Как изготовить токарный станок по металлу своими руками?

Устройство профессионального оборудования

Для того чтобы в точности представлять для себя возможности токарного станка, лучше всего ознакомиться с устройством и принципом действия профессионального оборудования на примере агрегата 1д95.

Это токарно-фрезерное оборудование обладает повышенной универсальностью и функциональностью.

Станок 1д95 способен выполнять качественную обработку как наружных, так и внутренних поверхностей деталей, которые относятся к телам вращения самого разного осевого профиля.

Видео:

Агрегат 1д95 способен, в том числе, с высокой точностью производить нарезку резьбы самых разных типов, включая метрическую, модульную, а также питчевую и дюймовую.

Станок 1д95 может успешно выполнять свои функции не только в стационарных, но и передвижных мастерских. В его состав одновременно входит несколько различных агрегатов, а именно: токарно-фрезерный, заточный, а также сверлильный. Следует отметить, что каждый агрегат имеет свой самостоятельный привод, что повышает общую универсальность всего станка в целом.

В состав агрегата 1д95 входит достаточно большое количество самых разных узлов и элементов. Одним из основных является достаточно массивная станина, выполненная из стали и обладающая повышенной прочностью.

Как и в любом другом токарном оборудовании, в состав приспособления 1д95 входят такие элементы, как суппорт, бабки, рабочий стол, а также шкаф управления.

Стоит отметить, что станок 1д95 имеет большое количество и органов управления в виде соответствующих рычагов, маховиков, выключателей и тумблеров. Агрегат способен работать на различных скоростях и имеет зубчатые колеса сменного типа.

Конструкция задней бабки позволяет работать, в том числе, и с длинными заготовками, а кроме этого, выполнять сверление технологических отверстий разного диаметра.

Станок данного класса относится к профессиональному оборудованию, а для работы на нем необходимо иметь соответствующую квалификацию.

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.

Задачи для токарного оборудования

Цилиндрические и конические детали производят с помощью токарной обработки. Здесь реализуется принцип вращения детали относительно режущего инструмента. Во всех других видах обработки заготовка не перемещается.

При токарной обработке выполняют следующие операции.

1. Выполняется вытачивание цилиндрической поверхности. При необходимости на ней выполняют ступени: один или несколько цилиндров разного диаметра располагают согласно задумкам конструктора.
2. Точат уступы и канавки для упора или установки фиксирующих колец или шайб.
3. Растачивают внутренние цилиндры или конические поверхности.
4. Нарезают резьбу необходимого диаметра с определенным шагом. Ее располагают внутри или снаружи детали.
5. С помощью вспомогательного инструмента сверлят соосные отверстия, зенкерами и развертками добиваются необходимой точности и чистоты обработки.
6. При необходимости с помощью накаток придают специальное рифление поверхности или накатывают резьбу особого профиля.
7. Имея болванки, с помощью давилок методом пластической деформации изготавливают тонкостенные детали из металла или пластических материалов.
8. В мебельном производстве часто протачивают изделия сложной формы, их называют фасонными поверхностями вращения. Изготовление выполняется по специальным шаблонам или программам.

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.

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.

Устройство токарного станка по дереву

Идеей собрать свой токарник по дереву рано или поздно начинает болеть практически каждый мастер. Кто-то приходит к этому самостоятельно, после долгих расчетов и раздумий, а кто-то вспоминает детство, и школьную мастерскую там ведь тоже были станки по дереву. Да и сложного, в том, чтобы собрать деревообрабатывающий станок по образу и подобию школьного нет. Ведь материал в виде отрезков труб в гараже найдется уж точно.

Первым делом стоит вспомнить все основные части конструкции того самого, школьного станка по дереву. Деталей здесь вроде и немного, но каждая из них выполняет определенную роль, без которой все превращается в груду металлолома.

