Видео-урок по изготовлению токарного станка по дереву своими руками

Использование фрезеровочного станка бывает различным. Некоторые могут выполнять одну функцию, некоторые – несколько. Однако его покупка может быть довольно дорогой для простого обывателя. Поэтому, если вы хотите сэкономить, то наилучшим вариантом для вас будет сделать его дома своими руками. В данной статье вы узнаете, как это сделать.

Конструктивные особенности

Всякий токарный станок по металлу заключает в себе такие компоненты:

  • привод – ключевой узел станка, от которого зависит мощность оборудования. Выбрать мотор достаточно сложно. В маленьких устройствах возможно применять движок от обыкновенной стиральной машинки, электродрели. Минимальная мощность привода должна составлять 200 Вт, число об/мин – 1500;
  • станина – несущая рама устройства. Ее можно изготовить из брусков дерева, уголков из стали. Станина для токарного станка должна быть прочной. В противном случае устройство сломается из-за вибрационного воздействия;
  • задняя бабка – материалом изготовления служит пластинка из стали, к которой приварен металлический уголок. Пластинка упирается в направляющие несущей рамы. Она предназначается для того, чтобы фиксировать заготовки из металла при обрабатывании;
  • передняя бабка – аналогична задней, однако устанавливается на перемещающейся раме; ведущий, ведомый центр;
  • суппорт – элемент упора для рабочей части.

Момент вращения от привода к рабочей части сообщается разными методами. Кто-то монтирует ее на приводной вал. Это делается для экономии пространства и денежных средств. Также момент вращения возможно сообщать посредством фрикционной/ременной/цепной передачи. У любого из данных способов имеются собственные минусы и плюсы.

Конструктивные особенности

Ременная передача для электропривода стоит дешевле всего, весьма надежна. Чтобы изготовить ее, примените ремень, который снят с иного агрегата

. Минус подобной передачи заключается в том, что ремень постепенно изнашивается. Частота его замены зависит от интенсивности эксплуатации.

Цепная передача имеет более высокую цену, больше по размеру, однако располагает длительным эксплуатационным периодом. Фрикционная передача – средний вариант между цепной и ременной.

Собирая своими руками токарный станок, используйте ту передачу, которая считается подходящей для решения ваших задач. К примеру, в мини-токарном станке рабочую часть желательно монтировать прямо на вал.

Приспособления для токарного станка по металлу

Функциональные возможности токарного станка во многом определяются применением специальных приспособлений. С их помощью можно выполнять дополнительные операции (фрезерование, шлифовка, нарезка резьб и т. д.), упростить выполнение работ или обеспечить фиксацию деталей со сложной конфигурацией.

Приспособления для фиксации заготовок

Для крепления заготовок используются универсальные приспособления – центры, втулки и оправки. Центры применяются для деталей длиной более трех метров с базовыми поверхностями в форме центровых отверстий.

В зависимости от конструкции они подразделяются на вращающиеся и неподвижные, устанавливаются в пиноли передней и задней бабки. Угол конуса переднего центра зависит от типа работ. Для обычных операций он равен 60°, для тяжелых работ – 90°.

Материалом является инструментальная сталь  с твердостью HRC 55-58. 

Существуют различные варианты конструкции центров для выполнения специальных операций:

  • Рифленые центры для обработки пустотелых заготовок.
  • Центры с выточкой. Применяются для подрезки торца.
  • Подпружиненные или «плавающие центры – для точной установки деталей по торцу.

На рисунке выше представлены конструкции центров: а — обыкновенный; б — рифленый; в — с выточкой, г — вращающийся для заготовок с центровыми углублениями; д — вращающийся для заготовок с коническими концами.

В том случае, если деталь не может быть зафиксирована в патроне, например по причине неправильной геометрической формы, используется специальное приспособление для закрепления заготовок на станках – планшайба.

  Это плоский диск с радиальными или концентрическими пазами, который крепится к шпинделю станка через фланец. Пазы могут иметь Т-образную или фигурную форму в поперечном сечении.

Заготовка центрируется и фиксируется на планшайбы с помощью сменных прихватов и наладок.

