Болт для тисков своими руками

Выбираем винт для тисков

Каждый мужчина, кто выполнял слесарные, столярные, сверлильные работы, обрабатывал вручную металлические и деревянные изделия, наверняка использовал тиски. Значит, он знает, какую важную роль играет ходовой винт. Заготовка для этого технологического приспособления изготавливается из стали и дорабатывается на токарном станке. В конечном итоге получается изделие с необходимыми размерами.

Особенности

Надежный, прочный винт для тисков изготовить в домашних условиях без сложного оборудования фактически невозможно. Даже в случае, если на руках будет заготовка, потребуется токарный станок, инструменты, резцы для обработки деталей и нарезки резьбы требуемых параметров. Поэтому если в тисках для столярных, слесарных, верстачных работ по какой-либо причине сломался ходовой винт, придется искать ему замену или заказывать у токаря новый.

Устройство тисков для выполнения работ по дереву, металлу сводится, по сути, к двум ключевым элементам – станине, на которой установлена неподвижная губка, и подвижной части, где располагается вторая зажимная губка. Поступательно-прямолинейное перемещение второго компонента с заданной точностью обеспечивается именно за счет ходового винта, имеющего ручку для удобства и облегчения прилагаемого усилия при фиксации обрабатываемой детали в губках. Благодаря такой конструктивной особенности между губками инструмента можно зажимать детали разного размера.

Правда, размер деталей имеет свои ограничения, что зависит от максимального расстояния, которое задано в конструкции той или иной модели тисков.

Сами тиски подразделяются по следующим факторам:

• по типу приводного механизма;
• по способу зажатия заготовки;
• по форме исполнения.

Они бывают крестовыми, глобусными, шаровыми. Однако какими бы они ни выпускались, в каждой модели присутствует винтовая пара, представляющая собой ходовую гайку, накручивающуюся на центральный болт (или шпильку) при его вращении, в результате чего происходит процесс продольного перемещения подвижной части тисков. Центральная резьбовая шпилька, таким образом, объединяет основные части устройства.

Мужчины, которым приходилось сталкиваться с работой за тисками, наверняка обращали внимание на профиль. Используемая трапецеидальная резьба обладает многими преимуществами по сравнению с метрической и дюймовой. Такая шпилька устойчива к повышенным нагрузкам, истиранию в процессе эксплуатации. Однако и к материалу для изготовления ходового винта предъявляются не менее жесткие требования.

Винтовая пара изготавливается по среднему классу точности. При производстве используется низкоуглеродистая сталь А-40Г или 45 сталь. Эти сплавы легко поддаются обработке, в результате которой можно достичь низких показателей шероховатости, высокой точности профиля и шага резьбы.

Готовая продукция обладает требуемыми характеристиками, обеспечивающими надлежащее качество изделий.

Ходовые винты для тисков бывают:

• с быстрозажимным механизмом;
• с двумя направляющими к деревянным верстакам;
• с упором;
• специальные – для изготовления Г-образных тисков.

В системе, где присутствуют гайка, винт и стойка, основным звеном считается именно винт. Он вращается в подшипнике и имеет гладкую шейку. Такой винт не перемещается, а образует вращательную пару.

Во вращательной паре реализовано преобразование вращательного движения в поступательное. Когда винт проворачивается, ползун, являющийся частью механизма, перемещается согласно шагу резьбы. Кроме того, существуют и другие конструкционные решения, например, тиски с перемещающимся винтом.

Как сделать?

Если нет возможности приобрести готовое изделие, то слесарю, столяру или домашнему мастеру придется заказывать ходовой винт у станочников. В другом случае, когда имеется доступ к токарному станку, можно изготовить деталь самостоятельно. В этом примере, кроме станка, потребуются такие материалы и инструменты:

• заготовка (можно взять из стали 45);
• резцы (подрезной, резьбовой);
• резьбовые шаблоны;
• штангенциркуль;
• наждачная бумага для достижения минимальных значений шероховатости.

А также необходимо найти чертеж ходового винта и внимательно ознакомиться с техническими параметрами. Если винт изготавливается под определенные тиски, узнать диаметр и шаг резьбы, чтобы не ошибиться.

