Направляющие для токарного станка своими руками

Как сделать направляющие для станков своими руками?

Направляющие для самодельного станка, естественно, нужно делать своими руками, иначе зачем надо было начинать его изготовление.

Я живу в довольно маленьком городе, и выбор на строительном рынке у нас не слишком большой. А цены дерут зверские. Я долго мучился, заказывал из интернета, но однажды не выдержал. Почта, которая никогда не привозит ничего вовремя. транспортные компании, которые дерут за каждый лишний грамм огромные деньги.

В общем, вопрос встал – мне нужны направляющие для станков, и нужны прямо сейчас. Так как взять их неоткуда, пришлось делать самому. На выходе получилось очень симпатично, да и вполне функционально. Описывать сам процесс изготовления станины смысла нет, все и так понятно. Все запчасти, которые вам понадобятся, изображены на этом фото :

В умелых руках – 5 минут и готово.

Но, так как этот вариант не универсален, я начал копать дальше. Захотелось сделать рельс

Делал из дерева, крепил на металлическую основу. У станка рабочее поле вышло 1050 мм на 1050 мм – универсально и удобно. Первый вариант не устроил из-за тяжелого движения – почему-то была очень большая сила трения. Переделывал пару раз. Остановился на таком варианте – работают как часы!

Если не очень поняли по фото – вот схематичное изображение. Ничего сложного.

Дальше ушел в рельсы с головой, немного поколдовал и вышло как-то так:

Этот вариант местные мастера попросили у меня купить. Можно бизнес открывать.

В общем, я могу с уверенностью человека, который покопался в этой теме и попробовал все своими руками, сказать, что сделать своими руками направляющие для станков несложно, если вы дружите с руками, головой и инструментами. Главное – начните. Любые возникающие вопросы можно погуглить, но делать это лучше по ходу дела. Если начнете откладывать дело, пытаясь изучить все заранее, можете не приступить вообще.

Видео: ЧПУ своими руками (мебельные направляющие)

Источник

Сборка направляющих и кареток для ЧПУ станка своими руками

Собирая станок с ЧПУ своими руками и определяясь с его комплектующими, важно правильно подобрать направляющие и каретки, которые по ним передвигаются. От этого зависит стабильная работа устройства и точность обработки.

Механика каждого станка, независимо от его предназначения и типа, содержит комплектующие, которые относятся к базовым. Поэтому игнорировать их параметры недопустимо. Общепризнанно, что такой важной составляющей для металлорежущих или деревообрабатывающих устройств считаются направляющие. Именно ними определятся безошибочная и цикличная работа.

Поэтому тот, кто решил создать станок, должен позаботиться, чтобы в его конструкции использовались качественные направляющие для ЧПУ, положительно влияющие на функционал устройства. На приобретении комплектующих не экономят.

Основные типы направляющих

В процессе конструирования и монтажа станков (заводского и самодельного изготовления) применяют разные типы направляющих устройства. Это связано с их предназначением – фрезерование, сверление или токарные работы. Они могут быть двух типов.

Направляющие скольжения

Их используют в оборудовании небольшой мощности, не требующем особой точности и высокой производительности. Такими деталями комплектуют сверлильные и токарные агрегаты настольного типа, деревообрабатывающие станки.

Полированный вал, как вид направляющей, относится к бюджетным. Он наиболее распространен.

ВАЖНО! Его изготавливают из высоколегированной стали, выполняют индукционную закалку и, впоследствии, шлифовку. Такая обработка служит для увеличения продолжительности работы, а вал изнашивается меньше.

Полированный вал имеет недостатки:

• крепление в концевых точках, со станиной нет крепления, из-за чего налицо отсутствие жесткой связи со столом и наличие погрешностей в обработке;
• провисание при увеличенной длине, поэтому допустим её максимум – 1 метр. Рекомендуют иметь оптимальное соотношение диаметра вала и его длины (0.06-0.1), чтобы достичь нормальных результатов.

Направляющие качения

Они сконструированы при участии подшипников качения.

У линейных подшипников – больший люфт, чем у каретки рельсовых направляющих, он меньше нагружен. Но у него есть ряд минусов:

• низкий уровень грузоподъемности;
• недолговечность;
• изготовление с солидным люфтом;
• чувствительный к воздействию пыли и стружек на вал.

Материал для производства втулок – бронза, латунь, капролон. Если имеет место соблюдение допусков, бронзовые подшипники скольжения не уступают подшипникам качения. Время от времени, если подшипник скольжения износился, его подгоняют, и чтобы устранить зазоры. Поэтому шариковая втулка более предпочтительна, благодаря тому, что она доступна и взаимозаменяема.

Вал и его виды

Стоит дать краткую характеристику и остальным видам.

• Шлицевому валу свойственно наличие специальной дорожки для шариков втулки. Отличаясь большей жесткостью и износостойкостью, сравнительно с валом обычного вида, применим в механизмах, в которых желателен монтаж направляющих на концах. В конструкции станков задействованы крайне редко из-за дороговизны.
• Вал на опоре в виде цилиндрических рельс линейного типа не допускает прогибания под нагрузкой и собственным весом. Его крепят на станине, надежно фиксируя. Несмотря на минусы, выражающиеся в наличии большого люфта втулок, их малом сроке эксплуатации, у цилиндрических рельс – большая грузоподъемность. Отличаясь от линейных подшипников, каретка по-разному реагирует на степень нагрузок. У небольшого станка ЧПУ, имеющего тяжелый шпиндель, есть вероятность того, что снизится точность.

• Предназначение профильных рельсовых направляющих – большая точность. Они также прикреплены к станине. Благодаря специальным дорожкам качения, нагрузки на каретку распределяются равномерно по поверхности, а профилем касания шарика к рельсе есть дуга. Среди плюсов – наличие хорошей грузоподъемности и износоустойчивости, а люфт сведен к минимуму. Сложности производства таких рельсов, отрицательно сказываются на ценообразовании, они дорогостоящие. Особенно это относится к направляющим, поставляемым известными брендами, у которых станки имеют числовое программное управление.
• У роликовых рельсов – плоские дорожки качения, а в опорном модуле, на месте шариков, установлены ролики, улучшающие все параметры направляющей. Их применяют в станках, фрезерующих черные металлы, сталь и камень.
• «Ласточкин хвост» выбирают для промышленного металлообрабатывающего оборудования, если нужна повышенная жесткость крепления. В направляющих этого типа – скольжение плоских поверхностей при максимальной площади контакта. Их выполняют в виде монолита со станиной. Вследствие сложности и трудоемкости процесса изготовления и ремонта, поэтому хоббийное станкостроение не приемлет эти направляющие.

Каким конструкциям отдать предпочтение

Не все могут позволить себе приобрести, скажем, обрабатывающий центр с ЧПУ для изготовления мелкосерийных деталей в домашних условиях, станок форматного типа или для токарных работ. Но самодельный агрегат с ЧПУ, сделанный собственноручно – реально. Собранное устройство в умелых руках продемонстрирует образцы правильной обработки деталей.

Собирая механику программируемых станков, обычно применяют самодельные линейные направляющие, так как в устройствах с круговым движением нет необходимости. Обратим внимание на некоторые конструкции, применяемые при этом.

Оцинкованные или хромированные трубы

Они идут с различным диаметром можно использовать как стержни при монтаже маломощных устройств – плоскошлифовальных наждаков, сверлильных или токарных станков. По шлифованному цилиндрическому стержню осуществляется движение бронзовой втулки. Иногда суппорт делают и без нее. У труб – невысокая цен, их легко обрабатывать. Хотя есть минус: небольшой ресурс (стирание защитного слоя наступает спустя 15-20 проходок, после чего сталь изнашивается более интенсивно); нет нужного уровня прочности при высоких нагрузках.

Фрезер

Эффективен фрезер, в котором направляющий механизм изготовлен на основе бывшего в употреблении матричного принтера или печатной машинки «Янтарь». При таком варианте прослужит долго. Не нужно искать очень широкие подшипники, их внутренний поперечник должен равняться диаметру болтов.

Мебельные стержни

Проблему механики для станков с ЧПУ можно правильно решить при помощи мебельных стержней. Тем более, что самоделки с их применением гарантируют тщательную обработку на деревообрабатывающем, ленточно-шлифовальном оборудовании, и даже фрезерном с невысокой мощностью. Мебельные комплектующие относятся к дешевым, хотя ресурс у них небольшой.

Полированный вал

Недорогой и часто применяющийся тип направляющей. Сущность обработки – индукционно закалить верхний слой, что способствует повышению длительности эксплуатации и снижению интенсивности процесса изнашивания. Затем вал полируется, и каретка движется при минимальном трении.

Самодельные

Часто практикуется установка самодельных направляющих, используя то, что есть в наличии. Например, можно воспользоваться стальным уголком, подшипниками, гайками и болтами.

ВАЖНО! Не берите алюминиевый, в таком случае надо быть готовым к частой замене детали. Дорожки в ней выедают шарикоподшипники каретки.

Предпочтение лучше отдать стальному уголку. Если использование механизма ожидается интенсивным, лучше его закалить и отшлифовать для снижения трения на подшипниках.

Штоки

Собирая маленький домашний станок, иногда пользуются, как направляющими, – штоками автомобильных стоек из отечественного авто. Они прочны и изготовлены из металла высокого качества. Это ощутимо сократит затрату средств на стоимость комплектующих.

Есть и такой вариант: алюминиевые шины из распредустройства трансформаторной подстанции с впрессованными медно-графитными втулками от стартера МАЗа. А подвижные узлы делают из пневмоклапанов, которые применяются для управления пневмоцилиндрами.

При изготовлении направляющих и кареток для чпу своими руками (роликовых или шариковых), надо пользоваться такими ожидаемыми критериями:

• сохранение заданных параметров;
• плавное линейное перемещение кареток;
• эффективность работы;
• низкое трение.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Некоторые умельцы советуют в механике на станке обойтись без втулок. Такой вариант возможен, но это чревато ухудшением производимых изделий, а сроки эксплуатации установленного устройства из стержней – снизятся.

Заключение

Если установленные комплектующие же умельцем подобраны или обработаны неточно, с таким устройством будут проблемы. Поэтому важно всегда учитывать эти рекомендации:

• в фрезеровке металлических или каменных заготовок, профильным рельсам нет замены;
• если строится станок с рабочим полем, превышающим 7 кв. м., лучше подобрать вариант профильных направляющих;
• в оборудовании по обработке мягких материалов с маленьким рабочим полем, меньшим формата А4, применим полированный вал с диаметром 16-25 мм.

Если направляющая соответствует всем критериям, и каретка по ней движется плавно и равномерно, то и работа такого узла будет правильная.

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