Для точения некоторых заготовок с внутренними сквозными отверстиями применяется фиксация с помощью оправки. Данные приспособления подразделяются на центровые и шпиндельные. В свою очередь центровые подразделяются на цельные и разжимные. 

На рисунке выше показаны оправки в разрезе: а — центровые; б — шпиндельная; 1 — стержень; 2 — заготовка; 3 — разрезной элемент; 4 — гайка.

Приспособления для токарного станка по металлу

Дополнительные опоры

При обработке заготовок большой длины  и малого диаметра, для обеспечения надежной фиксации применятся дополнительные опоры – люнеты. Они необходимы для повышения жесткости обрабатываемых заготовок. В зависимости от конструкции люнеты могут быть:

  • подвижными;
  • неподвижными;
  • модернизированными с самоустанавливающейся муфтой;
  • самоцентрирующимися, с встроенными в кулачки подшипниками.
Читайте также:  Как правильно сделать циркулярку из болгарки?

Неподвижные приспособления применяются для обработки заготовок валов, длина которых превышает 10 диаметров изделия. Перед установкой люнета необходимо закрепит заготовку в центрах и проточить шейку под кулачки.

Сам люнет состоит из чугунного корпуса с откидной крышкой для облегчения фиксации заготовки. Корпус крепится к станине планкой и болтом. Кулачки перемещаются с помощью регулирующих винтов, для их фиксации в нужном положении используются специальные винты.

В некоторых конструкциях вместо кулачков используются ролики для снижения силы трения.

Подвижные люнеты устанавливаются непосредственно на каретку суппорта. Данное приспособления также используется для точения длинных валов, в частности для чистовой обработки, нарезки резьбы и других операций. Регулируемая кулачковая система позволяет настроить люнет под размер вала.

Приспособления для фрезерования и шлифовки

В современной металлообработке широко применяются приспособления для фрезерования поверхности обрабатываемой детали. С его помощью можно производить выборку пазов и канавок, контурную обработку и фрезерование плоскостей. На приспособление можно устанавливать торцевые и концевые фрезы для соответствующих операций.

Специальные шлифовальные приспособления применяются при штучном и мелкосерийном производстве, когда экономически нецелесообразно приобретать специальный станок для данной операции.

Приспособление для шлифовки имеет собственный электродвигатель который подключается к цепи токарного станка. Головка приспособления имеет собственную станину, которая крепится вместо резцедержателя.

Вращение осуществляется с помощью ременной передачи.

Применение различных приспособлений позволяет использовать весь потенциал токарного станка, является экономически оправданным с точки зрения уменьшения эксплуатационных расходов.

Из чего состоит токарный станок: детали устройства

Пускай устройство подобного агрегата заводского производства включает в себя множество узлов. А изготовленный своими руками токарный мини-станок по металлу оснащается четырьмя основными – рамой (на которой крепятся детали), суппортом, передней и задней бабкой и резцедержателем. На стоит забывать и про электропривод (о нем поговорим позже подробнее). Начнем с рамы.

Рама для токарного станка: что требуется для изготовления

Задача этого узла – удержание всего оборудования и деталей в жестком, фиксированном положении. Иногда она изготавливается из дерева, но в этом случае не удастся обработать тяжелые детали – остается риск перекоса каркаса, что недопустимо. Оптимальным вариантом будет изготовить раму из металлических уголков и швеллеров.

Из чего состоит токарный станок: детали устройства

Рама играет важнейшую роль в изготовлении такого агрегата

Полезная информация! Толщина металла швеллера и уголка зависит от мощности электропривода и величины планируемых к обработке деталей.

Связка металлических деталей каркаса осуществляется сварными или болтовыми соединениями. Задача – правильно рассчитать размеры рамы и собрать каркас по предварительно составленной, просчитанной схеме.

Суппорт токарного станка: нюансы изготовления

Суппорт с резцедержателем должен быть подвижен, но с фиксацией при необходимости. Резцы должны зажиматься плотно, без люфтов. В противном случае их вырвет в процессе работы, что приведет к травмам.

Из чего состоит токарный станок: детали устройства

Важно! Суппорт устройства должен быть подвижен

Резцедержатель для токарного станка своими руками

В качестве зажимов резцедержателя используют два и более болтов. При этом узел лучше сделать вращающимся. Это позволит не менять резец, каждый раз откручивая зажимные болты, а проворачивать головку, на которой закрепляется до четырех резцов.

Резцедержатели отличаются друг от друга по форме и размерам

Передняя бабка токарного станка своими руками

Из чего состоит токарный станок: детали устройства

Разобравшись с устройством подобных агрегатов, перейдем к практическим советам по изготовлению.

Передняя бабка для токарного станка ТВ-7

Выбор электродвигателя для станка

Самой важной частью самодельного токарного станка по металлу, видео изготовления которого можно легко найти в интернете, является электромотор. Именно с его помощью осуществляется движение рабочей части станка. Соответственно, от мощности этого механизма зависит мощность всей конструкции. Она выбирается в зависимости от размеров металлических заготовок, с которыми вы планируете работать.

Если вы планируете работать на станке с мелкими деталями, для этого вполне подойдет мотор с мощностью до 1 кВт. Его можно снять со старой швейной машинки или любого другого подобного электроприбора. Для работы с крупными запчастями вам понадобится двигатель с мощностью в 1,5-2 кВт.

Выбор электродвигателя для станка

При сборке по готовым чертежам самодельного токарного станка по металлу учитывайте, что все электрические части конструкции должны быть надежно изолированы. Если у вас нет необходимого опыта работы с электрическим оборудованием, лучше обратиться за помощью по подключению к специалисту. Так вы будете уверены в безопасности работы и надежности конструкции.

Асинхронный двигатель является оптимальным вариантом для самодельного токарного станка

Принцип изготовления

Сделать токарный станок по дереву рекомендуется с использованием уже готовых узлов и деталей, сведя к минимуму изготовление деталей своими руками.

На начальном этапе рекомендуется сделать чертеж с указанием всех размеров. Если есть возможность, то рекомендуется сделать модель из картона, она покажет все тонкие места проекта. Это дешевле, чем исправлять ошибки во время сборки из дорого материала.

Принцип изготовления

Вторым этапом выступает раскрой материала. При работе с фанерой понадобятся электролобзик  или дисковая пила. Сначала выпиливается, склеивается и стягивается болтами станина станка. Вторым этапом выступает конструирование привода и передней бабки. Дальше работа над задней бабкой и подручником.

Читайте также:  Сфера применения мебельных гвоздей, разновидности по форме, размеру

На завершающем этапе изготавливаются дополнительные устройства – копир, фрезерное устройство, шлифовальный стол. Как показывает практика из фанеры толщиной 18-24 мм сделать миниатюрный токарный станок для моделирования можно за 3-4 дня.

Установка передней и задней бабки

Передняя бабка токарного станка может быть изготовлена в разных конструкторских решениях. Для ее изготовления можно использовать как готовые узлы с подшипниками и осью, так и самодельные.

Принцип изготовления

В первом случае под токарный вал можно приспособить ступицу с осью от переднего колеса велосипеда, во втором просто купить два закрытых подшипника с внутренним диаметром 10 мм, болт толщиной 10 мм, и несколько шайб и гаек.

Опоры узла передней бабки выпиливаются из фанеры. В них сверлятся отверстия под подшипники. А дальше, в отверстиях закрепляются подшипники с токарным валом, и фиксируются зажимными болтами. После этого, передняя бабка токарного станка прочно крепится на станину.

Узел задней бабки изготавливается по шаблону опор передней. Правильно изготовленная задняя бабка токарного станка своими руками будет тогда, когда совпадут центр токарного патрона и конусного центра. Легче всего это сделать, зажав в патроне обычный карандаш и приблизив к нему заднюю бабку, отметить точку центра. После этого можно сверлить отверстие и вставлять болт с гайкой и контргайкой и заточенным под конус центром.

Подручник

Принцип изготовления

Подручник для токарного станка по дереву нужен как упор, на который при работе будет ложиться резец. Оптимально сделать подручник регулируемым по высоте и таким, чтобы мог передвигаться и фиксироваться в любом месте станины между бабками. Материал может быть разный – металл или даже фанера, главное, чтобы его кромка, на которую будет опираться резец, была жесткой, поэтому ее рекомендуется усилить металлической пластиной. Устройство подручника токарного станка по дереву рекомендуется сделать регулируемым — это позволит расширить количество операций на станке и обрабатывать детали не только вдоль, но и попрек оси станка.

Приспособления для обработки сфер

Точение шара

Когда говорят о сферических поверхностях, то обычно представляют себе шap. В действительности же речь пойдет о сферах, являющихся участками общей поверхности какой-либо детали. К числу таких деталей, имеющих сферы (сферические и торовые поверхности) относят: матрицы, пуансоны, шаровые пяты, нодпятники, краны, линзы, наконечники, штуцеры, ниппели, опоры, ступицы, шаровые соединения, клапаны, ролики, валки, маховики, пресс-формы, червячные шестерни и т. п.

Разделим все сферы на выпуклые и вогнутые и классифицируем по признаку расположения их на поверхности детали. На рис. 49 показаны выпуклые, а на рис. 50 вогнутые сферы. Одни сферы по своему расположению имеют общую ось симметрии с деталью (рис. 49, б — ей рис. 50, а — в), другие не имеют общей оси симметрии с деталью (рис. 49, а, ж, з и рис. 50, г — з).

Приспособления для обработки сфер

Рис. 49. Выпуклые сферы

Обработка сфер представляет определение трудности. В производство внедрены приспособления для обработки и измерения точных сфер большого и малого радиуса (1 … 200 мм), имеющих 6-й квалитет и шероховатость поверхности 0,32 … 0,04 мкм. Технологический процесс обработки сфер сводится к точению, шлифованию, полированию и алмазному выглаживанию.

Рис. 50. Вогнутые сферы

Чтобы разобраться в многообразии приспособлений и лучше знать, какие приспособления в каком случае применять, классифицируем их по характеру движения резца: приспособления с поступательным движением резца (рис. 51, а, б) и с вращательным движением (рис. 51, в).

Приспособления для обработки сфер

Рис. 51. Приспособления для поступательного (а, б) и вращательного (в) перемещения резца

Приспособления с поступательным движением резца менее универсальны и имеют больше недостатков по сравнению с приспособлениями с вращательным движением. Непрерывное изменение углов в плане резца при поступательном перемещении его по кривой поверхности детали и износ режущих кромок приводят к искажению геометрии сферы и повышению шероховатости поверхности. Кроме того, величина поверхности сферы, которую можно обработать без разворота резца, ограничена. Например, при угле в плане 60° можно проточить поверхность сферы не более как под углом 120° (рис. 51, а).

Для уменьшения этих недостатков в приспособлениях с поступательным движением резца применяют вместо щупа ролик или сферический наконечник, а на резце затачивают круговую режущую кромку определенного радиуса (рис. 51, б). В этом случае соотношение радиусов выдерживается по формуле

R1 + R2 = R3+ R4, где соответственно радиусы: R1 — ролика; R2 — копира; R3 — резца; R4 — сферы.

Замена щупа роликом или сферическим наконечником вносит дополнительные трудности, связанные с изготовлением резцов. В то же время общий недостаток таких приспособлений не устраняется из-за наличия зазоров в механизмах приспособлений. Остается искажение геометрии сферы в зоне оси О — О (рис. 51, а, б). Эти зазоры проявляют себя, когда меняется направление движения механизма, несущего резец, и когда изменяется направление давления на ролик или щуп при скольжении их по копиру.

Приспособления для обработки сфер

Кроме того, при обработке сферы приспособлениями с поступательным движением резца затруднена возможность контроля ее формы. Для этого, казалось бы, достаточно проточить сферу предварительно и путем измерения убедиться в правильности ее геометрической формы. Но этот прием не дает нужных результатов, так как при предварительной проточке сфера получается искаженной. Измерения без искажений можно произвести только тогда, когда сфера будет проточена до требуемого размера.

Читайте также:  Заглушка для блокировки труб: что это и зачем ее устанавливают

Приспособления с поступательным движением инструмента не пригодны для выполнения алмазного выглаживания, так как выпуклая рабочая часть алмаза в виде сферы или цилиндра ограничена по размерам и выглаживать она может лишь при неизменной ориентации относительно обрабатываемой поверхности.

