Особенности сборки токарного станка по металлу своими руками

Изготовление металлических изделий — это прогрессивный и не имеющий конкуренции на рынке бизнес. Нет ничего удивительного, что всё больше людей изучают технологию создания деталей различной сложности, но для такой работы требуется токарный станок. Хоть установка промышленного типа безопасна, надёжна и проста в использовании, купить её может не каждый человек. Поэтому многие собирают станок самостоятельно. Для этого требуется соответствующая инструкция, материалы и немного терпения.

Плюсы самостоятельной сборки станка
Устройство и принцип работы
Особенности сборки станков
- Выбор силового оборудования
- Процесс сборки

1 Для чего нужен токарный станок по металлу?

Представленные российские, советские или китайские настольные мини-приспособления со встроенным ЧПУ способны обрабатывать такие запчасти и изделия как валы, втулки или диски.

Советский токарный станок ТВ-4

Как китайский, так отечественный универсальный настольный инструмент с ЧПУ, времен СССР питается от сети в 220 вольт и может выполнять функцию дрели.

Для этого универсальный мини-инструмент использует специальные патроны. Оснастка агрегата для дома, времен СССР, снабженного ЧПУ позволяет:

обтачивать наружные цилиндрические поверхности;
изготавливать торцы и уступы;
прорезать канавки;
растачивать отверстия;
с помощью дрели сделать ряд отверстий;
нарезать резьбу.

Как китайский, так и простой настольный токарно-фрезерный станок по металлу для дома времен СССР может быть размещен в задней части гаража.

Главным движением приспособления с ЧПУ, питающегося от сети в 220 вольт, является движение шпинделя. При этом патроны изделия перемещаются вместе с суппортом. Универсальный автоматический микротокарный инструмент для дома оснащен закрепленными токарными резцами.

Настольный мини-агрегат с ЧПУ при обработке изделия концевыми инструментами может использовать бабки. Бабки мини-приспособления с ЧПУ создают движение подачи. Представленный универсальный микротокарный инструмент для гаража или дома может быть:

одношпиндельным;
многшпиндельным;
револьверным;
сверлильно-отрезным (выполняющим функцию дрели);

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.

Детали устройства токарных станков

Общее устройство механизма, который используют на предприятиях и дома, имеет одинаковый набор основных деталей:

рама (для крепления деталей);
суппорт, крепящий резец;
бабка передняя и задняя;
привод.

Читать еще: Как выбрать краскопульт к воздушному компрессору?

Рама для токарных станков: что требуется для изготовления

Основа, которая жестко фиксирует все узлы агрегата, – это рама. Некоторые мастера используют дерево в качестве материала ее изготовления. Все же металлическая рама надежней и позволяет обрабатывать массивные заготовки. Уголок и швеллер для рамы выбирают, ориентируясь на мощность привода и планируемые в дальнейшем работы. Правильный расчет – главная задача в сборке рамной конструкции. Соединение может быть сварным или болтовым.

Суппорт токарного станка: особенности изготовления

Суппорт должен обеспечивать надежную фиксацию резцам, иначе неизбежны аварии и травмы. Самодельный прибор требует надежности, как и промышленные аналоги. Суппорт должен обладать подвижностью с возможностью надежного фиксирования.

Резцедержатель токарного станка своими руками

Режущие инструменты в резцедержателе крепят несколькими болтовыми соединениями. Лучше предусмотреть возможность установки нескольких резцов с вращающимся механизмом резцедержателя. Это будет экономить время на установку инструмента. Нужно будет просто проворачивать головку, подводя к заготовке нужный резец.

Делаем переднюю бабку токарного станка самостоятельно

Расчет и изготовление редуктора, который находится в передней бабке и сообщает необходимую вращательную скорость при работе, сложная инженерная операция. Как и изготовить сам редуктор. Сделать регулятор скорости можно согласно простой схеме. Если она не устраивает, придется прибегнуть к покупке всего узла.

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.

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.

«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.

Что потребуется для сборки:

чертежи ЧПУ станка;

элементы крепежа и детали;

сверлильный и токарный станок;

Изготовить домашний ЧПУ станок можно двумя способами: купить набор необходимых для его функционирования деталей или же найти составляющие устройства самостоятельно и собрать их. В сегодняшней статье мы рассмотрим второй вариант.

Для начала нужно выбрать подходящую схему, согласно которой оборудование будет работать. Ее выбор зависит от желаемых характеристик станка, в частности размера, дизайна. Необходимо купить ходовые винты и другие детали; или же их можно изготовить на токарном и сверлильном станке. В качестве материала подойдет фанера или алюминий. Из фанеры также целесообразно сделать рабочую поверхность. Оптимальная толщина – 18 – 20 мм.

