Как сделать токарный станок своими руками чертежи

Самодельный токарный станок по металлу своими руками: чертежи, фото, видео

Многие домашние мастера задумываются о том, как самостоятельно изготовить токарный станок по металлу. Такое желание объясняется тем, что при помощи подобного устройства, стоить которое будет совсем недорого, можно эффективно выполнять большой перечень токарных операций, придавая заготовкам из металла требуемые размеры и форму. Казалось бы, намного легче приобрести простейший настольный станок и использовать его в своей мастерской, но учитывая немалую стоимость такого оборудования, есть смысл потратить время на то, чтобы сделать его своими руками.

Самодельный токарный станок — это вполне реально

Использование токарного станка

Токарный станок, который одним из первых появился в линейке оборудования для обработки деталей из разных материалов, в том числе из металла, позволяет изготавливать изделия различных форм и размеров. С помощью такого агрегата можно выполнять обточку наружных и внутренних поверхностей заготовки, высверливать отверстия и растачивать их до требуемого размера, нарезать наружную или внутреннюю резьбу, выполнять накатку с целью придания поверхности изделия желаемого рельефа.

Серийный токарный станок по металлу — это габаритное устройство, управлять которым не так просто, а его стоимость очень сложно назвать доступной. Использовать такой агрегат в качестве настольного оборудования нелегко, поэтому есть смысл сделать токарный станок для своей домашней мастерской самостоятельно. Используя такой мини-станок, можно оперативно производить обточку заготовок, выполненных не только из металла, но также из пластика и древесины.

На таком оборудовании обрабатываются детали, имеющие круглое сечение: оси, рукоятки инструментов, колеса, конструктивные элементы мебели и изделия любого другого назначения. В подобных устройствах заготовка располагается в горизонтальной плоскости, при этом ей придается вращение, а излишки материала снимает резец, надежно зафиксированный в суппорте станка.

Проточка тормозного диска на самодельном токарном станке

Несмотря на простоту своей конструкции, такой агрегат требует четкой согласованности движений всех рабочих органов, чтобы обработка выполнялась с предельной точностью и наилучшим качеством исполнения.

Пример самодельного токарного станка с чертежами

Рассмотрим подробнее один из рабочих вариантов собранного собственными силами токарного станка, довольно высокое качество которого по праву заслуживает самого пристального внимания. Автор данной самоделки даже не поскупился на чертежи, по которым данное устройство и было успешно изготовлено.

Конечно, далеко не всем требуется настолько основательный подход к делу, зачастую для домашних нужд строятся более простые конструкции, но в качестве донора для хороших идей данный станок подходит как нельзя лучше.

Токарный станок, сделанный своими руками

Конструкционные узлы

Любой, в том числе и самодельный, токарный станок состоит из следующих конструктивных элементов: несущей рамы — станины, двух центров — ведущего и ведомого, двух бабок — передней и задней, шпинделя, суппорта, приводного агрегата — электрического двигателя.

Конструкция малогабаритного токарного станка про металлу

На станине размещают все элементы устройства, она является основным несущим элементом токарного станка. Передняя бабка — это неподвижный элемент конструкции, на котором располагается вращающийся шпиндель агрегата. В передней части рамы находится передаточный механизм станка, с помощью которого его вращающиеся элементы связаны с электродвигателем.

Именно благодаря такому передаточному механизму вращение получает обрабатываемая заготовка. Задняя бабка, в отличие от передней, может перемещаться параллельно направлению обработки, с ее помощью фиксируют свободный конец обрабатываемой заготовки.

Простая схема узлов самодельного станка по дереву подскажет простой вариант изготовления станины, передней и задней бабок

Самодельный токарный станок по металлу можно оснастить любым электродвигателем даже не слишком высокой мощности, но такой двигатель может перегреться при обработке крупногабаритных заготовок, что приведет к его остановке и, возможно, выходу из строя.

Обычно на самодельный токарный станок устанавливают электродвигатели, мощность которых находится в пределах 800–1500 Вт.

