Сделать домашний токарный станок не такая уж и проблема. Так говорят специалисты или те, кто попробовал это сделать. Да, может быть легче использовать станок из магазина, но цена станка для тех задач, которые нужно решать, может быть просто неподъемной.

Это и заставляет умельцев, которые были есть и будут на Руси создавать настоящие шедевры. Цель статьи немного помочь им в этом или подтолкнуть к самостоятельному творчеству.

stan-po-met-svoim-ruk

Содержание:

Общая конструкция самодельного оборудования

Общая конструкция самодельного токарного станка должна повторять и по возможности использовать элементы промышленных. Конструкция уже отработана. И просто в различных вариациях с улучшениями и дополнениями повторяют ту конструкцию, которая была у станков, на которых работали при Петре I.

stan-po-met-svoim-ruk-1

Не требуется изготавливать и устанавливать абсолютно все, что есть у промышленного образца. (например, гитару) Достаточно изготовить станину, суппорт, шпиндель. Остальные узлы, это только для решения специфических задач.

Станина

Станина – это основа станка. От жесткости станины зависит точность изготовления деталей. При точении возникают сильные вибрации. Особенно если надо точить большие диаметры или использовать качественные сорта стали. Прочность и качество изготовления станины основа и залог успеха изготовления всего станка.

Практических вариантов два:

  • Сварной.

Сваривается массивная рама. Некоторые используют куски рельсов, швеллера или стальных профильных труб. Свариваются на ровной площадке с обязательным выдерживанием углов и плоскостей. В основание прекрасно подойдет металлическая плита толщиной 10-20 мм. Применение толстостенных труб для бурения также дают хороший результат.

  • Монолитный.

Обеспечивает высокие характеристики по жесткости и гашению вибраций. Нижнюю часть станка изготавливают из железобетона с креплением больших уголков или швеллеров в качестве направляющих. Швеллер является оптимальным вариантом. На швеллере удобно крепить нужные элементы.

stan-po-met-svoim-ruk-stan stan-po-met-svoim-ruk-stan-1

На боковых, места крепления вспомогательных механизмов. Выравнивание направляющих удобно выставлять с помощью полосок стекла, инструментальной линейки или других жестких шлифованных поверхностей подходящего размера.

Суппорт

Основа суппорта — это направляющие по которым происходит продольное и поперечное перемещение резца в резцедержателе. На промышленных станках традиционно используется направляющие скольжения «ласточкин хвост». В домашних условиях такой узел изготовить невозможно. Поэтому используются направляющие:

  • цилиндрические (например, детали гидроцилиндра)
  • профильным рельсам с подшипниками качения.

Наилучший вариант построения системы перемещений установка рельс с подшипниками качения.

stan-po-met-svoim-ruk-supp

Поперечное и продольное движение должно обеспечиваться использованием ходовой пары винт – гайка. В механизмах перемещения используются резьбовые шпильки, трапецеидальные винты или шарико-винтовые пары. Наиболее надежный вариант – применение шарико-винтовых пар.

Очень устойчив к перегрузкам и вибрациям. Но в домашних условиях изготовить ШВП невозможно. Приобрести от списанного станка, возможно хотя и дорого. Использование трапецеидального винта с гайкой наиболее оптимальный вариант по отношению цена — качество.

stan-po-met-svoim-ruk-supp1

Трапецеидальные винты шире распространены чем ШВП более точно передают движение. На таком соединении винт – гайка можно предусмотреть механизм компенсации люфта. Использовать резьбовую шпильку, возможно, но только на очень простых конструкциях, где не требуется большая точность.

Для соединения частей суппорта используют стальные пластины толщиной 10 – 12 мм. обрабатывают по размерам направляющих и сверлят отверстия в нужных местах. Для достижения перпендикулярности сверлить дрелью не получится. Требуется использовать сверлильный станок.

stan-po-met-svoim-ruk-supp-chert

Отверстия предварительно сверлить меньшим диаметром и проходить разверткой. Этим достигается качество изготовления. Используя пластины, суппорт собирается как конструктор с качеством не хуже, чем промышленные.

Передняя бабка

Передняя шпиндельная бабка используется для крепления заготовки и вращения ее для обработки. Состоит из корпуса, шпинделя, механизма привода.

Шпиндель представляет из себя полый вал, на одной стороне которого один или несколько шкивов на привод, на другом патрон, в котором крепится деталь. Вместо, патрона можно использовать три или четыре болта с предварительно приваренными гайками.

stan-po-met-svoim-ruk-pb

Лучше использовать стандартный трёхкулачковый патрон. Центровка заготовки в нем происходит автоматически. Четырёхкулачковый патрон используется, когда надо расточить отверстие в нецилиндрической заготовке или сделать расточку в стороне от оси. В домашней мастерской или гараже такое может понадобиться очень редко.

3-h-kul-patr patron-tokarn-4h

Шпиндель крепится в корпусе передней бабки очень жестко. Не должен создавать вибрации или биений. Для этого используются минимум два шарикоподшипника.

В корпусе передней бабки возможно устанавливать коробку скоростей и передачу на суппорт через ходовой вал. Скорости можно переключать, используя несколько шкивов разного диаметра на шпинделе и приводном механизме.

Задняя бабка

Задняя бабка используется для удержания заготовки соосно шпинделя. Ее, как и шпиндель лучше найти готовой. Часто на задней бабке крепится инструмент для сверления отверстий, нарезания внутренней и внешней резьбы в заготовке. Состоит из подвижного основания и пиноли.

stan-po-met-svoim-ruk-zb stan-po-met-svoim-ruk-zb1

В пиноли находится центр. Если длина обрабатываемой детали большая, то передвинув по салазкам заднюю бабку к детали. Закрепляют бабку и центром поджимают заготовку, установленную в патроне. Так создается надежное крепление детали для качественной обработки. Также вместо центра можно крепить сверла, метчики, зенкеры, развертки и другой инструмент.

Резцедержатель

Предназначен для крепления резцов. В резцедержателе можно одновременно установить два или четыре резца. Их можно менять специальной рукояткой не выключая станок. Резцедержатель устанавливается в верхней части суппорта.

Электрический привод

Электрический привод предназначен для вращения шпинделя. Возможно сделать двигатель и шпиндель на одной оси через муфту. Но надо помнить, что в процессе обработки заготовки на шпиндель действуют не только радиальная, но и осевая нагрузка. Если шпиндель будет расположен соосно двигателю, который не рассчитан на осевые нагрузки, то он быстро выйдет из строя.

stan-po-met-svoim-ruk-elektro

Поэтому используется ременная передача и шкивы. Двигатель крепится на качающуюся площадку, которая обеспечивает натяжение ремней. Возможно использовать не только ременную, но и цепную передачу. Или использовать гитару с набором шестеренок.

stan-po-met-svoim-ruk-elektro1

Для чего можно использовать

Токарный станок — это мечта многих «рукастых» мужчин. С ним можно:

  • точение различный конических и цилиндрических поверхностей
    изготовление болтов и гаек;
  • обработка кромок отверстий;
  • накатка рифленой поверхности;
  • ремонт некоторых деталей автомобилей
    проведение заточки;
  • шлифовальные и полировальные работы.

Проектирование и чертежи с размерами

Проектирование начинается с определения видов работ и размеров обрабатываемых заготовок. На основании этого намечаем габаритные размеры, мощность двигателя привода, длину станины. Необязательно вычерчивать все детали по ГОСТ. Достаточно технического рисунка всех деталей.

Рассчитать точки сверления, определить размеры сопрягаемых деталей. Отдельно надо разработать кинематическую схему и электрическую схему. В кинематической схеме определим межцентровые расстояния шестеренок или шкивов коробки передач. Электрическая схема даст возможность правильно подключить электрооборудование.

Процесс изготовления комплектующих в домашних условиях

Рекомендуется процесс изготовления начать со станины, установка и выверка направляющих создание и установка передней бабки. Установка шпинделя, изготовление электропривода с механизмом натяжения. Монтаж элементов и разводка электрической схемы.

Изготовление суппорта и резцедержателя. Уже можно вытачивать короткие детали (болты, гайки, втулки). Последней изготавливаем заднюю бабку. Следующие узлы из разряда вспомогательных и идут как модернизация.

Как изготовить шпиндель

Шпиндельный узел выполняется из двух подшипниковых щитов. Лучше использовать готовые. Главное, добиться совпадения главной оси с осями направляющих. Вал шпинделя изготавливается на токарном станке или подбирается готовый.

При сборке вал запрессовывается в подшипники. С одной стороны, крепится токарный патрон, с другой шкив для ременной или цепной передачи. Для подшипников желательно обильную смазку с помощью масляных ванн.

Как изготовить патрон

Патрон для токарного станка изготовить практически невозможно. Можно попытаться изготовить самоделку из планшайбы с болтами, которые вкручиваются в предварительно приваренные гайки. Очень трудно отцентрировать деталь в таком «патроне» ни о какой точности думать невозможно.

Изготовление остальных деталей

Детали токарного станка по возможности желательно подбирать из готовых. При изготовлении станины обращается внимание на точность изготовления направляющих. Любая ошибка и возможна конусность при изготовлении деталей.

При изготовлении задней бабки также важно выдержать совпадение осей шпинделя и пиноли. Несоблюдение размеров может привести к конусности.

При изготовлении суппорта важно точно подобрать шаг резьбы винтов продольной и поперечной подачи.

Как сделать резцедержатель самостоятельно

При изготовлении резцедержателя важно обеспечить правильное и надежное крепление резцов. Четкую фиксацию резцедержателя в поперечном направлении. Жесткость при точении.