Приспособления с вращательным движением резца (рис. 51, в) не имеют указанных недостатков. Углы в плане резца остаются неизменными. Износ резца не вызывает искажения формы сферы и может влиять лишь на изменение размера сферы, что легко устраняется поднастройкой станка. Такие приспособления удобны для применения алмазного выглаживания и получают все большее применение.

Похожие материалы

Фрезерование деталей в домашних условиях

Определяясь с типом станка, нужно отталкиваться от работ, которые можно выполнять с его помощью.

  1. Поверхности деталей, добиваясь получения нужных плоскостей.
  2. Создавать пазы, в которые в последующем будут устанавливаться шпонки, например, для монтажа шкивов или зубчатых колес на валах.
  3. Нарезать зубья на шестернях или звездочках, эти детали применяют в трансмиссиях машин или коробках перемены передач.
  4. Придавать оригинальную форму литым или кованым изделиям, фрезерование производится по специальным программам или моделям (оригиналам).
  5. Пропиливать углубления для прохода жидкостей или газов в специальных устройствах.
  6. Изготавливать оригинальные медали, жетоны, значки и другие эксклюзивные малоразмерные изделия.

Техника безопасности при работе с самодельным токарным станком

При работе с конструкцией следует соблюдать определенные меры безопасности. Так, после сборки станка нужно осуществить проверку его работоспособности. Шпиндель должен вращаться легко и без задержек, передний и задний центры должны быть выровнены по общей оси. Центр симметрии вращающейся детали должен совпадать с осью ее вращения.

На любом видео токарного станка своими руками видно, что после монтажа электродвигателя он накрывается специальным кожухом. Последний служит не только для защиты оператора станка, но и для защиты самого мотора от попадания пыли, металлических частиц и грязи. Для станка, изготовленного на основе электродрели, такой кожух не нужен.

Пример токарного станка по металлу, собранного своими руками

Также следует придерживаться следующих правил безопасности:

Техника безопасности при работе с самодельным токарным станком
  • Рабочий инструмент обязательно должен располагаться параллельно поверхности обрабатываемой заготовки. В противном случае он может соскочить, что приведет к поломке станка.
  • Если вы обрабатываете торцевые плоскости, деталь должна упираться в заднюю бабку. При этом очень важно соблюдать центровку, иначе вы рискуете получить бракованную деталь.
  • Для защиты глаз от металлических стружек и частиц можно соорудить специальный щиток или просто пользоваться защитными очками.
  • После работы конструкцию обязательно нужно чистить, удаляя металлические опилки и другие отходы производства. Внимательно следите за тем, чтобы мелкие части не попадали в электродвигатель.
  • шагов к построению станка

    Надо знать, что есть немало самодельных чертежей станка с ЧПУ, предлагаются различные подходы к решению некоторых задач. Чтобы в этой информации не «заблудиться», опытные специалисты разработали руководство, в котором сформулировано 12 главных шагов для создания функционального агрегата.

    Воплощая станок в металле, нужно определиться:

    1. С ключевыми конструктивными решениями, учитывающими бюджет.
    2. Основанием и элементами Х-оси.
    3. С правильным проектированием козловой оси Y.
    4. Схемой сборки оси Z.
    5. Линейной системой движения.
    6. Компонентами механического привода.
    7. Выбором двигателей.
    8. Конструкцией режущего стола.
    9. Параметрами шпинделей и системы охлаждения.
    10. Электронной начинкой и источниками питания.
    11. Параметрами контроллера ПУ.
    12. Выбором необходимого ПО.

    Распространенные недостатки самодельных токарных станков

    • Низкая мощность электромотора, которая не позволяет добиться достаточной производительности мини-станка;
    • небольшой диаметр шпинделя, ограничивающий размер заготовки;
    • отсутствие автоматики, поэтому все настройки выводятся руками;
    • ограничение максимальных размеров заготовок;
    • вибрации из-за непрочной рамы.

    Первое видео наглядно показывает конструкцию суппорта, во втором ролике представлена еще одна модель самодельного токарного станка, собранного своими руками: