Токарный станок всегда был самым востребованным видом передового оборудования. Многие мастера мечтают использовать его для точения самодельных элементов. Что их отпугивает, так это необходимость осуществления инвестиций. А готовые модели, несмотря на их очевидные преимущества, часто не вписываются в условия домашней мастерской. Самодельный токарный станок может решить эти противоречия. Он построен в соответствии с уникальными требованиями, с использованием простых материалов. Конечно, промышленные изделия такая конструкция не превзойдет, но первый удачный самодельный токарный станок оправдает все потраченное время и силы.
Самодельный токарный станок
Особенности конструкции
Задача изготовления токарного станка не так сложна, как кажется на первый взгляд. Важные элементы дизайна просто скопированы с промышленных моделей. В этой схеме токарный станок своими руками не требует выполнения всех сборочных единиц, присутствующих в заводских моделях. Вы должны сделать кровать, тележку и веретено. Остальные агрегаты нужны только для конкретных задач.
Конструкция станины
Основой рабочей части большинства машин является база. Твердое основание поддерживает всю механику и поглощает вибрации, которые могут возникнуть во время обработки. От правильного выбора станины зависят многие характеристики готового изделия. Классические чугунные конструкции в домашнем машиностроении не используются из-за высокой сложности технологии. На практике используются монолитные или сварные каркасы. Монолитная версия обеспечивает высокие характеристики жесткости и виброгашения. Его главный недостаток – большой вес. Основой послужит металлическая пластина толщиной 10-20 мм. В зависимости от предполагаемого использования машины могут использоваться и другие материалы. Монолитные фундаменты можно получить и другими способами, например заливкой полимербетона.
Основа самодельного токарного станка
Сварная рама выполнена в виде рамы прямоугольного сечения. Наиболее часто используемым материалом являются различные виды металлических профилей. Сварная рама токарного станка проста в изготовлении и имеет малый вес. Однако кажущаяся простота этого решения часто уравновешивается необходимостью выполнения дополнительных работ на монтажной поверхности машины. Компромисс достигается за счет выбора стандартного канала. Горизонтальные продольные профили используются для размещения необходимых элементов, боковые профили служат опорами и точками крепления вспомогательных устройств.
Станочный суппорт
Чтобы сделать самодельный салазок токарного станка своими руками, вам потребуются направляющие, по которым будут выполняться продольные и поперечные перемещения. Традиционно в промышленном оборудовании используются направляющие типа «ласточкин хвост». Невозможно произвести такое устройство таким образом, чтобы гарантировать качество в домашних условиях. Поэтому предпочтительнее сборные цилиндрические или профильные направляющие с линейными подшипниками. Лучший способ спроектировать систему движения — это оснастить рельсы подшипниками качения. Они обеспечивают высокую точность, отсутствие люфтов, надежность и длительный срок службы. Есть причина, по которой эти направляющие стали очень популярными среди производителей станков по всему миру. Главный их недостаток – высокая стоимость.
Есть и более дешевое решение. Это предполагает использование полированных роликов от старых принтеров или других устройств.
Как продольные, так и поперечные перемещения осуществляются с помощью шпиндельных приводов винт/гайка. В машиностроении применяют механизмы на основе резьбовых стержней, трапециевидных винтов или ШВП. Выбор стандартных резьбовых стержней оправдан только для очень простых станков, так как они не обеспечивают необходимой точности и долговечности. Трапециевидные винты более надежны и выдерживают большие нагрузки. Наилучший, хотя и затратный вариант – использование ШВП. Они устанавливаются в прецизионных промышленных устройствах. Монтаж гребных винтов требует использования подшипниковых блоков, обеспечивающих свободное вращение и отсутствие возвратно-поступательного движения. Сделать такое устройство можно самостоятельно, но лучше использовать серийные модели.
Для соединения частей салазок можно использовать стальные пластины толщиной 8-10 мм. Достаточно вырезать их по размеру направляющих и просверлить необходимые отверстия.
Складывание опоры будет напоминать работу с детским конструктором, а конечный результат будет не хуже заводской модели.
Шпиндель и коробка подач
Передняя бабка служит для фиксации оси шпинделя, зубчатого колеса и крепления шестерни. Рабочая часть любой шестерни требует большого количества шестерен и сложна в реализации в домашних условиях. Простым решением проблемы шпинделя было бы использование частотно-регулируемого привода на базе асинхронного двигателя с преобразователем частоты. Такой набор полностью заменяет классический редуктор.
Самодельная шестеренка для миниатюрного токарного станка вряд ли понадобится. Небольшие размеры заготовок не потребуют от токаря больших физических усилий, а мелкие резьбы гораздо производительнее для насечки токарным станком. Однако, если вам нужен самодельный токарный станок с коробкой подач, то нет необходимости искать набор шестерен. Автоматическую подачу можно сделать на базе маломощных двигателей, которые в дальнейшем будут использоваться даже станком с ЧПУ.
Инструменты, материалы и чертежи
Изготовление настольного токарного станка и его сборку лучше проводить на серьезном оборудовании. Доступ к фрезерному и сверлильному оборудованию позволяет избежать некоторых хлопот. Если такого доступа нет, остается использовать то, что есть под рукой. Не только токарные станки, но и другие сложные самодельные инструменты изготавливаются с помощью ограниченного набора слесарных инструментов и электродрели. Разумеется, все это нужно делать «прямыми» руками.
Материалы для будущей постройки выбирают из того, что есть под рукой, стараясь сократить финансовые затраты. Пользуются спросом металлические профили для рамы, листовые детали, шпиндельные подшипниковые узлы, а также гребные винты и крепежные элементы. Вам также понадобятся рельсы, пропеллеры и преобразователи частоты. К счастью, на сегодняшний день существует множество компаний, предлагающих их доставку.
Существует множество возможных вариантов изготовления мини токарного станка. Для того чтобы выбрать конкретное решение, необходимо четко определить, для чего будет использоваться машина и какие объекты будут на ней вращаться. Обработка стали требует иного подхода к проектированию, чем обработка мягкого сырья. Спецификация должна включать размеры конечного продукта, максимальные параметры заготовок, доступные ресурсы, средства транспортировки станка и любые другие соответствующие требования. После анализа всех пожеланий изготавливаются чертежи самодельного токарного станка.
Чертеж для сборки машины
Необходимая деталь разрабатывается в зависимости от имеющихся аксессуаров и возможностей. Если этот шаг покажется сложным, готовые чертежи токарных станков легко доступны.
Инструкция по сборке
Чтобы построить самодельный токарный станок по металлу, лучше всего начать с опорной плиты. На верхней поверхности основания подготовлены пазы для продольных направляющих ползуна, шпинделя, двигателя и других необходимых элементов. Основным требованием к этим поверхностям является обеспечение базовой плоскости для всех устройств. Лучшим подходом является фрезерование участков на промышленном оборудовании. На нем также стоит сразу же просверлить крепежные отверстия. В противном случае на выравнивание и выравнивание направляющих уйдет гораздо больше времени.
Продольные направляющие каретки крепятся болтами непосредственно к основанию станка. Там же монтируются опорные блоки для ходовых винтов. При сборке проверяйте соосность всех элементов. После окончательной установки направляющих монтируются подшипниковые блоки. Прикрепите основание поперечной оси к монтажной поверхности вверху. В качестве основания используется металлическая пластина с крепежными отверстиями. Эта же пластина установлена на подшипниках поперечного скольжения и используется для крепления держателя инструмента. Для сборки самодельного поворотного суппорта установите миниатюрные циферблаты индикаторов и маховички привода на концы гребных винтов.
Шпиндельный узел состоит из двух опорных плит, которые также установлены на станине. Щиты могут быть сборными или самодельными.
При сборке главная ось должна быть совмещена с направляющими осями.
Вал шпинделя следует изготовить на токарном станке, либо попытаться найти готовый. Вал запрессовывается в подшипники при сборке. С одной стороны установлен токарный патрон, с другой — шкив. Нецелесообразно использовать какой-либо другой тип трансмиссии в небольшой машине. Для возможности грубой регулировки частоты вращения и увеличения крутящего момента шпинделя рекомендуется делать ступенчатые клиноременные шкивы. Аналогичный шкив установлен на валу электродвигателя. Сам двигатель установлен на раме внизу или сзади шпинделя. Двигатель должен быть смонтирован с механизмом натяжения ремня.
Компоненты самодельного токарного станка
Завершающим этапом является сборка электрооборудования машины. Он заключается в комплектации силового шкафа, в котором установлены преобразователь частоты, входной переключатель и кнопки пуска и остановки шпинделя. Двигатель и сеть также подключены. На этом сборка машины завершена.