Изготовление детали производится в следующем порядке.

1. Зажать заготовку в патрон токарного станка.
2. Заторцевать заготовку с двух сторон и проточить под шейку по необходимым размерам.
3. Выполнить центровку детали.
4. Перевернуть и зажать с обработанной стороны, поджать центром;
5. Проточить на требуемую длину.
6. Последний шаг – нарезать резьбу.

Сделать ходовой винт при наличии необходимого оборудования и инструментов несложно. Основное правило – уметь пользоваться токарным станком и затачивать резцы. И, конечно, нужно знать, как работать со штангенциркулем и другими приспособлениями токаря.

О том, как сделать винт для тисков, смотрите далее.

Источник

Тиски: делаем самостоятельно – варианты и разновидности, схемы, реализация

На просторах рунета можно встретить утверждения вроде: «Настоящий мастер делает тиски только самостоятельно». Что скажет по этому поводу настоящий мастер, представить нетрудно. Он-то, любитель или живущий своим трудом, профи прекрасно знает, какой инструмент и оборудование лучше купить и что из него стоит сделать самому. Однако бывают случаи, когда изготовить и тиски своими руками имеет смысл. Напр., для дачи (покупные там зиму зря простаивают, и спереть их могут), при работе на выезде и/или при случае (приехал в гости к родственникам, попросили помочь, а они совсем не мастеровые). К сожалению, при теперешнем положении с инструментом появляется также обстоятельство, заставляющее задуматься: а не сделать ли тиски все-таки самому?

Чугун и сталь

Детали станины и зажима слесарных тисков положено делать из конструкционного чугуна – он очень плохо ржавеет, тверд и вязок, имеет малый ТКР (коэффициент температурного расширения), но главное – практически не подвержен усталости металла. Чугунные тиски служат не десятилетия – столетия. Поскольку «прочность всей цепи определяется ее самым слабым звеном», губки тисков и пара ходовой винт – гайка изготавливаются из инструментальной стали различных марок. Простая конструкционная слишком пластична, ее сильно ведет при сварке, и она легко ржавеет. Поэтому оставлять самодельные тиски вроде тех, что на рис. ниже, зимовать на даче не рекомендуется – за зиму могут прийти в полную негодность.

Самодельные слесарные тиски

Но суть проблемы не в этом. А в том, что сейчас у купленных по приемлемой цене тисков лапы губок часто ломаются уже при первом зажиме; в лучшем случае при регулярном пользовании тиски прослужат полгода-год. При осмотре излома оказывается, что сделаны они из простого серого чугуна. Не ломаются лапы, так изнашивается ходовая пара – резьба там обычная треугольного профиля (см. далее), да и сталь, похоже, не лучше Ст44. А цены на сертифицированные тиски с полной спецификацией и гарантией… не будем о грустном, вспомним лучше что-то хорошее из прошлого. Как следствие, встает вопрос: а не стоит ли сделать тиски самостоятельно в домашних условиях? Не говоря уже о случае, когда зажать заготовку надо, а хоть каких-то тисков в пределах досягаемости нет. Не лучше окажутся, так хоть дешевле обойдутся. Или даром, если в хламе найдутся подходящие обрезки маталлопрофиля, см. напр., сюжет:

Видео: самодельные тиски за полдня из металлолома

Первобытные из чурбака

Большинство операций по обработке материалов требуют закрепления заготовки, а собственные руки-ноги для этого отнюдь не самое подходящее приспособление. Поэтому начнем с тисков из деревянного чурбака. Для их изготовления понадобится 4+ гвоздя сотки или 150-200 мм и топор. Продольная пила также не помешает, если есть. Вид такого приспособления у современного человека вызовет то ли смех, то ли ужас, но пращуры каменного века пролили бы над ним слезу умиления – тиски из чурбака достаточно надежно держат заготовки неправильной форм почти что из любого материала.

Как сделать тиски из деревянного чурбака, показано на рис.:

Как сделать простейшие тиски из деревянного чурбака

Кусок бревна/полена из хорошей прямослойной древесины раскалывается (распиливается) как показано слева на рис; кривоватый скол можно грубо подтесать на плоскость. Неподвижная губка и упорная пятка крепятся к «станине» гвоздями; древние крепили их острыми щепками твердого дерева. Гвозди вбиваются наискось, чтобы усилие зажима их более тянуло, чем гнуло.

Подвижная губка свободно скользит по станине. Прижим – клиновый; клином может быть подтесанный на конце сук или пара их. Некоторая сноровка требуется, чтобы правильно подтесать клин(ья): слишком острый опрокинет подвижную губку на обрабатываемую деталь, а слишком тупой выдавит ее (губку) вверх. Но зажатая заготовка за счет упругости и вязкости дерева держится вполне надежно. Так надежно, что для освобождения заготовки приходится выбивать клин.

Примечание: длинномерные заготовки можно фиксировать парой или более таких же тисков.

Чего ждать от самодельщины

Описанное приспособление, конечно, временное – все его детали довольно быстро размочаливаются, даже если дерево жмет дерево. Поэтому займемся вначале вопросом: какие самодельные тиски стоит изготавливать?

Зажимных приспособлений самого разного рода в технике используется неисчислимое множество; патенты на них насчитываются тысячами и десятками тысяч. Самостоятельно имеет смысл делать тиски, во-первых, наиболее употребительные. Во-вторых, не требующие для изготовления специальных материалов, производственного оборудования и сложных технологий.

Обычные слесарные тиски (поз. 1 на рис.) придется делать неповоротными. В противном случае придется искать либо готовую пару шейка-юбка (см. далее), которую к тому же может увести при сборке сваркой, либо возможности воспользоваться шейпинговым станком (попросту – шейпингом). Которых на ходу осталось очень мало, трудо- и энергоемкую шейпинговую обработку все более вытесняют точные литье, штамповка и роботы.

Примечание: в шейпинговом станке заготовка зажата неподвижно, а резец, вращаясь, перемещается по продольной и поперечной осям. В токарно-винторезном и карусельном станках заготовка зажата во вращающемся шпинделе (на столе-карусели в карусельном) и резец перемещается в продольной-поперечной (в токарном) или в вертикальной-поперечной плоскостях. Вам не приходило в голову задуматься – как обточены фланцы/шейки кривых литых труб, корпусов центробежных насосов-«улиток» и т.п. деталей сложной конфигурации? На шейпинге.

Переставные (мобильные) мини-тиски, поз. 2, вроде бы проще, но для их изготовления необходимы особо качественные и, соотв., трудно обрабатываемые материалы. Дело в том, что усилие прижима ручных тисков определяется мускульной силой работника. А поперечное сечение деталей тисков с уменьшением их размеров падает по квадратичному закону, т.е. быстро. Лапы чаще всего обламываются как раз у мини-тисков. Однако расширить их функциональные возможности своими силами как раз несложно, см. далее.

Обычные столярные тиски, поз. 3, входят в состав столярного верстака и без него неработоспособны. Но далее мы рассмотрим, как изготовить тиски Моксона для работы по дереву, превращающие любой рабочий стол (в т.ч. хоть письменный) в практически полноценный столярный верстак.

Вот что действительно стоит сделать самостоятельно домашнему мастеру, так это однокоординатные станочные тиски (простой неповоротный стол) к сверлильному станку, поз. 4. Они же могут использоваться самостоятельно (отдельно от станка) для самых разнообразных работ. Материал для станочных станков годится обычный имеющийся в широкой продаже; работы по изготовлению станочных тисков, не уступающих фирменным, требуется буквально всего ничего.

Ювелирные тиски ручные (поз. 5) и настольные (поз. 6) – удобнейшие штуки для мелких точных работ. Но увы – для их изготовления нужны спецматериалы и оборудование, которое есть на всяком машиностроительном заводе общего профиля. В домашних условиях можно сделать неплохие заменители тисков-«лягушек», поз. 7, которые, кстати, часто входят в комплект настольных ювелирных тисков, поз. 8.

