Несмотря на большой ассортимент оборудования заводского изготовления, его использование в быту, как правило, неудобно или нецелесообразно. Внушительные габариты (и вес), разнообразие функций (некоторые из них вряд ли будут востребованы «домашним умельцем») и ряд других моментов – все это наводит на мысль о том, имеет ли смысл тратиться на приобретение токарного станка по металлу? Тем более что цена самой дешевой настольной модели порядка 46 800 рублей.
С тем, как сделать токарный станок с нуля, своими руками, подробно и разберемся, далее – рекомендации по выбору материалов и порядку сборки станка. Именно полезные советы и примеры чертежей, так как изготовление чего-либо своими руками – процесс творческий; следовательно, «жестких» стандартов быть просто не может. Приведенная схема комплектации – всего лишь напоминание об устройстве токарного станка.
Конструкцию токарного станка для домашнего использования целесообразно несколько упростить. Какие-то составные части можно модернизировать (видоизменить), а от чего-то и вообще отказаться. К примеру, сложной автоматики, коробки подач с ее шестернями и ЭМФ. Да и подвижный элемент задней бабки – пиноль – вряд ли имеет большое значение для самодельного токарного станка.
Выбор материалов
Встречаются разнообразные советы, в том числе, что для изготовления отдельных элементов станка можно использовать древесину в виде доски и бруса. Аргументация – такая сборка не представляет больших проблем и выполняется сравнительно быстро.
Хочется заметить, что они возникнут, но потом, и весьма ощутимые. «Деревянный» станок долго не прослужит. Проще говоря, работать он будет, но вот о точности выполнения операций придется забыть. Токарная модель оборудования даже заводского изготовления требует не только тщательной настройки, но и систематического контроля состояния. Малейшее изменение геометрии тех же салазок приведет к тому, что обработка детали превратится в «издевательство» над образцом. Древесина постоянно то разбухает, то ссыхается. О каком плавном перемещении каретки, совпадении осей центров и тому подобное можно вести речь? То же касается и станины. Динамические нагрузки быстро приведут к расшатыванию основания (рамы, стола или иной составной части).
Порядок сборки станка
Изготовление любого механизма (установки, агрегата) своими руками – дело творческое. Каждый мастер ориентируется на круг задач, которые ему придется решать с помощью самодельного оборудования, наличие свободного пространства в гараже (сарае, пристройке) и так далее. Но если понять алгоритм действий, то собрать токарный станок бытового применения будет несложно. Вот некоторые самодельные образцы.
Если читателя вполне устроит простейшая модель, и нет желания тратить время на конструирование, автор предлагает обратить внимание на станок, в основе которого – электродрель. Здесь каких-либо дополнительных пояснений не требуется.
Понятно, что функционал такой установки ограничен. В первую очередь по причине того, что зажать в патроне получится лишь фрезу или сверло. По сути, токарным станком такую самоделку можно назвать условно.
А вот с изготовлением более «серьезного» оборудования стоит разобраться подробнее.
Рама стола
Необходимо определить, сможет ли имеющийся (например, в гараже) верстак выдержать дополнительную нагрузку. Если предполагает изготовить токарный станок маломощный, для обработки небольших деталей, то рабочего стола вполне хватит. При сборке рамы нужно учесть два момента.
Первый – на ножки стола необходимо наварить пятаки. Если мобильность станка не требуется, то есть его не предполагается регулярно переносить, имеет смысл выдолбить в бетонном полу ямки, установить раму и залить снова бетоном. Цель – обеспечить максимальную устойчивость конструкции в процессе металлообработки.
Второй — не следует излишне утяжелять установку использованием в качестве столешницы толстой стальной плиты, тем более что речь не идет о мощном оборудовании. Достаточно станину токарного станка приварить к раме. Прочность будет обеспечена.
Станина
Здесь все просто – по размерам сваривается опорная рама токарного станка (швеллер или уголок).
Привод
Здесь придется выбирать один из двух вариантов:
- Если шпиндель (зажим, патрон) решено закрепить на валу двигателя, то как менять число его оборотов? А это делать придется, в зависимости от твердости обрабатываемого образца. Можно, к примеру, установить движок от швейной эл/машинки б/у (регулировка скорости предусмотрена). Только вот мощность такого токарного станка будет минимальной, следовательно, и возможности ограничены.
- Любой эл/двигатель характеризуется частотой вращения вала (ротора). Понятно, что регулярная замена движка на другой в процессе работы невозможна. Следовательно, придется подумать о том, как изменять передаточное число привода. Простейшее решение – переустановкой ремней шкивов, закрепленных на валу промежуточном, то есть использовать этот тип передачи.
«Народные умельцы», ориентируясь на такую методику, делают своими руками станки на 10 – 12 скоростей. Удобство в работе с разнородными материалами обеспечено, а заниматься поиском комплектующих, составлением схемы автоматики и ее сборкой не придется.
Есть и еще один аргумент в пользу такого инженерного решения. Основное усилие, присутствующее в станках, собранных своими руками – вдоль оси вала. А вот подшипники эл/двигателей любой модели рассчитываются на нагрузку «перпендикулярную».
Если в станке не предусматривается ременная передача, нужно быть готовым к частому его ремонту. Причина – разрушение опорных деталей движка. Существует возможность этого избежать, но такая модернизация требует отдельного рассмотрения (есть несколько вариантов) и значительно осложнит процесс конструирования.
Что учесть при сборке
Для такого регулирования целесообразно устанавливать на токарный станок двигатель мощностью в пределах 0,75 – 1,5 кВт.
Изделия коллекторного типа лучше не использовать. Особенность таких двигателей в том, что при снижении нагрузки (например, в момент отведения резца) скорость вращения ротора существенно повышается. Возможный результат спрогнозировать несложно – вылет заготовки и травмирование мастера.
Как правило, токарные станки своими руками собираются для работы с небольшими «болванками» – длиной до полуметра и диаметром не более 12 – 14 см. Для подобных моделей лучшими считаются двигатели асинхронные (рекомендуемая мощность указана). Стабильность числа оборотов будет обеспечена, да и резкие перепады величины частоты вращения исключены.
Особенности изготовления остальных конструктивных элементов
Лучше (если имеется возможность) отдельные комплектующие взять от списанного оборудования. Даже при необходимости переделки это проще, чем изготавливать с нуля. Вот некоторые варианты мы и рассмотрим.
Салазки
Выточить из прутка и сложно, и нецелесообразно. Прочность не будет соответствовать требованиям. Проще использовать готовые элементы. Например, стойки амортизаторов.
Пиноль
Нередко в самодельных токарных станках задний упор делается фиксированным. Можно использовать обычный болт, предварительно заострив торец его ножки.
Резцедержатель
Автор использовал 2 металлические пластины 4 мм. Чтобы инструмент надежно фиксировался и быстро переустанавливался, по центру нижней приваривается ось с резьбой, в верхней – отверстие соответствующего диаметра. Для зажима резца – гайка с «ручкой». Перекос верхней пластины при затягивании исключается, так как по ее углам высверливаются еще отверстия, а к нижней (под ними) привариваются вертикальные стойки (отрезки прутка). В результате «зажимная» пластина перемещается строго вниз/вверх.
Полезные советы
Собирая токарный станок, правильнее ориентироваться на перспективу. В быту приходится обрабатывать не только заготовки из металла, но и из других материалов – пластиков, оргстекла, древесины. Вывод напрашивается однозначный – если уж своими руками и делать токарное оборудование для домашнего использования, то необходимо стремиться к его универсальности. В частности, к возможности изменения скорости вращения шпинделя в большом диапазоне.
Рекомендуемые скорости обработки материалов (об/мин):
- древесина – 700 – 2 400;
- металл – 85 – 940.
Определяясь с габаритами токарного станка, следует ориентироваться на размеры заготовок, которые предполагается обрабатывать. Конкретные рекомендации по этому пункту бессмысленны, а вот напомнить основные параметры маломощного промышленного оборудования стоит (в мм).
- Длина – 1 150.
- Ширина – 600 – 620.
- Высота оси шпинделя – порядка 180. Это позволит обрабатывать заготовки сечением до 175 мм.
Чтобы токарный станок был действительно «рабочим», перед составлением его чертежа желательно ознакомиться с основными характеристиками любительских моделей промышленного изготовления. Линейные параметры – не главное. Есть еще и такие показатели, как размер суппорта и пределы его перемещения, расстояния между центрами, скорость подачи и так далее. Это существенно облегчит выбор оптимального варианта станка для сборки своими руками.
Особое внимание следует уделить совпадению центров шпинделя (зажимного патрона) и пиноли. Их должна соединять горизонтальная прямая. Невыполнение данного условия приводит к появлению люфтов, биений заготовки в процессе металлообработки. Как результат – ее повреждение. Плохо, но не критично. Если под рукой много «железа», можно и заменить. Но вот перспектива постоянно приобретать новые резцы (а они в таком самодельном станке будут «лететь» непременно и довольно часто) вряд ли кого устроит.
В процессе сборки неизбежно возникнут вопросы, как лучше сделать своими руками «то или это». Автор советует в случае затруднения посмотреть имеющиеся в интернете фотографии токарных станков – и заводских, и самодельных. Приемлемое решение обязательно найдется.
Удачи в конструировании и металлообработке!
