Для производства простых деталей в небольшой мастерской, выгодно иметь настольный токарный станок с ЧПУ.

Сделать его можно своими руками, используя шпиндельный блок от старого оборудования и шаговые двигатели с ручного электроинструмента. Часть деталей, включая станину, придется готовить самостоятельно.

tok-s-cpu-camodel

Необходимые инструменты и материалы

Для создания токарного станка понадобятся обычные инструменты, имеющиеся у каждого любителя мастерить.

  • дрель;
  • болгарка с отрезным и зачистным кругом;
  • сварочный аппарат;
  • набор ключей;
  • ручной слесарный инструмент.

Наличие фрезера значительно упростит работу. Если нет гладких валов и винтов из ненужного оборудования, то понадобится доступ к токарному станку.

Материалы подбираются из отходов:

  • листовой прокат разной толщины;
  • швеллера;
  • ручки и лимбы;
  • подшипники;
  • крепеж.

Для станины токарного станка по дереву используют листы ДВП, ДСП, многослойную толстую фанеру. Электродвигатели подойдут от старой стиральной машины, пылесоса, непригодного электроинструмента.

Как сделать самодельный аппарат по дереву и металлу?

Начинать создание токарного станка с ЧПУ следует с разработки сборочного чертежа и деталировки. Затем выбираются из «хлама» подходящие куски проката для изготовления конкретных элементов станины и других узлов.

Основные узлы токарного станка с ЧПУ:

  • станина с направляющими;
  • передняя бабка;
  • шпиндель;
  • патрон;
  • суппорт;
  • салазки с резцедержателем;
  • задняя бабка с центром;
  • привод;
  • компьютер и шкаф управления.

Корпуса выполняются из тонкого листа. Опорные конструкции и основания свариваются из проката толщиной от 8 мм.

Важно!
При проектировании следует учитывать материалы, которые будут обрабатываться на станке и величину напряжений, возникающих при этом.

Делаем опоры

На станине крепятся все основные узлы. Одновременно основание:

  • обеспечивает соосность вращающегося и неподвижного центров;
  • параллельность расположения направляющих и оси вращения;
    гасит вибрацию.

Для токарного станка по дереву достаточно взять плиту ДСП толщиной 30–40 мм. Снизу к ней прикрепить деревянные брусья вдоль торцов на расстоянии 10 мм от края. Они заменят ножки при установке станка на столе. отдельно стоящему оборудованию потребуются прочные опоры в виде трапецеидальных конструкций из бруса с наклонными поперечинами.

Важно!
Для станка, обрабатывающего металл, основание и стойки выполняются из металла: лист S 20 мм и швеллера 80–120.

Лист размечается под установку бабки, направляющих и двигателя. Делаются отверстия и крепится все к опорам. Можно собрать все основание совместно с опорами и после этого по подметке делать отверстия под крепеж.

tok-s-cpu-camodel1 tok-s-cpu-camodel2 tok-s-cpu-camodel3 tok-s-cpu-camodel4 tok-s-cpu-camodel5 tok-s-cpu-camodel6

Собираем аппарат

Передняя, задняя бабка и суппорт предварительно устанавливаются на опорную плиту. Проверяется их соосность и параллельность. После этого узлы закрепляются на станине.

  1. Крепится к основанию передняя бабка.
  2. Устанавливаются направляющие.
  3. Монтируется ходовой винт.
  4. На направляющие устанавливается суппорт, через него пропускается винт и крепится в муфте.
  5. Выставляется задняя бабка – неподвижный центр.

Для обработки деталей разной длины, задняя бабка закрепляется через втулки на круглых направляющих или в основании опоры делаются продольные пазы, чтобы перемещать ее вдоль оси и зажимать болтами.

Изготавливаем 3-кулачковый патрон

Крепление планшайбы патрона к шпинделю осуществляется через резьбовую или коническую втулку. Ее можно выточить самостоятельно из дерева, желательно твердой породы. Для этого на место шпинделя закрепляется электродрель.

Сверло заменяется зенкером или зубчатой фрезой для ручного фрезера. Торец заготовки прижимается к инструменту и вращается вместе с ним. Резец подводится суппортом и перемещается поперечно салазками. Обработка производится в ручном режиме управления.

Для соединения с планшайбой, втулка изготавливается с фланцем по размеру отверстия в диске. Разметить 3 паза на планшайбе от центра строго под 120⁰. Они не должны до края 12–15 мм и от втулки быть на расстоянии 8–10 мм.

Вырезать фрезером пазы. Использовать режущий инструмент диаметром 8 мм – ширина паза. Если фреза тоньше, использовать шаблон.

Важно!
При отсутствии фрезы диаметром 8 мм, ровные закругленные края паза выполняются сверлом соответствующего диаметра, затем паз между ними вырезается другим инструментом.

Кулачки изготавливаются из металлического уголка. К торцу привариваются сегменты кольца, разрезанного из толстостенной трубы. В одной полке уголка сверлится 2 отверстия по размеру паза и через них болтами кулачки фиксируются в нужном положении на планшайбе.