Даже если такой электродвигатель отличается небольшим количеством оборотов, проблему решают при помощи выбора соответствующего передаточного механизма. Для передачи крутящего момента от таких электродвигателей обычно используют ременные передачи, очень редко применяются фрикционные или цепные механизмы.

Токарные мини-станки, которыми оснащаются домашние мастерские, могут даже не иметь в своей конструкции такого передаточного механизма: вращающийся патрон агрегата фиксируется непосредственно на валу электродвигателя.

Станок с прямым приводом

Существует одно важное правило: оба центра станка, ведущий и ведомый, должны располагаться строго на одной оси, что позволит избежать вибрации заготовки в процессе ее обработки. Кроме того, необходимо обеспечить надежную фиксацию детали, что особенно важно для моделей лобового типа: с одним ведущим центром. Решается вопрос такой фиксации при помощи кулачкового патрона или планшайбы.

По сути, токарный станок своими руками можно сделать и с деревянной рамой, но, как правило, для этих целей применяют профили из металла. Высокая жесткость рамы токарного станка обязательна для того, чтобы на точность расположения ведущего и ведомого центра не оказывали влияние механические нагрузки, а его задняя бабка и суппорт с инструментом беспрепятственно перемещались вдоль оси агрегата.

Использование швеллеров при изготовлении рамы и передней бабки станка

Собирая токарный станок по металлу, важно обеспечить надежную фиксацию всех его элементов, обязательно учитывая нагрузки, которым они будут подвергаться в ходе работы. На то, какие габариты окажутся у вашего мини-станка, и из каких конструктивных элементов он будет состоять, станет оказывать влияние и назначение оборудования, а также размеры и форма заготовок, которые на нем планируется обрабатывать. От этих параметров, а также от величины планируемой нагрузки на агрегат будет зависеть и мощность электродвигателя, который вам необходимо будет использовать в качестве привода.

Вариант исполнения станины, передней бабки и привода

Для оснащения токарных станков по металлу не рекомендуется выбирать коллекторные электродвигатели, отличающиеся одной характерной особенностью. Количество оборотов вала таких электродвигателей, а также центробежная сила, которую развивает обрабатываемая заготовка, резко возрастают при уменьшении нагрузки, что может привести к тому, что деталь просто вылетит из патрона и может серьезно травмировать оператора.

Такие электродвигатели допускается использовать в том случае, если на своем мини-станке вы планируете обрабатывать некрупные и нетяжелые детали. Но даже в таком случае токарный станок необходимо оснастить редуктором, который будет препятствовать бесконтрольному увеличению центробежной силы.

Асинхронный трехфазный электродвигатель, подключаемый к сети 220 Вольт через конденсатор

Уже доказано практикой и конструкторскими расчетами, что для токарных агрегатов, на которых будут обрабатываться заготовки из металла длиной до 70 см и диаметром до 10 см, лучше всего использовать асинхронные электродвигатели мощностью от 800 Вт. Двигатели такого типа характеризуются стабильностью частоты вращения при наличии нагрузки, а при ее снижении в них не происходит ее бесконтрольного увеличения.

Если вы собираетесь самостоятельно сделать мини-станок для выполнения токарных работ по металлу, то обязательно следует учитывать тот факт, что на его патрон будут воздействовать не только поперечные, но и продольные нагрузки. Такие нагрузки, если не предусмотреть ременную передачу, могут стать причиной разрушения подшипников электродвигателя, которые на них не рассчитаны.

Если использовать ременную передачу нет возможности, и ведущий центр устройства напрямую соединяется с валом электродвигателя, то можно предусмотреть ряд мер, которые защитят его подшипники от разрушения. Подобной мерой может стать упор, ограничивающий продольное перемещение вала двигателя, в качестве которого можно использовать шарик, устанавливаемый между корпусом электродвигателя и задним торцом его вала.

В задней бабке токарного станка располагается его ведомый центр, который может быть неподвижным или свободно вращаться. Наиболее простую конструкцию имеет неподвижный центр: его несложно сделать на основе обычного болта, заточив и отшлифовав под конус ту его часть, которая будет соприкасаться с заготовкой. За счет вкручивания или откручивания такого болта, перемещающегося по резьбовому отверстию в задней бабке, можно будет регулировать расстояние между центрами оборудования, тем самым обеспечивая надежную фиксацию заготовки. Обеспечивается такая фиксация и за счет перемещения самой задней бабки.

Чтобы обрабатываемая деталь беспрепятственно вращалась в таком неподвижном центре, заостренную часть болта, которая с ней соприкасается, нужно будет смазывать машинным маслом перед началом работы.

Самодельная задняя бабка для настольного токарного станка

Советы по изготовлению простейшего станка

Сегодня не представляет сложности найти чертежи и фото токарных станков, по которым можно самостоятельно изготовить такое оборудование. Более того, несложно найти различные видео, демонстрирующие процесс их изготовления. Это может быть мини-станок с ЧПУ или очень простое устройство, которое, тем не менее, даст вам возможность оперативно и с минимальными трудозатратами изготавливать изделия из металла различной конфигурации.

Стойки простейшего токарного станка по металлу можно изготовить из древесины. Их необходимо будет надежно закрепить на станине агрегата при помощи болтовых соединений. Саму станину, если есть возможность, лучше изготовить из металлических уголков или швеллера, что обеспечит ей высокую надежность, но если их нет под рукой, можно также подобрать толстые деревянные бруски.

На видео ниже представлен процесс самостоятельного изготовления суппорта для токарного станка.

В качестве узла на таком станке, на котором будет фиксироваться и перемещаться режущий инструмент, выступит подручник, изготавливаемый из двух деревянных дощечек, соединенных под углом 90 градусов. На поверхности дощечки, где будет размещаться инструмент, необходимо зафиксировать лист металла, который защитит древесину от деформирования и обеспечит точное расположение резца по отношению к обрабатываемой детали. В опорной поверхности горизонтальной дощечки, перемещаемой по станине агрегата, необходимо сделать прорезь, за счет которой такое перемещение будет достаточно точным.

Для изготовления передней и задней бабки вашего самодельного токарного станка, необходимо будет подобрать металлические цилиндры соответствующего размера, которые размещают в подшипниковых узлах, установленных в деревянные стойки. Вращение, совершаемое обрабатываемой деталью, будет передаваться ей через передний центр, соединенный ременной передачей с электродвигателем. Таким образом, заготовка, надежно зафиксированная между передним и задним центром, обрабатывается при помощи резца, установленного в подручнике оборудования.

Еще один вариант самодельного станка (нажмите для увеличения)

Не должно возникнуть никаких проблем и с поиском электродвигателя, которым следует оснастить токарный мини-станок. Даже если вам не удалось найти двигатель требуемой мощности (500–1000 Вт — для обработки мелких деталей, 1500–2000 Вт — для крупногабаритных заготовок), то вполне подойдет бывший до этого в употреблении агрегат, ранее установленный на бытовой швейной машинке. Кроме того, в качестве привода для компактных токарных станков допустимо применять электродрели или шлифовальные машины.

В итоге таких несложных манипуляций вы получите в свое распоряжение станок, способный выполнять самые распространенные токарные операции по металлу. При желании агрегат можно модернизировать, расширяя его функциональные возможности. Конечно, станок с ЧПУ из подобного устройства сделать сложно, но выполнять на нем расточку, сверление, шлифование, нарезание резьбы и ряд других технологических операций по металлу вполне возможно.

Источник

Изготовление токарного станка по металлу своими руками

Сделать домашний токарный станок не такая уж и проблема. Так говорят специалисты или те, кто попробовал это сделать. Да, может быть легче использовать станок из магазина, но цена станка для тех задач, которые нужно решать, может быть просто неподъемной.

Это и заставляет умельцев, которые были есть и будут на Руси создавать настоящие шедевры. Цель статьи немного помочь им в этом или подтолкнуть к самостоятельному творчеству.

Общая конструкция самодельного оборудования

Общая конструкция самодельного токарного станка должна повторять и по возможности использовать элементы промышленных. Конструкция уже отработана. И просто в различных вариациях с улучшениями и дополнениями повторяют ту конструкцию, которая была у станков, на которых работали при Петре I.

Не требуется изготавливать и устанавливать абсолютно все, что есть у промышленного образца. (например, гитару) Достаточно изготовить станину, суппорт, шпиндель. Остальные узлы, это только для решения специфических задач.

Станина

Станина – это основа станка. От жесткости станины зависит точность изготовления деталей. При точении возникают сильные вибрации. Особенно если надо точить большие диаметры или использовать качественные сорта стали. Прочность и качество изготовления станины основа и залог успеха изготовления всего станка.

Практических вариантов два:

Сваривается массивная рама. Некоторые используют куски рельсов, швеллера или стальных профильных труб. Свариваются на ровной площадке с обязательным выдерживанием углов и плоскостей. В основание прекрасно подойдет металлическая плита толщиной 10-20 мм. Применение толстостенных труб для бурения также дают хороший результат.

Обеспечивает высокие характеристики по жесткости и гашению вибраций. Нижнюю часть станка изготавливают из железобетона с креплением больших уголков или швеллеров в качестве направляющих. Швеллер является оптимальным вариантом. На швеллере удобно крепить нужные элементы.

На боковых, места крепления вспомогательных механизмов. Выравнивание направляющих удобно выставлять с помощью полосок стекла, инструментальной линейки или других жестких шлифованных поверхностей подходящего размера.

Суппорт

Основа суппорта — это направляющие по которым происходит продольное и поперечное перемещение резца в резцедержателе. На промышленных станках традиционно используется направляющие скольжения «ласточкин хвост». В домашних условиях такой узел изготовить невозможно. Поэтому используются направляющие:

• цилиндрические (например, детали гидроцилиндра)
• профильным рельсам с подшипниками качения.

Наилучший вариант построения системы перемещений установка рельс с подшипниками качения.

Поперечное и продольное движение должно обеспечиваться использованием ходовой пары винт – гайка. В механизмах перемещения используются резьбовые шпильки, трапецеидальные винты или шарико-винтовые пары. Наиболее надежный вариант – применение шарико-винтовых пар.

Очень устойчив к перегрузкам и вибрациям. Но в домашних условиях изготовить ШВП невозможно. Приобрести от списанного станка, возможно хотя и дорого. Использование трапецеидального винта с гайкой наиболее оптимальный вариант по отношению цена — качество.

Трапецеидальные винты шире распространены чем ШВП более точно передают движение. На таком соединении винт – гайка можно предусмотреть механизм компенсации люфта. Использовать резьбовую шпильку, возможно, но только на очень простых конструкциях, где не требуется большая точность.

Для соединения частей суппорта используют стальные пластины толщиной 10 – 12 мм. обрабатывают по размерам направляющих и сверлят отверстия в нужных местах. Для достижения перпендикулярности сверлить дрелью не получится. Требуется использовать сверлильный станок.

Отверстия предварительно сверлить меньшим диаметром и проходить разверткой. Этим достигается качество изготовления. Используя пластины, суппорт собирается как конструктор с качеством не хуже, чем промышленные.

Передняя бабка

Передняя шпиндельная бабка используется для крепления заготовки и вращения ее для обработки. Состоит из корпуса, шпинделя, механизма привода.

Шпиндель представляет из себя полый вал, на одной стороне которого один или несколько шкивов на привод, на другом патрон, в котором крепится деталь. Вместо, патрона можно использовать три или четыре болта с предварительно приваренными гайками.

Лучше использовать стандартный трёхкулачковый патрон. Центровка заготовки в нем происходит автоматически. Четырёхкулачковый патрон используется, когда надо расточить отверстие в нецилиндрической заготовке или сделать расточку в стороне от оси. В домашней мастерской или гараже такое может понадобиться очень редко.

Шпиндель крепится в корпусе передней бабки очень жестко. Не должен создавать вибрации или биений. Для этого используются минимум два шарикоподшипника.

В корпусе передней бабки возможно устанавливать коробку скоростей и передачу на суппорт через ходовой вал. Скорости можно переключать, используя несколько шкивов разного диаметра на шпинделе и приводном механизме.

Задняя бабка

Задняя бабка используется для удержания заготовки соосно шпинделя. Ее, как и шпиндель лучше найти готовой. Часто на задней бабке крепится инструмент для сверления отверстий, нарезания внутренней и внешней резьбы в заготовке. Состоит из подвижного основания и пиноли.

В пиноли находится центр. Если длина обрабатываемой детали большая, то передвинув по салазкам заднюю бабку к детали. Закрепляют бабку и центром поджимают заготовку, установленную в патроне. Так создается надежное крепление детали для качественной обработки. Также вместо центра можно крепить сверла, метчики, зенкеры, развертки и другой инструмент.

Резцедержатель

Предназначен для крепления резцов. В резцедержателе можно одновременно установить два или четыре резца. Их можно менять специальной рукояткой не выключая станок. Резцедержатель устанавливается в верхней части суппорта.

Электрический привод

Электрический привод предназначен для вращения шпинделя. Возможно сделать двигатель и шпиндель на одной оси через муфту. Но надо помнить, что в процессе обработки заготовки на шпиндель действуют не только радиальная, но и осевая нагрузка. Если шпиндель будет расположен соосно двигателю, который не рассчитан на осевые нагрузки, то он быстро выйдет из строя.

Поэтому используется ременная передача и шкивы. Двигатель крепится на качающуюся площадку, которая обеспечивает натяжение ремней. Возможно использовать не только ременную, но и цепную передачу. Или использовать гитару с набором шестеренок.

Для чего можно использовать

Токарный станок — это мечта многих «рукастых» мужчин. С ним можно:

• точение различный конических и цилиндрических поверхностей
  изготовление болтов и гаек;
• обработка кромок отверстий;
• накатка рифленой поверхности;
• ремонт некоторых деталей автомобилей
  проведение заточки;
• шлифовальные и полировальные работы.

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.

Процесс изготовления комплектующих в домашних условиях

Рекомендуется процесс изготовления начать со станины, установка и выверка направляющих создание и установка передней бабки. Установка шпинделя, изготовление электропривода с механизмом натяжения. Монтаж элементов и разводка электрической схемы.

Изготовление суппорта и резцедержателя. Уже можно вытачивать короткие детали (болты, гайки, втулки). Последней изготавливаем заднюю бабку. Следующие узлы из разряда вспомогательных и идут как модернизация. Читайте также: как сделать токарный станок из дрели своими руками.

Как изготовить шпиндель

Шпиндельный узел выполняется из двух подшипниковых щитов. Лучше использовать готовые. Главное, добиться совпадения главной оси с осями направляющих. Вал шпинделя изготавливается на токарном станке или подбирается готовый.

При сборке вал запрессовывается в подшипники. С одной стороны, крепится токарный патрон, с другой шкив для ременной или цепной передачи. Для подшипников желательно обильную смазку с помощью масляных ванн.

Как изготовить патрон

Патрон для токарного станка изготовить практически невозможно. Можно попытаться изготовить самоделку из планшайбы с болтами, которые вкручиваются в предварительно приваренные гайки. Очень трудно отцентрировать деталь в таком «патроне» ни о какой точности думать невозможно.

Изготовление остальных деталей

Детали токарного станка по возможности желательно подбирать из готовых. При изготовлении станины обращается внимание на точность изготовления направляющих. Любая ошибка и возможна конусность при изготовлении деталей.

При изготовлении задней бабки также важно выдержать совпадение осей шпинделя и пиноли. Несоблюдение размеров может привести к конусности.

При изготовлении суппорта важно точно подобрать шаг резьбы винтов продольной и поперечной подачи.

Как сделать резцедержатель самостоятельно

При изготовлении резцедержателя важно обеспечить правильное и надежное крепление резцов. Четкую фиксацию резцедержателя в поперечном направлении. Жесткость при точении.