Основой любого станка выступает станина. Это массивное основание, на котором крепится все остальное оборудование. Станина должна быть максимально прочной и жесткой, во время работы она должна выдерживать большие нагрузки не только в виде массивной заготовки, но и в виде вибрации и действия разнонаправленных сил при обработке деревянной заготовки.

Передняя бабка токарного станка представляет собой устройство, в котором устанавливается приводной вал. С одной стороны вала устанавливается устройство зажима заготовки – токарный самоцентрирующийся патрон, планшайба или устройство, на которое навинчивается или набивается заготовка из дерева. С другой стороны токарного вала крепится ведущая шестерня, шкив с одним или несколькими ручьями для ременной передачи. Токарный вал должен обеспечивать вращательное движение со скоростью до 3000 оборотов, для бытовых нужд этого достаточно. Поэтому токарный вал обычно устанавливается на подшипниках или втулках

Ось вала является основной осью токарного станка, и чем выше вал над станиной, тем больше диаметр заготовки можно обрабатывать.  Обработка деталей на станке осуществляется при помощи ручных резцов, а учитывая скорость вращения вала, неосторожное прикосновение к шкиву или ремням может повлечь травму, поэтому передний узел обязательно закрывается защитным экраном или кожухом. Жесткое крепление защиты к передней бабке обязательное условие безопасной работы

С противоположной стороны устанавливается задняя бабка. Это жесткий упор, с конусом-центром, который находится точно по оси токарного вала. Центр может двигаться вдоль оси для закрепления заготовки. Чтобы зафиксировать положение центра, нужно предусмотреть механизм его фиксации.

Во время работы на токарнике используются ручные резцы. Для того чтобы не держать их на весу между передней и задней бабкой устанавливается подручник – упор под резцы.

Для вращения рабочего вала устанавливается привод, это может быть электродвигатель с прямой или ременной передачей, а может быть и привод от мускульной силы. Кстати, первые токарные станки по дереву были именно с ручным приводом – по типу лучковой пилы, это потом, они были вытеснены ножным приводом.

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 станка по металлу 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.

Количество оборотов при таких приводах – около 1500 оборотов в минуту, а мощность – 200Вт или немного выше.

1. 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.
2. Передняя бабка.
   Это такая же часть, как и задняя бабка, но в отличие от передней она фиксируется на подвижной раме аппарата.
3. Передний и задний центры.
4. Суппорт.

Это один из ключевых факторов для рабочих элементов аппарата, информацию о котором читайте ниже.

Изготовление

Самодельное устройство подойдет для выполнения нескольких действий:

• обработки торцов;
• подрезочных работ;
• нарезания внутренней, внешней резьбы;
• точения.

При сборке необходимо учитывать ряд особенностей:

1. Для коллекторного электродвигателя нужно устанавливать редуктор. Он необходим для компенсации неравномерности хода основных механизмов.
2. До сборки нужно продумать расположение основных частей, способы их соединения.
3. Работу по связке электроники лучше доверить специалисту, чтобы при эксплуатации оборудования не возникло короткого замыкания.

Коллекторный двигатель (Фото: Instagram / rckostroma)

Составление чертежа

Прежде чем начинать сборку самодельного оборудования, нужно подготовить чертеж. На нем необходимо нарисовать станок с разных сторон и указать:

• размеры оборудования;
• расположение основных частей;
• места крепежа.

Чертеж можно найти в интернете или подготовить его самостоятельно.

Подготовка

После составления схемы нужно подготовить место для размещения оборудования. Должно быть достаточно свободного пространства, чтобы можно было обойти оборудование с разных сторон. Если конструкция будет крупногабаритной, с большой массой, необходимо сделать для нее отдельное основание.

Инструменты и расходные материалы

Для сборки нужно подготовить:

• профильные трубы, металлические уголки;
• листы металла для сборки корпуса;
• приводные ремни разного диаметра;
• гайки, болты для крепежа отдельных частей;
• стальные прутья;
• шпиндель (его можно изготовить из болта, который имеет острозаточенный конец;
• провода, кнопки, регуляторы;
• подшипники;
• стальные пластины;
• зажимы для удержания резцов;
• набор ключей;
• сварочный аппарат;
• втулки;
• болгарку;
• дрель и сверлами по металлу.

Также нужно уделить внимание выбору электродвигателя. Для обработки небольших заготовок подойдет двигатель мощностью не более 1 кВт, например, электромотор от кухонного комбайна, швейной или стиральной машины

Если предстоит работа с крупными деталями, лучше выбирать двигатель мощностью от 1,5 до 2 кВт.

Дрель (Фото: Instagram / skupka25kopeek)

Сборка

Процесс изготовления состоит из нескольких этапов:

1. Сборка рамы. Ее можно сварить из металлических труб, уголков.
2. Изготовление боковых стоек.
3. Соединение стоек.
4. Установка втулок на направляющие. Они нужны для установки задней бабки.
5. Изготовление площадки из стальных пластин, на которую будет устанавливаться пиноль, суппорт.
6. Установка ходового винта.
7. Закрепление штурвала, нониуса.
8. Изготовление второй металлической площадки, на которую будет закрепляться передняя бабка.
9. Сборка резцедержателя, суппорта.
10. Установка электродвигателя.
11. Соединение оставшихся элементов, закрепление ремней.
12. Подключение проводов, настройка оборудования.

Конструктивные особенности

Для того чтобы создать токарный станок следует знать из чего он состоит. Он состоит из следующих частей:

1. рама;
2. задняя и передняя бабка;
3. электропривод;
4. суппорт с держателем для резца;
5. двигатель.

Кроме этого конструкция может включать и другие элементы, в зависимости от предназначения токарного станка по металлу.

Рама

Основным предназначением рамы – жестко связывать между собой все элементы. Сделать ее можно своими руками. При этом учитывают следующие нюансы:

1. Размеры детали.
2. Мощность установленного привода.
3. То как расположены составляющие токарного станка по металлу: практически все чертежи токарного станка по металлу схожи, но все же имеют отличия.

Как правило, основание изготавливают из стали, элементы станины связывают между собой сваркой и резьбовым соединением.

Сделать станину можно из стальных уголков или профиля. Своими руками сделать станину для токарного станка довольно просто, главное учитывать правильность, выдерживать параллельность и перпендикулярность.

Передняя бабка

Основным составляющими конструкции можно назвать переднюю бабку, которую также можно сделать самому.  Ее основными особенностями является:

1. через нее происходит связь ведущего центра и электродвигателя;
2. промышленный вариант имеет переднюю часть, которая состоит из коробки скоростей и подач самому сделать подобную конструкцию, которая позволит регулировать скорость вращения шпинделя и силу подачи, довольно сложно.

При создании подобной конструкции своими руками зачастую выходной вал жестко соединен с патроном, в котором крепится заготовка. Изготовление более сложной конструкции требует определенных расчетов. Единственным простым решением, которое позволяет регулировать скорость вращения шпинделя, можно назвать использование ременной передачи и различных по диаметру шкивов. Она имеет корпус для защиты мастера и окружающих от движущихся элементов. Токарный станок должен иметь мощность привода более 800 Вт.

Электродвигатель

В движение шпиндель и другие элементы приводит установленный двигатель. Своими руками создать электродвигатель достаточно сложно, поэтому его придется приобрести. При его покупке следует учесть:

1. может использоваться даже 200-ваттный вариант;
2. при выборе стоит помнить о том, что слабый двигатель может перегреться от сильной нагрузки;
3. если двигатель установлен без ременной передачи, то при продолжительной остановке электродвигатель выйдет из строя.

Мини или настольный вариант подобного оборудования может быть без передачи. Это связано с тем, что токарный настольный вариант исполнения не предназначен для обработки больших деталей. Настольный токарный станок своими руками по металлу создается с учетом того, что вдоль направления вала электродвигателя также присутствует усилие. При условии длительной обработки происходит разрушение подшипников.

Создавая мини вариант своими руками не рекомендуется использовать коллекторный электродвигатель. Это связано с тем, что при падении нагрузки значительно повышается количество оборотов. Создаваемая центробежная сила даже при использовании мини кулачкового патрона может привести к вылету заготовки.

Задняя бабка и резцедержатель

Часто в конструкцию включают блок для крепления заготовки со второго конца, который используется для лучшей фиксации. Сделать ее можно самостоятельно с учетом следующих нюансов:

1. она должна быть расположена параллельно длинной стороне станины;
2. для того чтобы можно было обрабатывать как мини и так и большие заготовки она должна передвигаться вдоль станины.

Однако ее может и не быть. Все зависит от того, будет ли обрабатываться мини или большая заготовка.

Резцедержатель сделать самому можно. При рассмотрении данного устройства стоит помнить, что резец должен крепиться крепко и устанавливаться под различным углом к обрабатывающей поверхности.

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.

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 усложнить станок 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.

Фото токарных станков по металлу своими руками

• Заточка бензопилы своими руками: заточка цепи и рекомендации по постройке устройства для заточки (125 фото и видео)

• Приспособление для заточки сверл своими руками — самодельные устройства для заточки кромок сверла (85 фото и видео)

• Регулятор оборотов своими руками: подробная инструкция как сделать, схемы, чертежи и примеры изготовления (95 фото + видео)

• Ремонт МТЗ своими руками: разборка, ремонт, восстановление, регулировка и сборка минских тракторов (105 фото)

• Измельчитель веток своими руками: проекты, инструкция как сделать и советы из чего изготовить самодельный измельчитель (135 фото)

• Циркулярная пила своими руками: как сделать ручную и полуавтоматическую циркулярку (80 фото)

06.11.2020

Юлия Брисина / автор статьи

Высшее образование (ВНМУ им.Н.И.Пирогова, лечебное дело). Интересы: косметология, медицина, психология, путешествия, научная и художественная литература.

Написано статей

3

Техника безопасности

Соблюдение определенных правил при работе на станке обязательно, тем более если речь идет об изделии, изготовленном своими руками.

Подготовительный этап

Непосредственно после сборки следует запустить станок на несколько минут на холостом ходу и прислушаться к звукам работы двигателя: они должны быть равномерными, без посторонних шумов. Подготовка к работе состоит из следующих шагов:

Одевается соответствующая одежда, на которой застегиваются все пуговицы и убираются выступающие части.
На рабочем месте перед началом работы следует навести полный порядок, чтобы на нем лежали только нужные инструменты – тогда можно без лишней суеты и траты энергии последовательно осуществить весь план.
Перед каждым сеансом самодельный станок нужно проверять на предмет целости всех частей и надежности их соединения

Также важно позаботиться о достаточном освещении рабочей поверхности и правильном расположении источника, чтобы собственная тень не мешала работать.

Правила безопасной работы

Во время работы нужно придерживаться следующих правил:

1. Удаление деталей, а также чистка, смазка рабочего механизма не производится во время работы.
2. Когда идет обработка детали, нужно находиться с правильной стороны и на безопасном расстоянии от самой установки.
3. Не следует передавать какие-либо предметы или держать руки над рабочим механизмом.
4. Если идет работа по резке детали, то отрезаемую часть нельзя поддерживать рукой – неизвестно, в какую сторону она подвинется в любой момент времени.
5. Недопустимо облокачиваться даже на неподвижные части станка, опираться на рабочую поверхность.
6. Вся стружка от деталей тщательно удаляется после каждого рабочего сеанса.

Наглядная иллюстрация представлена на схеме.

Наглядная технология работы на токарном станке по металлу, изготовленному своими руками, представлена на видео.

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.

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.

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.

Чертеж для сборки станка

Необходимая детализация разрабатывается под имеющиеся комплектующие и возможности. Если этот этап кажется затруднительным, готовые чертежи на токарные станки находятся в свободном доступе.