Важно!
При обработке стали и чугуна возникают большие напряжения. Деревянный патрон не выдержит нагрузок и разрушится. Необходимо изготавливать стальную: втулку и планшайбу.

tok-s-cpu-camodel7 tok-s-cpu-camodel8 tok-s-cpu-camodel9 tok-s-cpu-camodel10 tok-s-cpu-camodel11 tok-s-cpu-camodel12 tok-s-cpu-camodel13 tok-s-cpu-camodel14

Делаем регулятор скорости вращения

Скорость вращения электродвигателя не регулируется и не соответствует количеству оборотов детали для качественной обработки. Изменять ее можно, используя:

  • зубчатое зацепление;
  • ременную передачу;
  • цепную передачу.

Изготовление звездочек в домашних условиях невозможно. Проще всего сделать шкивы разных диаметров, и вращать шпиндель от электромотора через ремень. В этом случае изготовив несколько деталей разного диаметра, перекидывая ремень, можно получать разую частоту вращения детали.

Справка! Ремень одновременно является защитой от перегрузок, он проскальзывает.

Выбираем источник питания

Токарному станку с ЧПУ оптимально подойдут шаговые двигатели. Ими проще, чем другими, управлять в автоматическом режиме через компьютер или электронный блок.

Можно на вращения шпинделя установить мотор со стиралки или другого поломанного домашнего оборудования. На привод суппорта подойдет менее мощный с дрели. Важно, чтобы они работали от сети 220 В.

Важно!
Коллекторный двигатель не подходит для настольных станков. При падении напряжения в сети у него увеличивается скорость – количество оборотов.

tok-s-cpu-camodel15 tok-s-cpu-camodel16 tok-s-cpu-camodel17 tok-s-cpu-camodel18 tok-s-cpu-camodel19 tok-s-cpu-camodel20 tok-s-cpu-camodel21 tok-s-cpu-camodel22

Конструируем двухосевой держатель инструмента

Резец вдоль оси вращения перемещается вместе с суппортом. Для поперечного движения на салазках делаются поперечные направляющие. Между ними устанавливается винт с ручкой на торце. Управление ручное.

Механическое перемещение при обрезке и обработке торцов можно осуществить, подключив винт к маленькому отдельному двигателю.

Настраиваем и регулируем

Устранить все люфты, качение деталей. Подтянуть подшипники. На шпинделе закрепить патрон в него вставить оправку. Электродвигатель переместить по направляющим в основании до полного натяжения ремня. Подвести неподвижный центр к детали. Включить обороты и проверить радиальное и осевое биение. Отрегулировать регулировкой задней бабки.

Проехать суппортом, с закрепленным к нему индикатором, по верхней и боковой поверхности оправки. Выставить с помощью клиньев, убрать перекос.

Доработка

Самодельный токарный станок подключается к блоку управления ЧПУ. Программа задается через включение и выключение двигателя, прямых и обратных оборотов.

Для изготовления деталей в полностью автоматическом режиме, устанавливается третий двигатель на поперечную подачу салазок.

Советы и рекомендации

Управление токарными станками ЧПУ осуществляется через запуск и остановку двигателей. На подачу каждого направления следует ставить шаговый электродвигатель:

  • вращение шпинделя;
  • продольное перемещение суппорта;
  • поперечное перемещение резцедержателя.

При наличии других автоматических подач, каждая из них подключается к своему двигателю.

Станку с ЧПУ, даже самодельному, необходимы определенные условия эксплуатации и хранения:

  • температура в помещении от +10 до +25 градусов;
  • влажность ниже 80%;
  • стабильное напряжение.

Электроника и электрооборудование чувствительны к перепадам напряжения. Для стабильной работы станка с ЧПУ, необходимо устанавливать стабилизатор напряжения.

Чертежы

Чертежи можно бесплатно скачать по ссылке — Чертежи

Возможные ошибки

Подключение к станку программы с числовым управлением сложный и материально затратный процесс. ЧПУ окупит себя только в случае производства больших партий деталей. Точность изготовления низкая. Самодельное оборудование будет востребовано при обработке дерева в мастерских по изготовлению мебели и других изделий. Металлические детали, требующие точности размеров и чистоты обработки, можно изготавливать в ручном режиме.

При монтаже основных узлов на станине сваркой получается монолитная жесткая конструкция. Но она имеет свои недостатки. При неподвижном соединении невозможно регулировать соосность центров и их параллельное расположение относительно движения суппорта. Приваривать можно только направляющие. Передняя и задняя бабка должны прикручиваться болтами с возможностью регулировки прокладками.

Центр задней бабки должен свободно вращаться. Если нет опорного подшипника, следует ставить шлифованную втулку из чугуна или бронзы. Токарный станок своими руками обойдется значительно дешевле покупного. Проектировать и изготавливать его интересно для умельцев.