Как выбрать электродвигатель самому

В качестве двигателя рекомендуется использовать асинхронный двигатель мощностью 800-1500 Вт. Эти двигатели при снижении нагрузки не раскручиваются бесконтрольно как коллекторные. Возможно использовать асинхронный двигатель с частотным инвертором. Это позволит изменять скорость вращения шпинделя в любом диапазоне с любым шагом.

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.

Варианты модернизации

Модернизация станка должна идти в нескольких направлениях это:

• повысить мощность, поставив электродвигатель нового поколения;
• увеличить число рабочих передач для широкого перебора скоростей;
• повысить жёсткость в узлах станка;
• установка механической и электрической защиты для более безопасной работы;
• добавление вспомогательных узлов.

Ремни от шкивов

Ремни для шкивов лучше подбирать из поликлиновых ремней от автомобилей. Автомобильные ремни имеют большую площадь контакта (не проскальзывают), небольшая толщина (может работать с меньшими радиусами не перегреваясь), без биений (нет шума).

Кнопка экстренного торможения

Торможение в токарных станках необходимо. Проще всего делать модернизацию электрической схемы. Асинхронные двигатели рекомендуется тормозить подачей на клеммы двигателя постоянного напряжения на непродолжительное время (1-2сек.)

Установка защитного кожуха

Защитный кожух в обязательном порядке защищать шкивы и ремни передачи на шпиндель. Рекомендуется делать защитный кожух со стеклом для защиты глаз от стружки.

УЗО и другие защитные устройства

УЗО, предохранители, термореле, автоматы защиты, защитные кнопки должны быть установлены на токарном станке обязательно. Провода должны быть правильного сечения. Надежно закреплены на контактных площадках. Средства электрической защиты гораздо дешевле собственной жизни.

Освещение

Освещение зоны реза настольной лампой с гибкой арматурой поможет работать на станке. Единственное замечание: лучше использовать пониженное напряжение для питания лампы. В промышленных станках использовалось напряжение 36 В.

Амортизационные пружины

Служат для компенсации люфтов в суппорте и задней бабке.

Разборная основа

Разборная основа не рекомендуется для домашнего токарного станка. Чем массивнее основа станка, тем меньше вибрация и выше качество изготовления деталей.

Применение наждачного или шлифовального круга

На токарный станок можно устанавливать наждачный и шлифовальный круг для расширения возможностей токарного станка. Наждачный круг при работе на токарном станке необходим для заточки резцов.

Какие подручные средства можно использовать?

Для самодельных станков, кроме деталей от списанных токарных станков некоторые используют электрическую дрель как электропривод.

Преимущества и недостатки

Токарные работы в гараже или небольшой мастерской необходимы Токарный станок, сделанный своими руками, будет незаменимым помощником в руках умельца. Недостатком может быть только недостаточная точность обработки заготовок.

Общие правила эксплуатации и техники безопасности

• Резец должен быть параллелен поверхности детали, которая обрабатывается, иначе станок сломается из-за соскакивания инструмента.
• При обработке торцов заготовка должна упираться в заднюю бабку.
• Используйте особый щиток либо очки для того, чтобы защитить органы зрения от летящей во все стороны стружки металла.

Правила ухода

После окончания обработки станок необходимо очищать, убирая стружку металла и иной производственный мусор. Не допускайте попадания стружки в электрический двигатель самодельного токарного станка для обработки металлических заготовок.

Примеры самоделок из металла

Тот, кто сделал токарный станок своими руками технически грамотный человек. В токарных работах соответственно тоже будет разбираться. Профессиональный токарь имеет навыки правильной заточки резцов. Знает стандартные и нестандартные приемы работы.

У начинающих токарей такого нет, но на самодельном станке они могут изготавливать все точеные детали: втулки, болты, гайки, штуцеры, рукоятки, Навивка пружин определенного диаметра с определенным шагом.

Ремонт деталей автомобилей, Вытачивание шкивов и изготовление шпоночной канавки. Все подвластно умельцам из гаражей.

Источник