А вот с угловыми тисками (поз. 9) для зажима деталей, соединяемых под углом, дело, как говорится, глухо. Сделать их подобие своими руками возможно (поз. 10), но, во-первых, оказывается, что обеспечить зажим уже под фиксированным углом точно 90 градусов очень сложно, а если удалось, то угол потом быстро «плывет». О самодельных угловых тисках с регулируемым углом зажима и говорить не стоит. То же касается 2-3 координатных ручных станочных тисков (поз. 11-14) и, напр., приспособлений для вязания рыболовных мушек (поз. 15), которые уже не тиски, а узко специализированный станок.

Слесарные

Устройство ручных слесарных тисков показано на рис. Фасонная гайка винта неподвижно закреплена в туннеле станины; в него же входит хвостовик зажима, называемый ползуном. Сечения туннеля и ползуна также фасонные (сложной конфигурации) и соответствуют друг другу.

Устройство ручных слесарных тисков

Как уже сказано, от поворота тисков в горизонтальной плоскости придется отказаться: на опорной плите для этого нужно проточить шейку, а на поду станины – юбку. Сверхточности для этого не нужно, но требуется специальное оборудование, см. выше.

Вторая проблема – лапы с губками. Лапы должны быть очень жесткими, чтобы не поддавались реакции зажимаемой детали, и в то же время вязкими, чтобы не сломались. Поэтому самый дешевый материал лап хороших тисков вместе с прижимом и станиной – конструкционный чугун, но он плохо обрабатывается, и прижим со станиной выполняются литыми. Дома вагранку или электропечь на 1700-1800 градусов не поставишь, так что о литье черных металлов забываем.

Однако чугун еще и очень твердый, довольно хрупок и поэтому лапы без губок могут или попортить деталь, или сами об нее выкрошиться. Губки из твердой износостойкой и в то же время очень упругой спецстали решают проблему. Из нее же можно было бы изготовить все тиски, но цена их тогда… Вам не попадались настольные тисочки по цене при. $1 за тоже 1 мм ширины губок? Вот это и есть цельностальные, а нам нужно думать, как бы сделать станину и прижим тисков, пригодных хотя бы для эпизодического использования, из обычной конструкционной стали.

Ходовая пара

Фиксация ходового винта тисков в ползуне

Но вот с чем возникают проблемы, кажущиеся непреодолимыми, так это с ходовой парой тисков. Кажется, ничего сложного: винт с гайкой или резьбовое отверстие в станине. В шейке винта проточена канавка; ее вроде бы можно выбрать надфилем, зажав винт, обернутый за резьбу тонким алюминием, в патрон сверлильного станка или закрепленной на столе дрели. В прижиме (или в ползуне сборных из отдельных деталей тисков) винт фиксируется вильчатым захватом, см. рис. справа.

Вся штука в том, что всем этим деталям приходится принимать на себя огромные рабочие нагрузки. Если налечь на вороток с силой ок. 20 кгс (ерунда для взрослого нормального мужика), то на резьбу с шейкой винта и ответные детали придется более 120-130 кгс/кв. мм. Итого, чтобы тиски очень быстро не износились, винт, гайку и вильчатый захват нужно делать из стали с пределом текучести более 150 кгс/кв. мм; у обычной конструкционной он менее 100. А обычная метрическая резьба треугольного профиля быстро сомнется или слижется.

Чертежи ходового винта слесарных тисков с шириной губок до 180 мм даны на рис.:

Чертежи ходового винта слесарных тисков

Один критический пункт тут обойден: вместо проточки на шейке здесь пара втулок из обычной стали. В таком случае и вильчатый захват можно сделать из нее же. Детали фиксатора винта придется периодически менять, но это еще куда ни шло. А вот как нарезать трапецеидальную резьбу D20? Искать ходовую пару от старых тисков? Так в них с 99,0% вероятностью изношен именно «ход», а чугунные станина, прижим и плита еще вполне пригодны к эксплуатации.

Не все так плохо

Ходовой винт и гайку к нему для нерегулярно используемых тисков с шириной губок до 150 мм можно найти почти в любом хозяйственном, инструментальном или строительном магазине либо на железном базаре. Новые, муха не сидела. Откуда? Из крепежных узлов, рассчитанных на нагрузку не менее 450-460 кгс. Узлы это очень ответственные, и сталь на них идет как раз подходящая, даже лучше – ходовая пара тисков, на которых работают не интенсивно, будет достаточно долговечной и с обычной метрической резьбой.

Дешевле всего обойдется анкер-кольцо для подвески к потолку и стенам тяжелых люстр или многофункциональных тренажеров, вверху на рис. ниже. Проследите только, чтобы винт был или литой, или на нем стык кольца и шейки проварен (показано красной стрелкой). Анкер-кольца выпускаются до М22 длиной до 450 мм – делай тиски, какие хочешь. Анкер-кольцо М12х150 держит нагрузку 480 кгс, а М16х220 для 150-мм тисков подойдет еще и с запасом.

Крепежные узлы, из которых можно сделать ходовую пару самодельных тисков

Второй вариант «класса муха не сидела» обойдется дороже, но, возможно, и по цене металлолома – если сломан. Это – талреп крюк-кольцо, внизу на рис. В дело идет, разумеется, кольцевая часть (показана зеленой стрелкой). Преимущество – у вас сразу появится и отличная износостойкая гайка. Недостаток – меньшая длина и, соотв., ход губок тисков: у винтов талрепа на 200 длины резьбовых частей чуть более 100 мм.

Примечание: некоторые недостатки того и другого – вороток тисков придется каждый раз долго крутить, т.к. шаг стандартной метрической резьбы прим. втрое меньше специальной трапецеидальной. С ходовую пару нужно будет периодически смазывать тавотом или др. консистентной смазкой – «сухие» тиски с такой ходовой парой туго крутятся, но плохо жмут.

Губки

Как устроены хорошо известные читателям рунета слесарные тиски, показано на рис. ниже. Там, правда, ошибочка – стопорные гайки нужны тоже М16. Задняя из них по ходу винта навинчивается первой и подваривается к шпильке. Затем шпилька с надетой задней шайбой вставляется в прижим, он же в данном случе и ползун («подвижная часть» на рис.); надевается передняя шайба, навинчивается и подваривается передняя гайка М16, и приваривается проушина для воротка; вот это уже гайка М18. Станина («подвижная часть») – квадратная профтруба 120х120х4; ползун – тоже квадратная профтруба 100х100х3.

Устройство самодельных слесарных тисков из профтрубы.

Пока все хорошо, но губки – тоже из профтрубы. Их рабочие поверхности гладкие, а нужны рифленые, но это полбеды. А беда – уже от небольшого прижима губки необратимо разойдутся (добавлено на рис.). Укосины внутри или снаружи не помогут – сам металл неподходящий. Читатель, возможно, уже догадался – раз проблема описывается, выход есть. Даже два, см. ниже и след. раздел.

Примечание: достоинство слесарных тисков из отрезков профтруб – дешевизна. Подходящие куски наверняка найдутся в любой куче металлолома, см. напр. видео ниже:

Видео: самодельные тиски из обрезков труб

Первый – тоже из рунета: лапы и губки из хвостовиков токарных резцов по металлу. На лапы – резцы потолще; на губки – поменьше. Но это, в общем-то, не выход. Инструментальная сталь обрабатывается очень трудно. Практически все, что с ней можно сделать в домашней мастерской это отпилить хвостовики болгаркой, приварить к лапам губки и все вместе к станине и прижиму. Инструментальную сталь от сварки почти не ведет. Но и варится она тоже плохо: готовые лапы с губками, приваривая их к профтрубам, придется греть так, что недопустимо поведет станину/прижим. И времена сейчас не те, когда изношенных резцов можно было набрать на заводской свалке, а бракованных купить за копейки в магазине «Юный техник». С распространением в мире электродуговой плавки металлов инструментальная сталь стала ценным вторичным сырьем и на предприятиях выработавшиеся токарные резцы учитываются поштучно. Поэтому переходим к второму выходу.

Станочные

Как сказано выше, выгоднее всего делать своими руками станочные тиски. Они намного упрощают сверловочные работы, а материал для станочных тисков годится практически любой из имеющихся в наличии: от швеллера, см. ролик:

Видео: простые тиски из швеллера

до фанеры, см. сюжет:

Видео: столярные тиски из фанеры для сверлильного станка

Источник