Что можно сделать при помощи токарного мини-станка, и где он применяется

Бытовые токарные мини-станки, как и аналогичное промышленное оборудование, предназначены для обработки заготовок из металла и придания им цилиндрической, конусной и сферической формы. Сейчас практически на всех производствах используются агрегаты с ЧПУ, что позволяет свести участие человека практически к нулю, но для домашних потребностей подойдёт простой станок. Несмотря на то, что компактное токарное оборудование унаследовало от своих больших собратьев большинство функций, тем не менее, с его помощью можно обрабатывать только небольшие заготовки и детали. Также на мини-станках можно производить торцевую подрезку и сверление, выполнять внешнюю и внутреннюю нарезку резьбы, расточку и многое другое. Компактное токарное оборудование прекрасно подойдёт для гаража, дома, установки на балконе или в небольшой мастерской.

4 Процесс самостоятельного изготовления агрегата для токарных работ

Далее мы расскажем о том, как смастерить самодельный токарный станок лучкового типа, а также предоставим видео этого несложного процесса. С помощью такой установки вы сможете обтачивать изделия из металла и иных материалов, выполнять заточку ножей и прочих режущих приспособлений. Агрегат, кроме всего прочего, станет вам лучшим помощником в тех случаях, когда вы сами занимаетесь ремонтом своего легкового автомобиля.

Для начала нам потребуется выпилить две прочные стойки из древесины и присоединить к ним при помощи гаек болты. К ним будет крепиться станина самодельного станка, которую также можно сделать из дерева (если есть возможность, лучше использовать для рамы какой-либо сортовой металл – стальной уголок либо швеллер).

Обязательно нужно сделать специальный подручник, который увеличивает уровень устойчивости резца для токарной обработки металлических деталей. Подобный подручник представляет собой конструкцию из двух склеенных под прямым углом (или соединенных небольшими винтиками) дощечек. Причем на нижнюю доску крепят полоску из тонкого металла, необходимую для предохранения рабочего инструмента от изменения его формы в процессе вращения. В дощечке, стоящей горизонтально, вырезают прорезь, которая дает возможность управлять движениями подручника.

С изготовлением задней и передней бабки у вас проблем быть не должно – суть понятна, а если возникнут какие-либо затруднения, можно посмотреть видео в интернете, где данный процесс показан и описан весьма подробно. Патроны бабок, как правило, делают из готовых цилиндров, подходящих по сечению к общей конструкции станка, или посредством сваривания листового железа.

Выбор силового оборудования

Рама самодельного оборудования по возможности должна монтироваться на металлической основе путём надёжного скрепления со станиной. После этого нужно установить все отдельные узлы и механизмы токарного агрегата, которых не так уж и много. На следующем этапе переходят к работе с силовым узлом оборудования. В первую очередь нужно выбрать электрический двигатель соответствующих параметров. Так как речь идёт об обработке металла – достаточно прочного материала, то и мотор должен быть мощным:

при обработке мелких металлических деталей достаточно мотора мощностью от 0,5 до 1 кВт;
для обточки более крупных заготовок лучше использовать двигатель 1,5-2 кВт.

Для самодельного металлообрабатывающего оборудования подойдёт двигатель от старой швейной машины или с любого другого ненужного бытового прибора. Выбор зависит от того, что найдётся в домашней мастерской или обойдётся недорого при покупке в магазине. К электромотору подсоединяется пустотелый вал из стали или как его называют – головка шпинделя. С этой целью используется ремённая или любая доступная передача. Вал подсоединяется к шкиву, закреплённому на шпонке. Шкив понадобится для размещения на нём рабочей части инструмента.

Подключение силовых механизмов выполняется либо собственноручно, либо обращаются за помощью к специалистам. При этом опытный электрик сделает все быстро и качественно, а у владельца станка будет полная уверенность в безопасности использования электрических деталей токарного станка. После окончания сборочных работ оборудование готово к использованию. Также в случае необходимости человек может расширить функционал оборудования.

Изготовив станок для обработки металлических деталей своими руками, человек получит незаменимого помощника в домашней мастерской. А учитывая многофункциональность такого оборудования, каждый желающий сможет отточить свои навыки в слесарном деле. Самостоятельно изготовленный станок будет отвечать всем предъявляемым к нему требования и не будет занимать много места в доме или гараже.