Как выбрать электродвигатель самому

В качестве двигателя рекомендуется использовать асинхронный двигатель мощностью 800-1500 Вт. Эти двигатели при снижении нагрузки не раскручиваются бесконтрольно как коллекторные. Возможно использовать асинхронный двигатель с частотным инвертором. Это позволит изменять скорость вращения шпинделя в любом диапазоне с любым шагом.

Порядок сборки

Начинают всегда со станины. На верхней плоскости готовятся посадочные места для крепления продольных направляющих и передней бабки. Желательно фрезеровать на промышленном фрезерном станке. На нем желательно просверлить отверстия под резьбовые отверстия.

Продольные направляющие суппорта крепятся болтами к основанию. При необходимости там же крепятся подшипниковые блоки ходового винта. При монтаже важно добиваться соосности всех элементов. Далее, на направляющие крепят подшипниковые модули суппорта.

Собирается суппорт из металлических пластин с крепежными отверстиями. На подшипники поперечного перемещения устанавливается пластина, на которой крепят резцедержателя.

Шпиндельный узел собирается из двух подшипниковых щитов, которые крепятся на станине. Шпиндельный вал крепится в подшипниках. С одного конца крепится токарный патрон, с другого шкив ременной передачи

. Для изменения скорости вращения шпинделя можно ставить несколько шкивов разного диаметра. Последним монтируется шкаф с электрооборудованием. Крепятся защитные кожухи.

Варианты модернизации

Модернизация станка должна идти в нескольких направлениях это:

  • повысить мощность, поставив электродвигатель нового поколения;
  • увеличить число рабочих передач для широкого перебора скоростей;
  • повысить жёсткость в узлах станка;
  • установка механической и электрической защиты для более безопасной работы;
  • добавление вспомогательных узлов.

Ремни от шкивов

Ремни для шкивов лучше подбирать из поликлиновых ремней от автомобилей. Автомобильные ремни имеют большую площадь контакта (не проскальзывают), небольшая толщина (может работать с меньшими радиусами не перегреваясь), без биений (нет шума).

Кнопка экстренного торможения

Торможение в токарных станках необходимо. Проще всего делать модернизацию электрической схемы. Асинхронные двигатели рекомендуется тормозить подачей на клеммы двигателя постоянного напряжения на непродолжительное время (1-2сек.)

Установка защитного кожуха

Защитный кожух в обязательном порядке защищать шкивы и ремни передачи на шпиндель. Рекомендуется делать защитный кожух со стеклом для защиты глаз от стружки.

УЗО и другие защитные устройства

УЗО, предохранители, термореле, автоматы защиты, защитные кнопки должны быть установлены на токарном станке обязательно. Провода должны быть правильного сечения. Надежно закреплены на контактных площадках. Средства электрической защиты гораздо дешевле собственной жизни.

Освещение

Освещение зоны реза настольной лампой с гибкой арматурой поможет работать на станке. Единственное замечание: лучше использовать пониженное напряжение для питания лампы. В промышленных станках использовалось напряжение 36 В.

Амортизационные пружины

Служат для компенсации люфтов в суппорте и задней бабке.

Разборная основа

Разборная основа не рекомендуется для домашнего токарного станка. Чем массивнее основа станка, тем меньше вибрация и выше качество изготовления деталей.

Применение наждачного или шлифовального круга

На токарный станок можно устанавливать наждачный и шлифовальный круг для расширения возможностей токарного станка. Наждачный круг при работе на токарном станке необходим для заточки резцов.

Какие подручные средства можно использовать?

Для самодельных станков, кроме деталей от списанных токарных станков некоторые используют электрическую дрель как электропривод.

Преимущества и недостатки

Токарные работы в гараже или небольшой мастерской необходимы Токарный станок, сделанный своими руками, будет незаменимым помощником в руках умельца. Недостатком может быть только недостаточная точность обработки заготовок.

Общие правила эксплуатации и техники безопасности

  • Резец должен быть параллелен поверхности детали, которая обрабатывается, иначе станок сломается из-за соскакивания инструмента.
  • При обработке торцов заготовка должна упираться в заднюю бабку.
  • Используйте особый щиток либо очки для того, чтобы защитить органы зрения от летящей во все стороны стружки металла.

Правила ухода

После окончания обработки станок необходимо очищать, убирая стружку металла и иной производственный мусор. Не допускайте попадания стружки в электрический двигатель самодельного токарного станка для обработки металлических заготовок.

Примеры самоделок из металла

Тот, кто сделал токарный станок своими руками технически грамотный человек. В токарных работах соответственно тоже будет разбираться. Профессиональный токарь имеет навыки правильной заточки резцов. Знает стандартные и нестандартные приемы работы.

У начинающих токарей такого нет, но на самодельном станке они могут изготавливать все точеные детали: втулки, болты, гайки, штуцеры, рукоятки, Навивка пружин определенного диаметра с определенным шагом.

Ремонт деталей автомобилей, Вытачивание шкивов и изготовление шпоночной канавки. Все подвластно умельцам из гаражей.