Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Мини токарный станок по металлу своими руками

Мини токарный станок по металлу своими руками

Мечта каждого самодельщика, моделиста и домашнего мастера — токарный станок. Все, кто успел совершить приватизацию социалистического имущества, сегодня имеют огромнейшие бонусы в виде токарных станков, сверлильных и прочих средств малой механизации у себя в гаражах и мастерских. Кто не смог — приходится делать станки своими руками, поскольку минимальная стоимость маленького средненького токарненького китайского станка соответствует годовой зарплате нашего недепутата. Выход один — делать станок своими руками, чем сейчас мы и займемся.

Настольный токарный станок, основные узлы

Мини токарный станок по металлу своими руками выполняется на основе того, что было сделано в условиях производства, но в силу тех или иных причин уже не служит по прямому предназначению. Это значит, что основные узлы и агрегаты мини станка придется брать от других устройств, совершенно к этому не приспособленных, адаптировать их и использовать всю свою смекалку.

Так, основными деталями токарно-винторезного или токарно-фрезерного станка должны быть:

  • станина, прочная металлическая конструкция, обеспечивающая устойчивость и прочность всей конструкции;
  • направляющие для токарного станка — настоящая головная боль самодельщика, потому что они должны иметь точность и стабильность, направляющие как продольные, так и поперечные;
  • привод токарного станка;
  • рабочий орган — режущая часть, система крепления и регулировки подачи резцов;
  • шпиндель и задняя бабка — для крепления и удержания детали во время обработки;
  • средства безопасности — защита от самопроизвольного включения, защита от стружки.

Собственно, это только основные части настольного токарного станка, которые предстоит сделать или подобрать из того, что есть под руками.

Параметры, преимущества и недостатки настольного токарного станка

Мини токарные станки по обработке металла отличаются от деревообрабатывающих станков радикально. Дело в том, что вся конструкция станины и направляющих должна выдерживать довольно большие нагрузки, которые подразумевает обработка металла резанием. При этом станок должен обеспечивать точность подачи и скорость обработки, что очень важно при обработке металлов разной твердости.

Основные параметры токарного станка, который будет выполнен своими руками — линейные размеры, мощность и точность обработки. Мы сейчас не говорим о конкретном станке, поскольку каждый ставит задачи самостоятельно, а в представленных на странице чертежах и схемах можно найти подходящий для себя вариант. Мы говорим об идее создания инструмента в принципе и его основных параметрах.

Так, в зависимости от того, на каком расстоянии от направляющих будет находиться центр шпинделя и задней бабки, будет определяться диаметр обрабатываемой детали. Длина же обрабатываемой детали фактически зависит от степени свободы перемещения задней бабки по направляющим. То же самое и с подающим устройством, которое должно соответствовать размерам максимального диаметра обрабатываемой детали.

Но нужно быть готовым к тому, что самодельный токарный станок не сможет обеспечить высокую точность обработки и высокую скорость. Это будет устройство для выполнения деталей с невысоким классом точности. От чего это зависит, разберемся дальше.

Обработка на токарных станках, схемы и чертежи

Вкратце о системе управления токарных станков можно сказать, что если позволяют знания и навыки в инженерном радиомоделировании, всегда можно сделать простейший токарно-винторезный или токарно-фрезерный станок с числовым программным управлением. Станки токарные с ЧПУ позволяют автоматизировать однотипную работу и они нужны в том случае, если мастеру приходится делать большое количество одинаковых заготовок по шаблону.

В основной массе, настольные станки предназначены для выполнения разовых работ, поэтому применение сложных систем программирования едва ли оправдано на станках с низкой степенью точности.

Точность и производительность самодельного станка

В том случае, если стоит задача по созданию станка для обработки металлов резанием с высокой степенью точности, нужно особое внимание уделять направляющим и станине. Многие выполняют конструктивные элементы из дерева, это веселое бюджетное решение, но такой станок не обеспечит нужной точности просто потому, что материал станины и направляющих должен быть тверже, чем обрабатываемая деталь.

