1 просмотров

Самодельный станок по металлу своими руками: назначение, устройство и как сделать

Самодельный станок по металлу своими руками: назначение, устройство и как сделать

На чтение: 9 минут Нет времени?

Каждый домашний умелец хотел бы иметь в своём арсенале инструментов токарный станок по металлу. Подобное оборудование позволяет при необходимости самому выточить сломанную деталь, нарезать резьбу, изготовить какую-нибудь безделушку и многое другое. Однако, поскольку промышленные агрегаты далеко не каждому человеку по карману, да и места они много занимают, то большинство мастеров предпочитает делать компактные самодельные станки по металлу своими руками.

Читайте в статье

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.

Статья в тему:  Основные плюсы и минусы инфракрасных обогревателей

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.

Станина для самодельного токарного станка

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.

Статья в тему:  Маленький агрегат больших возможностей как выбрать и как пользоваться электрической вафельницей

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.

Статья в тему:  Оформление узкого окна шторами – какой вариант подойдет вам

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.

Устройство

Чтобы собрать качественный самодельный токарный станок по металлу, нужно знать его конструкцию. Он состоит из нескольких основных частей:

  • станины (основание);
  • суппорта;
  • задней и передней бабки;
  • резцедержателя;
  • электрического привода.

Все элементы взаимосвязаны. Они соединяются с помощью разных крепежных элементов, механизмов и т. д.

Станина

Неподвижная деталь, на которой закрепляются остальные части. Она состоит из 2 вертикальных ребер, соединяющихся перекладиной. Такая конструкция обеспечивает требуемую жесткость, устойчивость статора.

  1. Под станиной находятся ножки. Их количество зависит от длины основания.
  2. Поперечные рейки, которые расположены сверху, нужны, чтобы по ним перемещалась задняя бабка, суппорт.
  • призматические — нужны для передвижения суппорта;
  • плоские — необходимы для перемещения задней бабки.

Суппорт

На верхней части суппорта закрепляются токарные инструменты, резцы. Это подвижная часть, которая закрепляется на рельсах станины. Суппорт можно перемещать в 4 направлениях относительно центра оборудования. Для этого на станине закрепляются салазки.

Задняя бабка

Нужна для закрепления обрабатываемых заготовок на шпинделе. Задняя бабка подвижна. Она передвигается по направляющим на станине. Части:

  1. Верхняя. На ней удерживается шпиндель.
  2. Нижняя. Основная плита.
Статья в тему:  Экспрессия и выразительность дизайна – с помощью веревочных штор

Задняя бабка закрепляется на станине с помощью болтов.

Шпиндель для токарного станка (Фото: Instagram / grizli_live)

Передняя бабка

В передней бабке находится удерживающий механизм для закрепления и вращения заготовок при включении станка. Устройство передней бабки:

  • металлический корпус;
  • подшипники (2 штуки);
  • шпиндель;
  • коробка передач для переключения рабочих режимов, скоростей.

Главная деталь передней бабки — шпиндель. Он установлен на двух подшипниках. От этого узла зависит точность обработки заготовок.

Резцедержатель

Важная часть оборудования, которая нужна для закрепления токарной оснастки, резцов. Станок может иметь одно или несколько креплений для режущих инструментов. Количество зависит от комплектации, размеров, мощности оборудования.

Электрический привод

Отвечает за работу всего оборудования, точность выполнения технологических операций. Лучше выбирать оборудование с реверсивным приводом. Электрический привод отвечает за регулировку частоты вращения шпинделя.

Лучше выбирать токарный станок с электроприводом переменного тока с асинхронным двигателем. Шпиндель в оборудовании — источник подачи, главного движения.

Порядок сборки станка

Изготовление любого механизма (установки, агрегата) своими руками – дело творческое. Каждый мастер ориентируется на круг задач, которые ему придется решать с помощью самодельного оборудования, наличие свободного пространства в гараже (сарае, пристройке) и так далее. Но если понять алгоритм действий, то собрать токарный станок бытового применения будет несложно. Вот некоторые самодельные образцы.

Если читателя вполне устроит простейшая модель, и нет желания тратить время на конструирование, автор предлагает обратить внимание на станок, в основе которого – электродрель. Здесь каких-либо дополнительных пояснений не требуется.

Статья в тему:  Как устранить конкурентов, действуя в рамках закона

Понятно, что функционал такой установки ограничен. В первую очередь по причине того, что зажать в патроне получится лишь фрезу или сверло. По сути, токарным станком такую самоделку можно назвать условно.

А вот с изготовлением более «серьезного» оборудования стоит разобраться подробнее.

Рама стола

Необходимо определить, сможет ли имеющийся (например, в гараже) верстак выдержать дополнительную нагрузку. Если предполагает изготовить токарный станок маломощный, для обработки небольших деталей, то рабочего стола вполне хватит. При сборке рамы нужно учесть два момента.

Первый – на ножки стола необходимо наварить пятаки. Если мобильность станка не требуется, то есть его не предполагается регулярно переносить, имеет смысл выдолбить в бетонном полу ямки, установить раму и залить снова бетоном. Цель – обеспечить максимальную устойчивость конструкции в процессе металлообработки.

Второй — не следует излишне утяжелять установку использованием в качестве столешницы толстой стальной плиты, тем более что речь не идет о мощном оборудовании. Достаточно станину токарного станка приварить к раме. Прочность будет обеспечена.

Станина

Здесь все просто – по размерам сваривается опорная рама токарного станка (швеллер или уголок).

Привод

Здесь придется выбирать один из двух вариантов:

    Если шпиндель (зажим, патрон) решено закрепить на валу двигателя, то как менять число его оборотов? А это делать придется, в зависимости от твердости обрабатываемого образца. Можно, к примеру, установить движок от швейной эл/машинки б/у (регулировка скорости предусмотрена). Только вот мощность такого токарного станка будет минимальной, следовательно, и возможности ограничены.
    Любой эл/двигатель характеризуется частотой вращения вала (ротора). Понятно, что регулярная замена движка на другой в процессе работы невозможна. Следовательно, придется подумать о том, как изменять передаточное число привода. Простейшее решение – переустановкой ремней шкивов, закрепленных на валу промежуточном, то есть использовать этот тип передачи.

    «Народные умельцы», ориентируясь на такую методику, делают своими руками станки на 10 – 12 скоростей. Удобство в работе с разнородными материалами обеспечено, а заниматься поиском комплектующих, составлением схемы автоматики и ее сборкой не придется.

    Есть и еще один аргумент в пользу такого инженерного решения. Основное усилие, присутствующее в станках, собранных своими руками – вдоль оси вала. А вот подшипники эл/двигателей любой модели рассчитываются на нагрузку «перпендикулярную».

    Если в станке не предусматривается ременная передача, нужно быть готовым к частому его ремонту. Причина – разрушение опорных деталей движка. Существует возможность этого избежать, но такая модернизация требует отдельного рассмотрения (есть несколько вариантов) и значительно осложнит процесс конструирования.

    Что учесть при сборке

    Для такого регулирования целесообразно устанавливать на токарный станок двигатель мощностью в пределах 0,75 – 1,5 кВт.

    Изделия коллекторного типа лучше не использовать. Особенность таких двигателей в том, что при снижении нагрузки (например, в момент отведения резца) скорость вращения ротора существенно повышается. Возможный результат спрогнозировать несложно – вылет заготовки и травмирование мастера.

    Как правило, токарные станки своими руками собираются для работы с небольшими «болванками» – длиной до полуметра и диаметром не более 12 – 14 см. Для подобных моделей лучшими считаются двигатели асинхронные (рекомендуемая мощность указана). Стабильность числа оборотов будет обеспечена, да и резкие перепады величины частоты вращения исключены.

    Инструкция по изготовлению простого токарного станка своими руками

    Поскольку каждый решает, как будет выглядеть его токарный станок, и какие он будет иметь размеры, дать точное описание изготовления всех деталей с указанием габаритов, допусков и посадок невозможно. Тем не менее, процесс постройки любого токарного станка состоит из одинаковых этапов.

      Изготовление рамы. Как уже говорилось выше, массивную чугунную станину в домашних условиях изготовить невозможно. Поэтому её роль будет выполнять рама из швеллера или стальных профильных труб, которые нарезают по размерам, а потом сваривают согласно чертежу. Важно соблюдать правильность всех прямых углов, поэтому контроль при помощи угольника должен проводиться каждый раз при выполнении очередного стыка. Лучше всего работать на ровной, горизонтальной плите. Это даст возможность получить раму со строгой геометрией в горизонтальной плоскости. Можно обойтись без массивной станины, изготовив её из длинных валов в качестве направляющих.

    Детали для изготовления станины

    Монтаж направляющих на стойки

    Установка опорных и направляющих втулок главной подачи

    Монтаж опорных площадок суппорта и задней бабки

    Установка винта главной подачи

    Сборка передней бабки

    Сборка суппорта и резцедержателя

    Крепление электродвигателя должно обеспечивать возможность переброса ремня с одного шкива на другой

    После того как токарный станок будет испробован в работе, его узлы и детали следует покрасить. Это прибавит вашему детищу привлекательности и не позволит коррозии испортить созданное своими руками оборудование.

    Токарный станок в домашних условиях является универсальным оборудованием, которое допускается использовать и не по прямому назначению. В шпинделе можно закрепить полировальный или шлифовальный круг для заточки инструмента или чистовой обработки металлических деталей.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector