Настольные токарные станки по металлу своими руками

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

Как сделать мини токарный станок по металлу самостоятельно?

При необходимости изготовить сложное устройство для дома или огорода часто возникает необходимость произвести обточку цилиндрической поверхности. Мини токарный станок по металлу сможет оказать помощь при выполнении подобной работы. Необязательно его покупать. Простое оборудование подобного типа можно изготовить своими руками.

Вариантов для создания подобного станка несколько. Многое зависит от тех задач, которые предстоит решать с его помощью.

Задачи для токарного оборудования

Цилиндрические и конические детали производят с помощью токарной обработки. Здесь реализуется принцип вращения детали относительно режущего инструмента. Во всех других видах обработки заготовка не перемещается.

При токарной обработке выполняют следующие операции.

1. Выполняется вытачивание цилиндрической поверхности. При необходимости на ней выполняют ступени: один или несколько цилиндров разного диаметра располагают согласно задумкам конструктора.
2. Точат уступы и канавки для упора или установки фиксирующих колец или шайб.
3. Растачивают внутренние цилиндры или конические поверхности.
4. Нарезают резьбу необходимого диаметра с определенным шагом. Ее располагают внутри или снаружи детали.
5. С помощью вспомогательного инструмента сверлят соосные отверстия, зенкерами и развертками добиваются необходимой точности и чистоты обработки.
6. При необходимости с помощью накаток придают специальное рифление поверхности или накатывают резьбу особого профиля.
7. Имея болванки, с помощью давилок методом пластической деформации изготавливают тонкостенные детали из металла или пластических материалов.
8. В мебельном производстве часто протачивают изделия сложной формы, их называют фасонными поверхностями вращения. Изготовление выполняется по специальным шаблонам или программам.

Назначение оборудования

В технологии обработки материалов резанием принято различать установки для обработки по классам точности. Основным критерием является материал, которому требуется придать определенные формы и параметры:

• Деревянные заготовки вытачивают на станках, обеспечивающих точность до 1 мм.
• Изделия из конструкционной стали точат с точностью до 0,05 мм.
• На станках повышенной точности (обработка изделий из инструментальных сталей), оборудованных микрометрическими измерительными инструментами можно добиваться исполнения до 0,005 мм.

Для домашних условий создают деревообрабатывающее оборудование, а при необходимости работы над металлическими заготовками нужны станки по металлу. Основные отличия заключаются в приводе для инструмента.

Если нужно вытачивать деревянную деталь, используют упор. На него опирают инструмент. Продольную и поперечную подачу выполняют вручную.

Расшифровывают эту аббревиатуру так: станок, приспособление, инструмент, деталь. Все эти элементы должны сохранять определенную жёсткость, тогда гарантируется требуемая точность при обработке.

Основные узлы

Схема токарно-винторезного станка:

Основными узлами и деталями токарного станка являются.

1. Все элементы размещаются станине. Она является основой для всего оборудования. Ее прочность гарантирует точность обработки заготовок. Промышленные образцы отливают из ковкого или модифицированного чугуна. Потом протачивают направляющие, по которым могут скользить вспомогательные приспособления. Чтобы гарантировать устойчивость этот элемент стараются сделать массивным, дополнительно крепят на мощное основание. Используют анкеры для фиксации фундаменту.
2. Передняя бабка оборудуется шпинделем. На нем устанавливают патрон или поводковые механизмы. Внутри передней бабки размещают коробку передач. При необходимости частота вращения патрона может быть низкой или высокой.
3. В нижней части передней бабки имеется еще коробка подач. Она нужна для организации перемещения инструмента.
4. На станине с обратной стороны устанавливают заднюю бабку. Чаще всего используют пиноль. Ее размещают соосно со шпинделем передней бабки. Для обработки длинномерных заготовок тут ставят конус. Он может быть неподвижным или вращающимся в подшипниках. Можно разместить тут сверла или резьбонарезной инструмент. Специальный маховичок позволяет производить продольную подачу.
5. Суппорт расположен сбоку от станины. Он перемещается по направляющим станины. Тут имеются приспособления для фиксации резцов, устанавливаемых в резцедержателе (специальном устройстве для установки нескольких типов инструмента). В суппорте есть вспомогательные приспособления, позволяющие осуществлять продольную и поперечную подачу инструмента при обработке. Задавая, условия перемещения, можно обрабатывать поверхность деталей по сложному профилю.

В качестве вспомогательных устройств станка используют:

• насос для подачи смазывающей охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону обработки;
• поддон, тут собирается стружка, сюда же сливается СОЖ;
• локальная подсветка помогает токарю направить освещение на резец и деталь;
• защитный экран защитит человека от стружки, влаги и других опасных элементов.

Изготовление мини токарного станка

Для дома можно изготовить небольшой настольный станок. Вариантов для создания несколько. Самостоятельно можно создать изделие на базе дисков, выпиленных из толстостенной трубы или кругляка диаметром 120 мм.

Пошаговый процесс сборки устройства

Когда выточены все необходимые детали, необходимо их собрать в единую конструкцию.

На сборочном столе собирают детали будущего настольного токарного станка.

Решено конструкцию изготавливать из фланцев, выточенных из кругляка диаметром 120 мм. Для облегчения в них просверлено центральное отверстие Ø 55 мм. Имеются три отверстия Ø 20 мм.

С торца просверлены дополнительные отверстия для резьбовых фиксаторов. Винтами М6 можно закрепить остальные детали в заданном положении.

Для будущего ходового винта запрессована бронзовая втулка. Внутренний Ø 16 мм.

Направляющие станины изготовлены из ковкого чугуна. В них изготовлены продольные проточки. Цилиндрическая часть позволяет фиксироваться в отверстиях фланцев.

Вставляется направляющая так, чтобы совместить все имеющиеся элементы.

Чтобы выдержать заданное расстояние используются дистанционные втулки. Их устанавливают в распор между фланцами.

Вторая направляющая изготовлена точно также как и первая.

Собрав основание для передней бабки, приступают к сборке задней.

Каркас стягивают гайками. Создана основа будущей станины.

Станок буде стоять, опираясь на передние упоры. Их крепят винтами к фланцам.

По направляющим перемещаются опорные втулки. На них будут монтироваться суппорт и задняя бабка. Длинная втулка работает направляющей, а короткая – является поддерживающей. Проточки на валиках не позволяют смещаться.

Конструктивно опорные втулки выполнены разной длины. Такое решение позволяет увеличить рабочий ход.

Длина обрабатываемых деталей может быть достаточной, чтобы детали имели размеры до 250 мм.

Площадка для суппорта крепится винтами М6.

Отверстия для площадки сверлят по месту. Эта деталь изготавливается индивидуально. Если попытаться сделать ее только по чертежу, то может проявиться эффект заклинивания.

По аналогии изготавливается площадка задней бабки. Ее также сверлят по месту. Нужно обеспечить скользящее перемещение по направляющим.

Нужно обеспечить жесткость станине. Для передней бабки выточено специальное цилиндрическое полукольцо. Оно крепится болтами к фланцам.

Перемещение инструментов на суппорте или задней бабке осуществляется по ходовому винту. На нем протачивается прямоугольная резьба, имеющая небольшой наклон (12,5 ⁰). При вращении ходового винта детали, закрепленные на нем, перемещаются вперед или назад. Зависит от направления вращения.

Отверстие с запрессованной втулкой создавалось для ходового винта.

Чтобы винт свободно вращался, но сам не смещался вдоль своей оси, используются упорные подшипники. Их ставят спереди и сзади от задней опоры.

Для предотвращения осевого перемещения ходового винта устанавливается фиксирующая втулка. Она крепится болтом М6. Теперь винт не будет смещаться вдоль оси, но вращаться может.

Поверх фиксирующей втулки ставится нониус (приспособление с насечками). Один оборот винта перемещает суппорт или заднюю бабку на 10 мм. Ориентируясь по шкале, можно выполнять точное смещение в продольном направлении.

Чтобы вращать ходовой винт, устанавливается маховичок. Небольшая рукоятка позволяет легко вращать маховик.

Ориентироваться помогает риска. Глядя на нее, задают нужное осевое смещение.

Станина станка собрана. Теперь нужно установить переднюю бабку. В ней будет фиксироваться деталь.

На пластинах устанавливают направляющие поперечного перемещения.

Передняя бабка монтируется сверху. На рисунке видны блок шкивов, трехкулачковый патрон и центральная втулка.

Шкивы можно легко снять и установить на шпиндель.

Сам шпиндель устанавливается внутри центральной втулки.

Между шпинделем и втулкой имеются радиальные подшипники. Они дают свободное вращение.

Центральная втулка крепится болтами к станине.

После установки подшипников монтируется шпиндель с трехкулачковым патроном. Внутри шпинделя проточено отверстие Ø 35 мм. При необходимости заготовки меньшего диаметра могут проходить сквозь него.

Станок готов. Привод осуществляется через клиновые ремни от электродвигателя, установленного в стороне.

Видео: токарный мини станок своими руками.

Изготовление станка на базе электродрели

Если нужно вытачивать детали маленького формата, то станок можно изготовить из электродрели. Конечно, крупную деталь проточить не получится, но небольшие изделия можно изготовить на небольшом устройстве. В мастерской оно не займет много места.

Небольшой станок, максимальный диаметр детали составляет 13 мм. Станина сваривается из швеллера 60 мм. Для фиксации электродрели используется кольцо, установленное неподвижно на опору. Так создается передняя бабка. По швеллеру можно перемещать заднюю бабку.

Конструкция выполнена так, что охватывающий фрагмент профильной трубы имеет скользящую посадку по швеллеру.

Ходовые винты выточены из прутка Ø 14 мм. На них нарезана резьба М14.

Для установки резцов изготовлен резцедержатель. Он может устанавливаться в четырех положениях. При необходимости токарь в нем закрепит 4 разных резца.

Чтобы развернут нужный резец, высверлено центральное отверстие. Его ослабляют и поворачивают резцедержатель.

На станину устанавливается суппорт. Он тоже может скользить по направляющим станины. Ходовой винт продольной подачи определить положение относительно передней бабки.

Поперечную подачу резцедержателя обеспечит ходовой винт. Он установлен внутри суппорта.

Сверху ставят резцедержатель. Основные элементы для инструментов размещены по месту.

Для закрепления детали используется патрон электродрели. Поясок электроинструмента закрепляется в кольце передней бабки.

Станок почти готов. Чтобы он стоял неподвижно, на лапках станины имеются отверстия. Ими крепят станок к столу.

Проходным резцом можно проточить поверхность заготовки. Его медленно перемещают в сторону передней бабки.

Заменив резец, ведут поперечное точение. Теперь образуется поясок. Так, комбинируя резцы, можно вытачивать изделия разной формы. При необходимости деталь крепится в задней бабке. Для этого в коническом отверстии устанавливается конус.

Станок готов, он удобен для миниатюрной работы. Получив опыт работы на подобном оборудовании, можно задумываться о создании более солидного устройства.

Источник