Читайте так же:
Схема резервного питания от генератора

Поэтому все станины и направляющие для токарных станков по металлу выполняются только из металла. Желательно использовать заводские направляющие, но если такой возможности нет, что бывает чаще всего, тогда приходится использовать металлопрокат, как в том примере, который мы привели из древнего английского журнала.То есть все детали, которые отвечают за точность и прочность, должен быть выполнены в условиях производства, как например этот вариант, где в качестве центрирующих элементов использованы автомобильные шатуны.

Выполнение токарного станка по металлу — работа творческая и неспешная. Нужно сто раз продумать все детали, начертить пару десятков чертежей и только потом приступать к изготовлению станка в металле. Но в любом случае прямые руки и смекалка приведут к успешному созданию практичного и функционального токарного станка. Успехов на ниве малого машиностроения!

Центры для токарных станков

Конструкция токарных станков предусматривает использование определенной оснастки. Только при наличии необходимого оснащения можно сделать деталь с нужными параметрами точности. При этом нужно приобрести специальное оснащение или сделать самодельный вариант исполнения. Стоит отметить, что своими руками можно создать не все для точного точения.

токарные центры

Токарные вращающиеся центры

Фиксация заготовок

Точение на токарном станке происходит путем ее крепления в кулачковом патроне, который передает вращения и при этом удерживает ее на месте. Подобное устройство эффективно при точении тел цилиндрической формы. При этом резец подается перпендикулярно, что позволяет проточить металл до нужного диаметра.

При рассмотрении токарного станка по металлу следует учитывать, что многие самодельные и промышленные варианты исполнения имеют в задней части конструкцию для поддержки заготовки и выполнения других задач. Самодельный вид токарного станка по металлу также имеет вариант исполнения бабки, для которой требуется специальная оснастка.

Таким образом, при фиксации по двум противоположным сторонам на токарном станке, задней и передней бабки, заготовка будет находиться в заданном положении во время возникновения даже сильной нагрузки.

При рассмотрении задней бабки нужно отметить следующие особенности:

1. Рассматриваемое устройство предназначено только для крепления специального оснащения. Виды используемой оснастки на токарном станке определяют предназначение задней бабки: она может служить как для фиксации тела цилиндрической формы, так и для обработки.

2. Для того чтобы на момент сильной подачи или при больших оборотах заготовка не изменила свое положение используется центр, который и определяет предназначение задней бабки.

3. Сделать центр можно своими руками или приобрести в специализированном магазине. При самостоятельном изготовлении нужно учитывать, что заготовкой должен быть цельный сплошной металл с повышенным показателем прочности. Это связано со способом крепления: пиноль прижимает деталь к шпинделю по торцу и на протяжении всего времени наконечник контактирует с ней, происходит незначительное трение.

4. Положение пиноли токарного станка регулируется только в продольном направлении. Учитывая данную особенность, стоит помнить, что положение центра должно совпадать с осью вращения шпинделя. В противном случае вращения будут происходить с биением.

Рассматриваемое устройство также может служить для высверливания торцевых отверстий и для решения других технологических задач.

Фиксация по двум торцам происходит в нижеприведенных случаях:

1. Токарный станок по металлу промышленного типа имеет регулировку количества оборотов. Большая скорость вращения, которая передается детали, приводит к «вилянию» детали. При точной обработке, согласно ГОСТ, подобное явление приводит к довольно большой погрешности.

2. Большая длина и вес заготовки также определяет необходимость использования задней бабки. Под собственным весом цилиндрическое тело может деформироваться и резец по металлу будет «бить» во время подаче резца.

3. В зависимости от режима точения и скорости вращения шпинделя может возникнуть чрезмерная поперечная подача. При обработке детали в подобной ситуации сделать ее с высокой точностью довольно сложно.

Читайте так же:
Многофункциональный инструмент что это такое

В подобных случаях следует провести фиксацию по обоим торцам.

Виды токарных центров

Провести фиксацию необходимого инструмента в пиноли можно своими руками. Для выполнения этой работы понадобиться несколько минут, и выполнить ее можно самостоятельно. Согласно ГОСТ можно выделить следующие виды:

1. упорный. ГОСТ определяет то, что наконечник и хвостовик имеют практически одинаковый диаметр. Устройство этой конструкции определяет то, что наконечник изготавливают из закаленной стали или твердого сплава согласно ГОСТ 13214-79.

2. грибковый вариант несколько отличается от предыдущего. Грибковый наконечник имеет согласно ГОСТ 8742-75 больший диаметр с усеченным рабочим конусом. согласно ГОСТ 8742-75 есть два типа наконечника, которыми обладает грибковый центр: с центрированным валиком или с насадкой для него. грибковый наконечник позволяет использовать рассматриваемое устройство для крепления тел вращения с полыми торцевыми отверстиями во время обработки.

токарные центры

Грибковый токарный центр

токарные центры

Вращающиеся токарные центры

токарные центры

Упорные вращающиеся центры

При точении во время большой центробежной силы сделать наиболее благоприятные условия можно при применении центра, в конструкции которого есть подшипник. Подобная оснастка может быть разная: грибковый или упорный центр также имеют подшипник. Большой выбор токарных центров представлен на сайте http://meatec.ru/catalog/tokarny-centry/.

Угол конуса может быть 60 или 90 градусов. Угол выбирается в зависимости от режима резания.

Существуют более сложные виды оснастки для установки в пиноли, которые могут иметь, к примеру, устройство для измерения прижимной силы. Сделать своими руками некоторые варианты центров для токарного станка невозможно. Обратный ход шпинделя не оказывает влияние на возможность использования пиноли.

Самодельный токарный станок по металлу

Токарный станок всегда был самым востребованным типом сложного оборудования. Использовать его для точения самоделок мечтают многие умельцы. Останавливает их необходимость денежных вложений. Да и готовые модели, несмотря на очевидные достоинства, зачастую просто не помещаются в условиях домашней мастерской. Решить эти противоречия способен самодельный токарный станок. Он строится под уникальные требования, с использованием простых материалов. Конечно, такая конструкция не превзойдет промышленных продуктов, но первая же успешная самоделка на токарном станке оправдает все затраты времени и усилий.

Самодельный токарный станок

Особенности конструкции

Задача сделать токарный станок не настолько сложная, как кажется на первый взгляд. Важные конструктивные элементы просто копируются с промышленных образцов. При этом схема самодельного токарного станка не требует реализации всех сборочных единиц, присутствующих в заводских моделях. Изготовить потребуется станину, суппорт и шпиндель. Другие узлы понадобятся только для решения специфических задач.

Конструкция станины

Основу рабочей части большинства станков выполняет станина. Массивное основание предназначено для установки всех механизмов, а также выполняет функцию гашения вибраций, неизбежно возникающих при механической обработке. От правильного выбора станины будут зависеть очень многие характеристики готового изделия. Классические, литые из чугуна, конструкции, в самодельном станкостроении не используются по причине высокой сложности технологии. Практическое применение нашли станины монолитного или сварного типа. Монолитный вариант обеспечивает высокие характеристики по жесткости и гашению вибрации. Основной его недостаток – большой вес. В качестве такого основания отлично подойдет металлическая плита толщиной 10-20 мм. В зависимости от назначения станка возможно применение и других материалов. Монолитные основания доступно получить и с помощью других технологий, например, литьем из полимербетона.

Станина для самодельного токарного станка

Станина для самодельного токарного станка

Сварная станина выполняется в виде рамы прямоугольного сечения. Для ее изготовления, наиболее часто применяются разнообразные металлические профили. Сварная рама токарного станка отличается простотой изготовления и малой массой. Но кажущаяся простота такого решения оборачивается необходимостью дополнительной обработки посадочных мест под установку оборудования. Компромисс можно достичь, выбрав обычный швеллер. На горизонтальной грани швеллера устанавливаются необходимые элементы, боковые используются в качестве подставки и места крепления вспомогательных устройств.

Читайте так же:
Скобы для ручного степлера

Станочный суппорт

Чтобы изготовить самодельный суппорт токарного станка своими руками понадобятся направляющие, по которым будет выполняться продольное и поперечное перемещения. В промышленном оборудовании традиционно используются направляющие скольжения типа «ласточкин хвост». В домашних условиях качественно изготовить такой узел невозможно. Поэтому, при выборе, предпочтение отдается готовым цилиндрическим или профильным рельсам с линейными подшипниками. Наилучший вариант построения системы перемещений заключается в установке рельс с подшипниками качения. Они позволяют получить высокую точность, отсутствие люфтов, надежность и длительный срок службы. Не зря такие рельсы стали очень популярны у производителей станков во всем мире. Ведущим их недостатком считается только высокая стоимость.

Существует и дешевое решение. Оно подразумевает использование полированных валов от старых принтеров или иного оборудования.

Суппорт

Движение в продольном и поперечном направлениях, создается с использованием ходовых пар типа винт-гайка. В машиностроении применяются механизмы, построенные на основе резьбовых шпилек, трапецеидальных винтов или шарико-винтовых пар (ШВП). Выбор стандартных шпилек оправдан только для очень простых станков, так как не обеспечивает должной точности и долговечности. Трапецеидальный винт более надежен, устойчив к большим нагрузкам. Лучший, но дорогой, вариант подразумевает применение ШВП. Именно они устанавливаются в точном промышленном оборудовании. Крепление ходовых винтов требует применения подшипниковых блоков, обеспечивающих свободное вращательное движение и невозможность возвратно-поступательного. Такой блок можно сделать самостоятельно, но лучше использовать модели серийного изготовления.

Для соединения составных частей суппорта между собой подойдут стальные пластины толщиной 8-10 мм. Их достаточно обработать по размерам направляющих и просверлить требуемые отверстия.

Сборка суппорта будет напоминать работу с детским конструктором, а результат окажется не хуже, чем у заводских моделей.

Шпиндель и коробка подач

Шпиндельная бабка используется для крепления оси шпинделя, установки коробки скоростей и коробки переключения подач (КПП). Рабочая часть устройства любой коробки требует большого числа шестерен и трудно реализуется в домашних условиях. Простым решением проблемы шпинделя будет применение регулируемого привода на основе асинхронного двигателя с частотным инвертором. Такой комплект полностью заменяет классический редуктор.

Шпиндель

Самодельная КПП для миниатюрного токарного станка вряд ли понадобится. Небольшие размеры обрабатываемых деталей не потребуют от токаря больших физических усилий, а мелкую резьбу гораздо продуктивнее нарезать леркой. Если все же требуется токарный самодельный аппарат с коробкой подач, то не обязательно искать набор шестерен. Автоматическую подачу можно выполнить на основе маломощных электродвигателей, что позволит в дальнейшем даже применить устройство ЧПУ.

Инструменты, материалы и чертежи

Изготовление настольного токарного станка и его сборку выгоднее всего проводить с использованием серьезного оборудования. Доступ к фрезерному и сверлильному оборудованию позволяет избежать некоторых проблем. Если такого доступа нет, то остается использовать то, что есть под рукой. Не только токарные станки, но и другие сложные самоделки, изготавливаются с помощью ограниченного набора слесарного инструмента и электродрели. Конечно, ко всему этому должны быть приложены «прямые» руки.
Материалы для будущей конструкции выбирают из того, что есть под рукой, стараясь ограничить финансовые затраты. Востребованными окажутся металлический профиль для станины, детали из листового металла, узлы крепления подшипников шпинделя и ходовых винтов, крепежные изделия. Приобрести потребуется рельсовые направляющие, приводные винты, преобразователь частоты. Благо, сегодня существует множество фирм, предлагающих их поставку.

Возможных вариантов, как сделать мини токарный станок, существует множество. Для выбора конкретного решения следует четко определить, для чего будет использоваться станок, какие заготовки на нем будут точиться. Обработка стали требует иного подхода к проектированию, чем для мягкого исходного сырья. В техническое задание включаются габариты конечного изделия, максимальные параметры обрабатываемых заготовок, доступные ресурсы, способы транспортировки станка и иные необходимые пожелания. Проанализировав все пожелания, выполняют чертежи самодельного токарного станка.

Читайте так же:
Что такое экзерсис в хореографии

Чертеж для сборки станка

Чертеж для сборки станка

Необходимая детализация разрабатывается под имеющиеся комплектующие и возможности. Если этот этап кажется затруднительным, готовые чертежи на токарные станки находятся в свободном доступе.

Инструкция по сборке

Строить самодельный токарный станок по металлу, лучше всего начав со станины. На верхней грани основания готовятся посадочные места под продольные направляющие суппорта, шпинделя, двигателя и другие необходимых элементов. Ведущее требование к этим поверхностям — обеспечение базовой плоскости всего оборудования. Самым лучшим подходом будет фрезеровка площадок на промышленном оборудовании. На нем же желательно сразу просверлить и крепежные отверстия. В противном случае потребуется значительно больше времени для установки и выверки направляющих.

Продольные направляющие суппорта крепятся непосредственно к основанию станка с помощью винтов. Там же устанавливаются и подшипниковые блоки ходового винта. При монтаже добиваются соосности всех элементов. После окончательного закрепления направляющих, на них надеваются подшипниковые модули. Сверху, на монтажную поверхность, крепят основание поперечной оси. В качестве последнего используется металлическая пластина с крепежными отверстиями. Такая же пластина устанавливается на подшипники поперечного перемещения и служит для крепления резцедержки. Завершит самодельный токарный суппорткрепление миниатюрных индикаторных лимбов и маховиков ручного привода на концы приводных винтов.

Шпиндельный узел выполняется из двух подшипниковых щитов, которые также крепятся на станине. Щиты могут быть готовыми или самодельными.

При монтаже следует добиться совпадения главной оси с осями направляющих.

Вал шпинделя необходимо изготовить на токарном станке, либо попытаться подобрать готовый. При монтаже вал запрессовывается в подшипники. С одной его стороны устанавливается токарный патрон, с другой шкив для ременной передачи. Применение каких-либо других типов передач в небольшом станке нецелесообразно. Для возможности грубого регулирования скорости и увеличения вращающего момента шпинделя рекомендуется изготовить ступенчатые многоручьевые шкивы. Аналогичный шкив монтируется и на вал электромотора. Сам мотор устанавливается на раме снизу или сзади шпиндельной бабки. Крепление двигателя должно предусматривать механизм натяжения ремня.

Составные части самодельного токарного станка

Составные части самодельного токарного станка

На последнем этапе осуществляется монтаж электрооборудования станка. Он заключается в комплектации силового шкафа, в который устанавливаются преобразователь частоты, вводной автоматический выключатель и кнопки пуска и останова шпинделя. Также подключается двигатель и электрическая сеть. На этом сборка станка может считаться оконченной.

Привод подачи токарного станка, на примере 1К62

Привод подачи токарного станка предназначен для обеспечения относительных перемещений заготовки и инструмента в режиме токарной обработки детали либо в режиме установочных перемещений. Назначение цепи подач токарно-винторезного станка — обеспечить автоматическое перемещение резца, закрепленного на суппорте, относительно вращающейся заготовки при токарной обработке и нарезании резьб. Источником движения (исходным звеном) цепи подач является шпиндель, поэтому скорость подачи в токарно-винторезных станках измеряется и указывается в миллиметрах на один оборот шпинделя (мм/об). Механизм привода подачи токарного станка должен допускать: включение и выключение подачи без остановки вращения шпинделя; реверсирование подачи при неизменном направлении вращения шпинделя; реверсирование подачи одновре менно с реверсированием шпинделя; регулирование величины подачи; перемещение резца относительно заготовки вручную.

В токарном станке 1К62 (см. Привод главного движения станка токарного типа, рис. 1) цепь подач (вал VII) получает движение либо непосредственно от шпинделя (блок Б6, сдвинут влево), либо через перебор цепи главного движения (блок Б6 сдвинут вправо и его колесо z = 45 сцеплено с шестерней z = 45 на валу III). В последнем случае вал III в зависимости от положений блоков Б4 и Б5 перебора может вращаться с числом оборотов, в 2, 8 или 32 раза большим числа оборотов шпинделя. Зубчатый перебор (блоки) Б4 и Б5, привода главного движения и блок Б6 используются в этом случае в цепи подач как звено увеличения шага нарезаемых резьб или величин подач.

Тройной скользящий блок Б7, на валу VIII представляет собой трензель, который образует две прямые и одну обратную передачи. Управление им осуществляется рукояткой 3 (см. Токарный станок по металлу: назначение, компоновка, параметры, рис. 2).

Читайте так же:
Работа ручной ленточной пилой по дереву видео

При переключении блоков Б3, Б4, Б5, Б6 и Б вал VІІІ может вращаться с числом оборотов, равным числу оборотов шпинделя, превышать ero в 2, 4, 8, 16 и 32 раза, быть меньше в 1,51, 2 или 3,02 раза.

Коробке привода подач токарного станка движение передается через сменные шестерни С1 и С2, (см. Привод главного движения станка токарного типа, рис. 1) гитары настройки. В общем случае гитара (рис. 1) состоит из четырех сменных колес А, Б, В, Г и рычага 2, имеющего два паза — радиальный 4 и круговой 1.

Паз 1 дает возможность поворачивать рычаг 2 вокруг оси 5 вала и жестко закреплять его гайкой 3. В радиальном пазу можно перемещать палец 6 гитары, на котором свободно вращается блок сменных шестерен Б и В. Палец 6 также закрепляется гайкой. Поворот рычага и радиальное перемещение пальца гитары дают возможность сцепить попарно четыре сменных колеса с различными числами зубьев. В токарном станке 1К62 для получения продольной подачи и для нарезания метрической и дюймовой резьб ставят С1 = 42 и C2 = 50, а при нарезании модульной и питчевой резьб С1 = 64 и С2 = 97. В обоих случаях на палец гитары устанавливают одну паразитную шестерню z = 95.

В коробке подач токарного станка имеется ряд зубчатых муфт, скользящих блоков и шестерен, а также конус Нортона — устройство, состоящее из ступенчатого конуса зубчатых колес, закрепленных на валу X, с которыми может сцепляться скользящий вдоль вала XI блок (ка ретка) шестерен Б9. При нарезании резьб коробка подач передает вращение ходовому винту XV; при токарной обработке и нарезании торцовых (плоских) резьб вращается ходовой валик XVI. Использование ходового валика для осуществления подачи при токарной обработке позволяет дольше сохранить точность ходового винта, необходимую при нарезании резьб.

Перестановка скользящего блока Б9, по конусу Нортона дает последовательный ряд величин подач или шагов резьб, а за счет переключений блоков Б11 и Б12, можно увеличить их в 2, 4 и 8 раз. Управление блоками Б9, Б11 и Б12 производится одной рукояткой 10 (см. Токарный станок по металлу: назначение, компоновка, параметры, рис. 2). Включение цепи подач токарного станка на нарезание резьб различных видов — метрической, дюймовой, модульной или питчевой — и на подачу по ходовому валику производится переключением муфт М2, М3, M4, M5, и блоков Б8 и Б10 с помощью одной рукоятки 11.

Рис. 1. Гитара сменных колес токарного станка

Суппорт токарного станка как звено подач

Суппорт токарного станка (рис. 2) является конечным звеном цепи подач. Он служит для закрепления резца и сообщения ему движения подачи токарного станка относительно вращающейся заготовки. Суппорт состоит из четырех основных частей:

  • каретки (нижних салазок) 1, которая перемещается по направляющим станины вдоль оси заготовки;
  • поперечных салазок 2, скользящих по направляющим каретки 1 в поперечном, к оси заготовки, направлении;
  • поворотной части 4 с направляющими, по которым перемещается резцовая каретка (верхняя каретка) 3.

Каретку и поперечные салазки можно перемещать как автоматически, так и вручную. Поворотную часть суппорта 4 можно устанавливать под углом к линии центров станка и закреплять с помощью болтов, головки которых входят в круговые пазы на поперечных салазках; эта возможность используется главным образом при обтачивании конусов.

Резцовая каретка 3 перемещается по направляющим поворотной части только вручную. По лимбам, установ ленным на подающих винтах, можно производить отсчет перемещений резца с достаточно высокой точностью. Несколько суппортов токарного станка имее тяжелое оборудование токарной группы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector