Самодельный шпиндель токарного станка. Как самому сделать токарный станок по металлу? Этап подготовки: проект и составление чертежа

Токарный станок нужен для изготовления и обработки металлических деталей. Профессиональное оборудование стоит довольно дорого, поэтому в целях экономии можно изготовить самодельный токарный станок по металлу своими руками. Сделать это можно несколькими способами, а чертежи подобного изделия легко находятся в интернете. Использовать для изготовления можно подручные материалы, размер же станка может быть любым.

Любой самодельный токарный станок состоит из следующих элементов:

• привод – основная часть механизма, которая отвечает за его мощность. Выбор привода необходимой мощности является одной из самых сложных задач. В небольших токарных станках по металлу своими руками можно использовать привод от обычной стиральной машины или дрели. Обычно, мощность этого элемента начинается от 200 Вт, а количество оборотов в минуту – от 1500;
• станина – несущая рама конструкции, которая может быть изготовлена из деревянных брусков или стального уголка. Станина должна характеризоваться высокой прочностью, иначе вся конструкция может развалиться от вибраций во время работы;

• задняя бабка – изготавливается из стальной пластины и привариваемого к ней стального уголка. Пластина упирается в направляющие станины, а основным назначением задней бабки токарного станка своими руками является фиксация металлической детали при обработке;
• передняя бабка – часть, аналогичная задней бабке, но устанавливающаяся на подвижной раме;
• ведущий и ведомый центры;
• суппорт – упорный механизм для рабочей части.

Вращательный момент от двигателя к рабочей части станка может передаваться несколькими способами. Кто-то предпочитает напрямую устанавливать рабочую часть на вал двигателя – это экономит место и позволяет сэкономить на запчастях. Если же такой вариант невозможен, крутящий момент можно передавать при помощи фрикционной, ременной или цепной передачи. У каждого из этих вариантов есть свои преимущества и недостатки.

Ременная передача для электродвигателя является самой дешевой и характеризуется достаточно высоким уровнем надежности. Для ее изготовления можно использовать ремень для электродвигателя, снятый с любого другого механизма. Недостаток ременной передачи состоит в том, что со временем ремень может стираться и его придется менять тем чаще, чем интенсивнее вы работаете со станком.

Цепная передача стоит дороже и занимает больше места, но и прослужит значительно дольше, чем ременная. Фрикционная передача имеет промежуточные характеристики между ременной и цепной.

Полезный совет! При сборке токарного станка выбирайте тот тип передачи, который лучше всего будет соответствовать поставленным задачам. Например, для мини-токарного станка своими руками лучше подойдет установка рабочей части непосредственно на вал.

Суппорт токарного станка своими руками: чертежи, как сделать из подручных материалов

Суппорт является одной из самых важных частей самодельного токарного станка – от него зависит качество будущей детали, а также количество времени и сил, которые вы потратите на ее изготовление. Эта часть располагается на специальных салазках, которые перемещаются по направляющим, расположенным на станине. Суппорт может двигаться в трех направлениях:

• продольное – рабочая часть станка двигается вдоль заготовки. Продольное движение используется для вытачивания резьбы в детали или для снятия слоя материала с поверхности металлической заготовки;

• поперечное – движение перпендикулярно оси заготовки. Используется для вытачивания углублений и отверстий;
• наклонное – движение под разными углами для вытачивания углублений на поверхности заготовки.

При изготовлении суппорта токарного станка своими руками стоит учитывать тот момент, что данная часть подвержена износу в результате возникающих во время работы вибраций. Из-за них крепления расшатываются, возникает люфт, все это влияет на качество изготавливаемой детали. Для того чтобы избежать таких неполадок, суппорт необходимо регулярно подстраивать и регулировать.

Регулировка самодельного суппорта для токарного станка своими руками осуществляется по зазорам, люфту и сальникам. Регулировка зазоров нужна в том случае, когда износился винт, отвечающий за перемещение части в продольной и поперечной плоскостях. В результате трения суппорт начинает расшатываться при нагрузках, что значительно снижает точность изготовления детали. Устранить зазоры можно путем вставки клиньев между направляющими и кареткой. Люфт детали устраняется при помощи закрепляющего винта.

Если же в вашем станке износились сальники, их следует тщательно промыть и пропитать свежим машинным маслом. В случае критического износа сальники лучше полностью заменить на новые.

Самодельный токарный станок по металлу своими руками: порядок сборки

Сборка механизма выполняется в следующем порядке:

1. Из металлических балок и швеллеров собирается рама станка. Если вы собираетесь работать с большими деталями, то и материалы для сборки рамы нужно использовать с расчетом на большую нагрузку. К примеру, если планируется работать с металлическими заготовками длиной свыше 50 мм, толщина материалов для рамы должна начинаться от 3 мм для уголков и от 30 мм – для стержней.
2. На швеллеры устанавливаются продольные валы с направляющими. Валы могут быть приварены при помощи сварки или закреплены болтами.
3. Изготавливается передняя бабка. Для изготовления передней бабки токарного станка своими руками используется гидравлический цилиндр с толщиной стенок от 6 мм. В цилиндр необходимо запрессовать два подшипника.
4. Прокладывается вал. Для этого используются подшипники с большим внутренним диаметром.
5. В гидравлический цилиндр заливается смазывающая жидкость.
6. Устанавливается шкив и суппорт с направляющими.
7. Монтируется электропривод.

Кроме того, по чертежам токарного станка по металлу своими руками видно, что для повышения устойчивости резцового механизма изготавливается подручник, а на нижней части конструкции закрепляется тонкая полоса металла. Последняя служит для защиты рабочей части станка от деформации в процессе работы.

Полезный совет! Токарный станок по металлу, собранный своими руками, может быть использован не только по прямому назначению, но и для шлифовки и полировки металлических деталей. Для этого к электрическому валу присоединяется шлифовальный круг.

Выбор электродвигателя для станка

Самой важной частью самодельного токарного станка по металлу, видео изготовления которого можно легко найти в интернете, является электромотор. Именно с его помощью осуществляется движение рабочей части станка. Соответственно, от мощности этого механизма зависит мощность всей конструкции. Она выбирается в зависимости от размеров металлических заготовок, с которыми вы планируете работать.

Если вы планируете работать на станке с мелкими деталями, для этого вполне подойдет мотор с мощностью до 1 кВт. Его можно снять со старой швейной машинки или любого другого подобного электроприбора. Для работы с крупными запчастями вам понадобится двигатель с мощностью в 1,5-2 кВт.

При сборке по готовым чертежам самодельного токарного станка по металлу учитывайте, что все электрические части конструкции должны быть надежно изолированы. Если у вас нет необходимого опыта работы с электрическим оборудованием, лучше обратиться за помощью по подключению к специалисту. Так вы будете уверены в безопасности работы и надежности конструкции.

Изготовление токарного станка из дрели своими руками

Если вы хотите сэкономить на запчастях и значительно упростить себе задачу по сборке самодельного токарного станка, в качестве привода можно использовать обычную электрическую дрель. У такого конструктивного решения есть ряд преимуществ:

1. Возможность быстрой сборки и разборки конструкции – дрель легко отсоединяется от станины и может быть использована по прямому назначению.
2. Простота переноса и транспортировки станка – хороший вариант, если вам приходится работать с металлическими заготовками в гараже и на улице.
3. Экономия – дрель выступает не только в качестве электродвигателя, но и избавляет от необходимости использовать передачу, а также позволяет использовать сменные насадки в качестве рабочего инструмента.

Конечно, есть и отрицательные стороны у токарного станка из дрели. Как сделать обработку с помощью данного инструмента крупных деталей возможной? Это практически неосуществимо, так как у дрели относительно небольшой крутящий момент и большое число оборотов. Конечно, можно повысить эти параметры, если все-таки установить ременную передачу и с ее помощью передавать вращающий момент от дрели на шпиндель, но это в значительной мере усложнит конструкцию, главным преимуществом которой является простота и компактность.

Изготовление самодельного настольного токарного станка по металлу на основе дрели имеет смысл в тех случаях, когда у вас нет необходимости в проведении масштабных работ, а вытачивать нужно только мелкие детали.

Для изготовления токарного станка по металлу на основе электродрели вам понадобятся те же детали, что и для обычной конструкции за исключением электродвигателя и передней бабки. Роль последней также выполняет дрель. Учитывая компактность конструкции, в качестве станины может использоваться обычный стол или верстак, на котором будут фиксироваться все составляющие станка. Сама дрель закрепляется в конструкции при помощи хомута и струбцины.

Полезный совет! Функциональность токарного станка на основе электродрели можно существенно расширить, если добавить к его конструкции различные насадки и дополнительные приспособления.

С помощью самодельного токарного станка можно не только вытачивать детали, но и наносить на вращающуюся заготовку краску, осуществлять намотку проволоки на трансформатор, делать на поверхности детали спиральные насечки и выполнять многие другие действия. Кроме того, если собрать для станка приставку-копир, то с ее помощью можно быстро и без особых усилий производить небольшие одинаковые детали.

Особенности работы токарных станков по металлу своими руками, видео-инструкции как способ избежать ошибок

Как и у любого другого оборудования, у самодельных токарных станков есть свои особенности, которые необходимо учитывать при сборке и эксплуатации. К примеру, при работе с крупными деталями или при использовании мощного электродвигателя возникают сильные вибрации, которые могут привести к серьезным погрешностям при обработке детали. Чтобы избавиться от вибраций, ведущий и ведомый центры станка необходимо устанавливать на одной оси. А если планируется устанавливать только ведущий центр, к нему должен крепиться кулачковый механизм.

В настольных токарных станках своими руками по металлу не рекомендуется устанавливать коллекторный двигатель. Он склонен к самопроизвольному увеличению числа оборотов, что может привести к вылету детали. Это, в свою очередь, может привести к производственным травмам или порче имущества. Если же без установки коллекторного двигателя никак не обойтись, в комплекте с ним обязательно нужно устанавливать редуктор для понижения оборотов.

Идеальным вариантом двигателя для самодельного токарного станка является асинхронный. Он не увеличивает частоту оборотов во время работы, устойчив к большим нагрузкам и позволяет работать с металлическими заготовками с шириной до 100 мм.

Правила установки и эксплуатации любого типа электродвигателя для токарного станка можно посмотреть в многочисленных видео-инструкциях в интернете. С их помощью вы не только избежите распространенных ошибок при сборке, но и сэкономите время и силы благодаря наглядности материала.

Техника безопасности при работе с самодельным токарным станком

При работе с конструкцией следует соблюдать определенные меры безопасности. Так, после сборки станка нужно осуществить проверку его работоспособности. Шпиндель должен вращаться легко и без задержек, передний и задний центры должны быть выровнены по общей оси. Центр симметрии вращающейся детали должен совпадать с осью ее вращения.

На любом видео токарного станка своими руками видно, что после монтажа электродвигателя он накрывается специальным кожухом. Последний служит не только для защиты оператора станка, но и для защиты самого мотора от попадания пыли, металлических частиц и грязи. Для станка, изготовленного на основе электродрели, такой кожух не нужен.

Полезный совет! Если вы планируете монтаж конструкции на основе мощного электродвигателя, то обязательно убедитесь в том, что для работы с ним хватает мощности вашей электросети. В домашних условиях лучше обойтись мотором от бытовой техники, который точно будет работать от напряжения в вашей розетке.

Также следует придерживаться следующих правил безопасности:

1. Рабочий инструмент обязательно должен располагаться параллельно поверхности обрабатываемой заготовки. В противном случае он может соскочить, что приведет к поломке станка.
2. Если вы обрабатываете торцевые плоскости, деталь должна упираться в заднюю бабку. При этом очень важно соблюдать центровку, иначе вы рискуете получить бракованную деталь.
3. Для защиты глаз от металлических стружек и частиц можно соорудить специальный щиток или просто пользоваться защитными очками.
4. После работы конструкцию обязательно нужно чистить, удаляя металлические опилки и другие отходы производства. Внимательно следите за тем, чтобы мелкие части не попадали в электродвигатель.

Варианты модернизации самодельного токарного станка

Если вам нужен механизм, который сможет не только выполнять токарные работы, но и шлифовать, и красить заготовку, базовый станок можно легко модифицировать. Лучше всего делать это для конструкции на основе электродрели, так как заменить рабочую часть в ней проще всего.

Существует несколько популярных модификаций токарного станка по металлу. Как сделать конусообразное отверстие? Для этого к основанию необходимо прикрепить два напильника таким образом, чтобы они образовывали трапецию. После этого монтируется пружинный механизм, который обеспечивает подачу напильников вперед и под углом, что позволяет сверлить в детали конусообразные отверстия.

Кроме того, для работы с металлическими деталями разной длины можно сделать станок с разборной основой. При помощи нескольких досок или металлических уголков можно приближать или отдалять рабочий инструмент к креплениям, удерживающим деталь, а также менять размер зазора между креплениями. Удобнее всего делать такую конструкцию на основе обычного стола или верстака.

Если прикрепить к электродвигателю в качестве рабочего инструмента шлифовальный круг, при помощи станка можно заниматься не только полировкой поверхности детали, но и заточкой ножей, ножниц и других бытовых инструментов. Таким образом, токарный станок превращается в удобный многофункциональный механизм.

Сборка токарного станка в домашних условиях является достаточно простой задачей, которую еще больше упрощают многочисленные видео-инструкции и чертежи из интернета. При этом собрать конструкцию можно буквально из подручных частей, используя для этого старую бытовую технику и отходы монтажного и строительного производства.

Основное преимущество самостоятельной сборки – это экономия средств. Кроме того, стоит отметить возможность самостоятельно регулировать габариты и мощность устройства, чтобы приспособить его под свои нужды. Самодельный станок может быть не только большим, но и совсем миниатюрным, предназначенным для обработки мелких деталей.

У тех мужчин, которые любят мастерить что-то своими руками, со временем возникает желание сделать для своих нужд токарный станок по металлу своими руками. По словам обладателей такого станка, работа на нем приносит радость превращения бесформенных заготовок в изящную точеную вещь, созданную самостоятельно. Однако готовый станок - вещь дорогая, поэтому мы решили рассказать, как же изготовить это оборудование самому.

Для чего токарный станок предназначен

Среди различных станков для обработки металла, токарный был среди первых, которые могли обрабатывать любой материал, металл, пластик или дерево. Данный станок позволяет получить детали различной формы, у которых обработана наружная поверхность, выполнена сверловка отверстий или расточка, нарезана резьба или сделана накатка рифленой поверхности.

Существует много моделей токарных станков, которые выпускают производители оборудования для разных целей. Но промышленные станки, в большинстве случаев, дорогие, отличаются большими габаритами и массой и чересчур сложны, чтобы использовать их в домашних условиях. Отличным альтернативным решением станет собрать токарный станок по металлу своими руками, этот механизм будет небольшим, простым в управлении и позволит быстро делать небольшие детали из металла или дерева.

Токарный станок дает возможность изготовить колеса, оси и другие детали с круглым сечением. Для домашнего мастера иметь в своем арсенале станок для токарных работ по дереву очень удобно. На нем можно выточить рукоятки для инструментов, различные детали для ремонта мебели, держаки для лопат или грабель. Развиваться можно постепенно, от простых деталей, накапливать опыт, постепенно научиться вытачивать элементы фигурной мебели или детали для изящных парусников.

В токарном станке заготовка фиксируется в горизонтальном положении и станок вращает ее с большой скоростью, далее, двигающийся резец снимает излишки материала, чтобы получить деталь. Хотя сам принцип действия токарного станка кажется простым, чтобы обеспечить надежную работу потребуется точная, согласованная работа множества деталей, составляющих механизм станка.

История появления токарных станков

Первые устройства (довольно простой конструкции) для обработки заготовок из камня или дерева и получения деталей цилиндрической формы появились в Древнем Египте. В дальнейшем конструкция станков усложнялась в течение длительного пути совершенствования, который привел к появлению современного точного и высокопроизводительного токарного оборудования.

Начало производства токарных станков (промышленного и самостоятельного) положило изобретение в 18 веке токарного станка, в котором использовался механически перемещаемый суппорт. Эта конструкция была разработана в России, талантливым механиком и изобретателем Андреем Нартовым. В его станке рейки, шкивы, винты, зубчатые колеса и другие детали были сделаны из металла. Но, как и до этого, станок приводился в движение с помощью маховика, раскручиваемого человеком.

Когда в конце XVIII столетия были изобретены паровая машина, следом, в 19-м, двигатель внутреннего сгорания, а впоследствии и электродвигатель, ручной привод в станках заменили на механический. От одного общего двигателя с помощью вала трансмиссии осуществлялась передача движения к токарным станкам. Сам вал крепили на стене цеха или под потолком, а каждый станок в движение приводился посредством ременной передачи.

В начале прошлого века токарные станки стали индивидуально оборудовать экономичными электродвигателями. Для массового производства стали нужны токарные станки, обеспечивающие высококачественную обработку деталей и высокую производительность производства. Этот спрос стимулировал совершенствование конструкции станков.

Развитие конструкции станков для токарных работ привело к появлению в них ступенчато-шкивного привода, который позволял регулировать количество оборотов шпинделя.Сам шпиндель и ходовой винт стали соединять посредством гитары из зубчатых колес, которую позднее дополнила коробка передач. Следующим усовершенствованием стало разделение передачи движения на суппорт от валика (большинство токарных операций) и ходового винта (нарезка резьбы). Также список новшеств пополнил модернизированный механизм фартука.

Появление быстрорежущей стали ускорило процесс совершенствования токарных станков. Благодаря новой стали, в пять раз возросла скорость резки (если сравнивать, с какой скоростью обрабатывается обычная углеродистая сталь). С целью увеличения разновидностей подач и наращивания числа оборотов в токарных станках подшипники вращения пришли на смену подшипникам качения, а коробка передач в станке еще более усложнилась. Также, поняв важность этого вопроса, инженеры разработали автоматическую смазку деталей станка.

Токарный станок по металлу своими руками: основные узлы

Конструкция самодельного простого токарного станка, позволяющего обрабатывать заготовки состоит из таких деталей: рама, ведущий и ведомый центры, задняя и передняя бабки, упор для резца и электропривод.

Роль рамы - быть опорой для всех элементов и станиной оборудования. Передняя бабка неподвижна и играет роль основы для размещения базового узла вращения.

Передняя рама содержит передаточный механизм, связывающий ведущий центр с электродвигателем. Через ведущий центр заготовка приводится во вращение. Задняя бабка может двигаться параллельно продольной оси рамы. В соответствии с длиной будущей детали, устанавливают заднюю бабку так, чтобы прочно закрепить в ведомом центре конец обрабатываемой заготовки.

Для токарного станка подойдет любой привод но важный параметр: мощность 800- 1500 Вт. Дело в том, что только проблему низких оборотов еще можно решить с помощью передаточного механизма, а мощность двигателя остается одна и та же.

Хотя любой электродвигатель даже 200-ваттный может использоваться в самодельном токарном станке, надо учитывать, что при обработке крупных заготовок слабый двигатель может перегреться и произойдет остановка станка. Как правило, вращение передается с использованием ременной передачи, реже применяется фрикционная передача или цепная.

Для настольного станка иногда применяется конструкция без передаточной системы, патрон и ведущий центр крепятся непосредственно на вал электродвигателя.

Ведомый центр обязательно должен быть с ведущим центром размещен на одной оси, нарушение этого правила приведет к вибрации заготовки.

Условия, обязательные к выполнению: надежная фиксация, точная центровка и стабильное вращение. В станках лобовых заготовка фиксируется с помощью кулачкового патрона, либо планшайбой, в таких станках используется один ведущий центр.

Хотя рама может быть сделана из деревянного бруска, обычно ее собирают из стальных уголков или профилей. Рама должна обеспечить жесткое крепление ведомого и ведущего центров, при проектировании рамы должно быть обеспечено свободное перемещение бабки вдоль продольной оси станка, а также упора для резца.

После того, как все детали вашего самодельного станка установлены в правильном положении, нужно их жестко зафиксировать. Назначение станка, размер и тип заготовок, которые планируется обрабатывать, определяет форму элементов станка и итоговые габариты установки. Кроме этого от предполагаемой работы зависит тип и мощность электродвигателя, который должен создать достаточное усилие, которое будет вращать деталь. Параметры двигателя должны быть подходящими для ожидаемой нагрузки.

Самыми неподходящими для токарного станка являются коллекторные двигатели, для которых характерно увеличение количества оборотов при падении нагрузки. А в этом случае огромная центробежная сила может привести к вылету зафиксированной заготовки, а это очень опасно для того, кто находится рядом со станком.

Впрочем, если вы будете точить небольшие легкие детали, то переживать не стоит, а чтобы заготовка не могла бесконтрольно разогнаться, следует использовать редуктор для электромоторов такого типа.

При работе с заготовками длиной 0.7 метра и диаметром 10 сантиметров, рекомендованный тип двигателя - асинхронный, а мощность: 800 Вт. Для электропривода данного типа характерно стабильность частоты вращения вала, когда есть нагрузка, а при исчезновении нагрузки и заготовке большой массы не происходит запредельного увеличения частоты вращения.

Следует учитывать, что в построенных самостоятельно токарных станках всегда присутствует усилие, направление которого - вдоль вала. Если не использовать ременную передачу, это станет причиной быстрого разрушения подшипников электродвигателя, рассчитанных только на перпендикулярную нагрузку.

Так что, если вал двигателя непосредственно соединен с ведущим центром станка, подшипники электродвигателя будут постоянно находиться под нагрузкой, на которую не рассчитаны. Можно попробовать компенсировать эту продольную нагрузку, сделав в станке с обратной стороны упор вала двигателя (или, в некоторых конструкциях электродвигателя, нужно в задней его части установить между торцом вала и корпусом шарик - импровизированный подшипник).

Ведомый центр находится в задней бабке станка и может быть неподвижным или вращающимся. Неподвижный центр делают из самого обычного болта, у которого конец резьбы заточен под конус. В отверстии в бабке нарезана внутренняя резьба и, вращая заостренный болт, можно фиксировать заготовку между центрами.

У этого болта ход рассчитан на 2-3 сантиметра, а большие расстояния устанавливаются смещением задней бабки по оси станка. Ведомый центр в виде заостренного и отшлифованного болта следует смазать маслом (машинным)непосредственно перед началом работы. Это позволит избежать задымления заготовки.

Как сделать самодельный токарный станок по металлу

Любой умелец может построить токарный станок своими силами. Хоть он и самодельный, такой станок надежен и прост в использовании. Владелец токарного оборудования сможет протачивать или вытачивать новые детали, обтачивать изделия из металла, выполнять работы с деревом или пластмассой, изготовлять детали для ремонта машины, для своего быта или делать сувениры из дерева.

В домашних условиях вы вполне сможете самостоятельно изготовить лобовой токарный станок. Он простой в использовании и обладает достаточно разнообразными функциями. Благодаря легкости замены деталей срок службы такого домашнего оборудования очень велик.
Выпилите две деревянные стоики и закрепите в них с помощью гаек болты, отверстия для болтов должны быть нужного диаметра, как и резьба гаек.

Для устойчивости стамески или резца при работе станка, для них делают подручник. Он изготавливается из двух дощечек, соединенных винтами или склеенных. Нижняя дощечка должна быть со скошенным углом и металлической полоской, защищающей стамеску от деформации во время движения, а в горизонтальной дощечке делают прорезь для контроля и управления движением подручника.

Теперь остается привинтить заготовку гайками, обеспечив надежность ее крепления и свободу движения, и ваш настольный токарный станок готов к использованию. Заготовку следует обрабатывать, вращая в обе стороны, для того чтобы получить наилучшую форму детали.

Если у вас нет в наличии электродвигателя небольшой мощности (примерно, 250- 500 Вт) то для самодельного станка можно купить недорогой электромотор, бывший в употреблении, например, вполне подойдет двигатель от швейной машинки. Также, самый компактный токарный станок можно сделать на основе электродрели или шлифмашины.

Бабки, переднюю и заднюю не сложно изготовить самостоятельно, а если что-то непонятно, можно подсмотреть на фотографиях самодельных станков. А раму, кроме деревянного бруска можно сделать из швеллера, уголка или другого сортового металла.

В быту такой токарный станок незаменим. Если на выступающий участок вала электродвигателя насадить абразивный или шлифовальный круг, то на подобном станке, кроме точения деталей, можно будет выполнять заточку инструмента, а также шлифовку или полировку поверхностей. А если закрепить навалу переходник и сверлильный патрон, то ваш станок можно будет использовать для фрезеровки пазов или сверловки отверстий в деталях.

Таким образом, сделав токарный станок по металлу своими руками, вы получите универсального помощника в домашнем хозяйстве. Многообразие способов применения такого станка подталкивает попробовать свои силы. Изготовленные самостоятельно, небольшие токарные станки отлично выполняют задачи домашнего масштаба по точению деталей или их шлифовке.

Для «рукастого» домашнего мастера настольный токарный станок для обработки металлических заготовок является пределом мечтаний. С его помощью изготавливают недостающие детали ремонтируемых механизмов, нарезают резьбы, делают рифление или растачивают отверстия. Для одних универсальный механизм открывает новые горизонты творчества или хобби. Для других появляется дополнительный способ пополнить семейный бюджет. К сожалению, стоимость заводского оборудования в большинстве случаев оставляет мечту об укомплектованной домашней мастерской нереализованной. Тем не менее, желание иметь дома токарный станок можно легко осуществить, если сделать его самостоятельно. Об одной из таких конструкций расскажем подробнее, предоставив вам возможность построить токарный станок своими руками.

Назначение и возможности

Основные функции любого современного механизма, будь то простая ручная мясорубка или угледобывающий комбайн, обеспечивают вращающиеся детали, которые невозможно было бы изготовить без токарных станков. Особенностью этих агрегатов является обработка тел вращения резанием. Станки токарной группы обеспечивают точность изготовления, недостижимую для других способов металлообработки. Оборудование этого типа легко поддаётся автоматизации и позволяет выполнять такие операции:

• продольное точение гладкой или ступенчатой цилиндрической поверхности;
• обработку уступов и канавок;
• точение наружных и внутренних конических поверхностей;
• расточку конических и цилиндрических отверстий;
• нарезание резьбы (внутренней или наружной) резцом или сверлом;
• развёртывание и зенкерование отверстий;
• прорезание канавки или отрезание;
• фасонная обточка;
• накатка рифлёной поверхности.

Основное предназначение токарных станков - обработка трёх типов деталей - валов, втулок и дисков, в результате чего получают разнообразные оси, маховики, вкладыши, заготовки звёздочек и т. д. Кроме того, на универсальных агрегатах обрабатывают и другие заготовки с формой тел вращения, например, корпусные детали.

Все существующие токарные станки различают:

• по токарному признаку (токарно-револьверные, токарно-карусельные, многорезцовые станки и т. д. – всего девять подгрупп);
• размерному ряду, который зависит от диаметра обрабатываемой детали;
• степени специализации (специальные, универсальные и т. д.);
• классу точности.

Наиболее популярными для повторения в домашних условиях являются токарно-винторезные станки, которые имеют наиболее простую конструкцию среди представленных выше агрегатов.

Конструкция

Хоть первые станки токарной группы и появились ещё в конце XVIII века, их архитектура была настолько совершенной, что не претерпела существенных изменений до сих пор. Можно сказать, что сегодня мы используем оборудование, аналогичное тому, которое применялось для металлообработки ещё два столетия назад.

Токарный станок по металлу состоит из таких узлов и деталей:

1. Станина, являющаяся основой для всех остальных элементов. От прочности и скрупулёзности её изготовления зависит точность обработки и универсальность устройства. Корпусная часть станка должна представлять собой массивную, фундаментальную конструкцию. Только в таком случае можно избежать вибраций и смещения инструмента во время выполнения токарных операций.
2. Передняя шпиндельная бабка. Этот узел позволяет зафиксировать заготовку и вращать её в процессе обработки. Часто шпиндельная бабка включает в себя коробку передач и механизм подачи суппорта или обрабатывающей головки. Это позволяет изменять скорость вращения детали и повышает производительность.
3. Задняя бабка. Этот элемент предназначен для удержания детали в заданной системе координат, соосно шпинделю. Кроме того, закреплённый в задней бабке инструмент позволяет выполнять дополнительные операции, например, нарезать резьбу.
4. Суппорт. Без сомнения, этот узел является одним из самых важных в конструкции станка. Суппорт предназначен для удерживания режущего инструмента и его перемещения относительно обрабатываемой заготовки. В зависимости от конструкции суппорт может подавать резец в различных плоскостях, благодаря чему можно получать детали со сложной конфигурацией внутренних и наружных поверхностей. Основными требованиями, которые предъявляются к суппорту, являются надёжность удержания инструмента и точность подачи, поскольку это напрямую связано с качеством обработки.

При изготовлении самодельного токарного станка конструкцию максимально упрощают. Для этого элементы, которые в домашних условиях изготовить проблематично, видоизменяют, а от некоторых узлов и вовсе отказываются. Например, коробку передач можно заменить несколькими разноразмерными шкивами, а автоматику подачи исключить из схемы.

Что понадобится для изготовления

Идеальным вариантом при изготовлении самодельного токарного станка было бы использование отдельных комплектующих от списанного оборудования. Если такой возможности нет, то придётся изготовить узлы и детали самостоятельно.

Вместо литой станины применяют раму, сваренную из стальных профильных труб и уголков. Само собой подразумевается, что деревянный каркас в этом случае является неприемлемым вариантом. Металлический профиль сможет обеспечить требуемую жёсткость и устойчивость конструкции. Кроме того, с помощью ровных квадратных и прямоугольных труб совсем несложно придерживаться строгой геометрии каркаса. Неровная рама не даст возможности правильно зафиксировать центры, что в дальнейшем скажется на качестве проводимых работ.

Для привода понадобится силовой агрегат. Лучше всего использовать низкооборотный электрический двигатель асинхронного типа. В отличие от коллекторных агрегатов «асинхронники» практически не подвержены риску поломки при резком снижении оборотов.

Для обработки заготовок диаметром не более 100 мм достаточно будет электродвигателя мощностью 500 – 1000 Вт. Если же планируется обтачивать более габаритные детали, понадобится как минимум 1.5-киловаттный силовой агрегат.

Кроме того, придётся подобрать приводной ремень (или несколько ремней различной длины). Не забудьте и о крепёжных элементах, которыми отдельные узлы будут крепиться к корпусу. Для самодельного токарного станка подойдут гайки и болты с диаметром 8 и 10 мм с обычной метрической резьбой.

В качестве салазок используют детали, выточенные из стального прутка с последующей закалкой, но лучшим вариантом будут направляющие, изготовленные из амортизационных стоек или длинных валов промышленных механизмов. Они имеют отличную геометрию, а их поверхность подвергается упрочнению в заводских условиях.

Заднюю бабку также можно сделать из профильных труб и толстого металлического листа, а вот пиноль изготавливают из калёного заострённого болта, нескольких гаек с такой же резьбой и штурвала, изготовленного из шкива от сельхозтехники. Использование самодельной пиноли потребует каждый раз при креплении детали смазывать соприкасающиеся поверхности литолом или солидолом. Подобная процедура не понадобится с вращающимся центром заводского изготовления, поэтому если есть возможность, то эту деталь лучше купить.

Продольный и поперечный винты подачи также можно выточить на токарном станке или использовать длинный пруток с нарезанной резьбой, который можно купить в строительных гипермаркетах.

Для винтов подачи используют вал с мелкой резьбой - это позволит значительно повысить точность позиционирования рабочего инструмента.

Для узлов вращения понадобятся установленные в корпус подшипники качения, а регулировать обороты позволят шкивы различного диаметра, насаженные на приводной вал. Эти детали можно купить или заказать у знакомого токаря.

Изготовление суппорта потребует запастись стальной пластиной, толщиной не менее 8мм. Её же можно использовать и для резцедержателя.

Ещё одним узлом, который невозможно изготовить в кустарных условиях, является шпиндель. Его придётся купить. Крепление шпинделя требует изготовления вала, на котором будут смонтированы ведомые шкивы. Прочность этой детали должна быть безупречной, поэтому лучше всего использовать детали от списанных заводских механизмов.

Существуют конструкции, в которых нет ремённой передачи. Вращение от вала двигателя передаётся непосредственно шпинделю. Конечно, они имеют право на существование, однако, выбирая подобную схему, будьте готовы к частому выходу подшипников электродвигателя из строя.

Кроме токарного станка, в процессе работы понадобятся такие инструменты и оборудование:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• шлифовально-наждачный станок;
• электрическая дрель и набор свёрл по металлу;
• метчики и плашки для нарезки резьбы;
• набор гаечных ключей;
• штангенциркуль, металлическая линейка;
• маркер.

Весь этот инструмент и материалы позволят изготовить полноценный токарный станок настольного типа. Если же достать какие-то детали не удалось, не отчаивайтесь - на время их можно заменить чем-то другим. Так, патрон от электродрели вполне используется вместо шпинделя, если требуется обрабатывать заготовки небольшого размера.

Размеры и чертежи

Определяя габариты станка, в первую очередь, ориентируются на максимальную длину и диаметр обрабатываемых деталей. Напомним, что в промышленности маломощное токарное оборудование имеет такие граничные параметры:

• длина - до 1150 мм;
• ширина - до 620 мм;
• расстояние от верхней поверхности станины до оси шпинделя (высота оси) – около 180 мм.

Вряд ли стоит превышать эти значения на кустарно изготавливаемом оборудовании. Не надо забывать о том, что с увеличением размера многократно возрастает опасность искривления геометрии станка. При выборе размера суппорта и определении крайних точек его перемещения, расчёте расстояния между центрами и пределами перемещения резцедержателя, лучше всего ориентироваться на чертежи самодельных станков. Изготовленные народными умельцами, они на практике доказали свою работоспособность, поэтому не воспользоваться проверенными решениями было бы глупо.

Инструкция по изготовлению простого токарного станка своими руками

Поскольку каждый решает, как будет выглядеть его токарный станок, и какие он будет иметь размеры, дать точное описание изготовления всех деталей с указанием габаритов, допусков и посадок невозможно. Тем не менее, процесс постройки любого токарного станка состоит из одинаковых этапов.

1. Изготовление рамы. Как уже говорилось выше, массивную чугунную станину в домашних условиях изготовить невозможно. Поэтому её роль будет выполнять рама из швеллера или стальных профильных труб, которые нарезают по размерам, а потом сваривают согласно чертежу. Важно соблюдать правильность всех прямых углов, поэтому контроль при помощи угольника должен проводиться каждый раз при выполнении очередного стыка. Лучше всего работать на ровной, горизонтальной плите. Это даст возможность получить раму со строгой геометрией в горизонтальной плоскости. Можно обойтись без массивной станины, изготовив её из длинных валов в качестве направляющих.
   Детали для изготовления станины
2. На токарном станке изготавливают боковые стойки станины.
   Боковая стойка
3. Собирают направляющие со стойками. При этом между боковыми опорными элементами устанавливают дистанционные втулки.
   Монтаж направляющих на стойки
4. На направляющих монтируют втулки крепления задней бабки и резцедержателя. Необязательно делать их одинаковой длины. Одну деталь можно сделать короче другой, используя длинный элемент в качестве направляющего, а более короткий - для поддержки подвижных узлов. Такое решение позволит увеличить рабочий ход заднего центра.
   Установка опорных и направляющих втулок главной подачи
5. Из стального листа толщиной 8 – 10 мм изготавливают площадки крепления пиноли и суппорта и крепят их к направляющим и удерживающим втулкам при помощи болтов диаметром 6 мм. Особое внимание следует уделить крепёжным отверстиям, поскольку малейшая неточность приведёт к перекосу и заклиниванию подвижных частей станка.
   Монтаж опорных площадок суппорта и задней бабки
6. Устанавливают ходовой винт. Можно выточить эту деталь из заготовки или использовать резьбовую часть от любого устройства, например, от стульчика с переменной высотой. Обязательно позаботьтесь о том, чтобы в соответствующих отверстиях боковых стоек были установлены антифрикционные втулки из бронзы или латуни.
7. На ходовой винт крепят нониус и штурвал.
   Установка винта главной подачи
8. Устанавливают площадку для крепления передней бабки, после чего сборку станины считают законченной.
9. Из подшипниковой опоры, двух шарикоподшипников, главного вала со шкивами и шпинделя собирают переднюю бабку.
   Сборка передней бабки
10. Из длинного винта, втулки с внутренней резьбой, металлопрофиля и рукоятки изготавливают заднюю бабку, после чего монтируют задний подвижный узел на станок.
11. Контролируют и при необходимости регулируют соосность переднего и заднего центров.
12. Собирают суппорт. Процесс его изготовления похож на сборку станины - направляющие оборудуют втулками, монтируют винт, нониус и малый штурвал.
13. Из толстой металлической пластины и болтов диаметром 8 мм изготавливают резцедержатель, после чего устанавливают его на суппорт.

Составляющие элементы домашнего агрегата

Обычно содержит такие составляющие элементы:

• станина, представляющая собой несущую раму всей конструкции, которая должна отличаться особой прочностью, чтобы не разломаться при вибрации во время его действия;
• привод, являющийся основной частью механизма, отвечающий за мощность его действия (можно применить привод дрели или стиральной техники);
• задняя бабка, сделанная из стального пластинчатого элемента с приваренным к нему стальным уголком для фиксирования металлических изделий при работе на этом агрегате;
• передняя бабка, похожа на заднюю, только устанавливаемая на движущейся части рамной конструкции;
• ведомый и ведущий центры на задней бабке;
• суппорт, служащий упорным механизмом в действующей части агрегата.

Строение токарного станка

• крутящий момент к рабочей части прибора от двигателя может производиться разными способами, например, установить рабочую часть на сам вал двигателя или использовать фрикционную, ременную или цепную передачи;
• для установки ременной передачи, достаточно недорогой при довольно высоком уровне надежности, вполне можно воспользоваться ремнем, снятым с электрического двигателя другого устройства (только необходимо помнить, что ремни со временем стираются и подлежат частой замене);
• установка цепной передачи выйдет дороже, займет больше места, но зато она будет служить дольше ременной;
• при установке фрикционной передачи, важно понимать, что ее характеристики соответствуют промежуточным данным между действием цепной и ременной передач.

Устройство станка

Если рассматривать чертеж домашнего токарного устройства, то, очевидно, что передняя бабка его состоит из таких элементов:

• клинообразного ремня;
• двухступенчатого шкива;
• шпинделя;
• шарикового подшипника.

Задняя бабка в токарном станке содержит следующие детали:

• корпус;
• центр;
• две рукоятки;
• пиноль;
• три винта;
• маховик;
• тяга;
• рычаг;
• гайка.

Нужно иметь в виду, что ведомый центр расположен на задней бабке и может быть как динамическим, так и стационарным. Такой центр можно выполнить из простого болта, заточенного на одном конце, придав конусообразную форму. Обрабатывают техническим маслом (солидолом), вставляют внутрь.

Задняя бабка делается аналогичным способом, используя такой же конусообразный болт с контргайкой.

Самодельный токарный станок по металлу

Суппорт

Эта часть прибора, служащая упором для рабочей поверхности, расположена на передвигающихся, по специально размещенным направляющим, «салазках». Суппорт, как правило, движется в трех определенных направлениях:

• продольное, для передвижения рабочей части станка вдоль обрабатываемой заготовки, используемой чтобы выточить резьбу в деталях, снять фаски;
• поперечное, применяют для вытачивания всякого вида отверстий, углублений, выемок;
• наклонное, производимое под различными углами, применяемое также для вытачивания на поверхности заготовок разных углублений.

Если посмотреть на чертеж суппорта, то можно заметить что в него входят такие детали:

• салазки поперечные;
• винт ходовой;
• направляющие;
• держатель для резца;
• винт для его крепления;
• каретка;
• поворотная часть;
• рукоятка для поворачивания резцедержателя;
• рукоятка для передвижения верхней части;
• верхняя часть суппорта;
• маховик для продольных передвижений;
• гайки;
• рукоятка для передвижения салазок;
• фартук;
• направляющие поперечные;
• рукоятка для того чтобы включить подачу от ходового винта.

Чтобы изготовить суппорт самостоятельно нужно учесть, что он подвержен значительному износу из-за возникающей вибрации в процессе его работы. Как следствие крепления могут расшатываться, появляется люфт, что не способствует хорошему качеству деталей на нем изготавливаемых. Чтобы таких неприятностей избежать рекомендуется суппорт постоянно регулировать, подстраивать.

Несколько советов по настройке суппорта станка:

• в регулировке зазоров возникает необходимость, если винт, который отвечает за передвижение в продольных и поперечных плоскостях, износился;
• из-за возникающего трения суппорт может начать при нагрузках шататься, что приводит к снижению точности изготавливаемых деталей;
• чтобы устранить возникшие зазоры между направляющими можно вставить клинья;
• для устранения люфта в деталях пользуются обычно закрепляющим винтом;
• при сильном износе сальников, нужно их хорошо промыть, затем пропитать свежим техническим маслом, а при необходимости заменить новыми.

Если все проведенные операции по восстановлению сальников не помогли, придётся приобрести новые

Самостоятельная сборка станка

Если рассмотреть чертеж сборки домашнего токарного устройства, то можно увидеть, что в него входят такие детали:

• задняя бабка;
• труба ходовая;
• швеллеры;
• суппорт;
• поддон, предназначенный для сбора стружки;
• электродвигатель;
• винт ходовой;
• передняя бабка;
• лампа в специальном защитном колпаке;
• опора;
• экран из сетки для защиты от стружки.

Чтобы соорудить мини-токарный станок своими руками нужно придерживаться определенного порядка:

• сделать из балок металлических и раму прибора, причем желательно, чтобы толщина используемого материала была не менее 3 мм для уголков и не меньше 30 мм для стержней;
• установить на швеллеры специальные продольные валы, приварив их или закрепив болтами;
• изготовить переднюю бабку с использованием гидравлического цилиндра, имеющего толщину стенок не менее 6 мм (внутрь цилиндра нужно впрессовать 2 подшипника);
• проложить вал с применением подшипников немного большего диаметра;
• затем гидравлический цилиндр заполнить смазывающей жидкостью;
• смонтировать электропривод.

Такой миниатюрный токарный станок, сделанный самостоятельно, может служить не только в токарных целях, но даже выполнять операции по шлифовке изделий, их полировке, если к нему присоединить шлифовальный круг.

Двигатель

Одной из важнейших частей, входящих в самодельный токарный станок по металлу своими руками, значится электромотор, при содействии которого собственно может производиться передвижение рабочих частей устройства.

В случае когда предполагается на станке выполнение токарных работ с небольшими деталями, мощность электромотора может быть небольшой (до 1 кВт), удобно снять для этого мотор с электрической швейной машинки старого образца или воспользоваться другим подобным электрическим прибором.

Если предполагаются на станке работы с большими деталями, может потребоваться электромотор, имеющий мощность от 1,5 до 2 кВт.

Делая сборку такого станка самостоятельно, нужно обязательно обратить внимание, чтобы все электрические детали собранного прибора, были надежно заизолированы.

Станок из дрели

Чтобы облегчить себе работу по обустройству домашнего станка, можно для привода взять простую электродрель.

Токарный станок с дрелью своими руками

Подобный токарный станок из дрели обладает рядом преимуществ:

• это устройство можно очень быстро собрать, а при необходимости разобрать (если дрель нужно применить по ее прямому назначению), затем вновь его собрать;
• этот токарный станок из дрели компактен, легко переносится, транспортируется на любое место (можно занести его в гараж, например, или, наоборот, вынести на улицу);
• выгодно и экономно, так как дрель заменяет электродвигатель, а значит, передачей пользоваться нет необходимости;
• удобно, потому что могут быть применены сменные насадки дрели в качестве необходимых рабочих инструментов.

К минусам токарного станка из дрели своими руками относят невозможность обрабатывать на нем крупные детали.

Если к электромотору изготовленного токарного станка по металлу прикрепить шлифовальный круг, то на нем можно точить ножи, ножницы и различные бытовые инструменты.