкафа, в который устанавливаются преобразователь частоты, вводной автоматический выключатель и кнопки пуска и останова шпинделя. Также подключается двигатель и электрическая сеть. На этом сборка станка может считаться оконченной.