Шпиндель токарного станка устройство, назначение, ремонт

Устройство токарного станка по металлу – схема и основные узлы 1

Токарно-винторезный станок предназначен для обработки цилиндрических, сферических, конусных тел или торцевых плоскостей, не имеющих оси вращения, а также для создания разного рода винтовых поверхностей (резьб).

Также на токарных станках могут выполняться другие работы, которые не связаны с обработкой металлов резанием или созданием резьб. При наличии дополнительного оборудования можно производить гибочные, вальцовочные, шлифовальные, полировальные и многие другие операции.

Как устроены станина и передняя бабка станка

Станина является несущим элементом, на котором устанавливаются и фиксируются все остальные конструктивные элементы агрегата. Конструктивно станина представляет собой две стенки, соединенные между собой поперечными элементами, придающими ей требуемый уровень жесткости. Отдельные части станка должны перемещаться по станине, для этого на ней предусмотрены специальные направляющие, три из которых имеют призматическое сечение, а одна – плоское. Задняя бабка станка располагается с правой части станины, по которой перемещается благодаря внутренним направляющим.


Литая станина токарного станка усилена ребрами жесткости и имеет отшлифованные и закаленные направляющие

Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали токарного станка (она также носит название «шпиндельная бабка») располагаются рукоятки управления коробкой скоростей. При помощи таких рукояток шпинделю станка придается требуемая частота вращения.

Для того чтобы упростить управление коробкой скоростей, рядом с рукояткой переключения располагается табличка со схемой, на которой указано, как необходимо расположить рукоятку, чтобы шпиндель вращался с требуемой частотой.


Рычаг выбора скоростей станка BF20 Yario

Кроме коробки скоростей, в передней бабке станка размещен и узел вращения шпинделя, в котором могут быть использованы подшипники качения или скольжения. Патрон устройства (кулачкового или поводкового типа) фиксируется на конце шпинделя при помощи резьбового соединения. Именно данный узел токарного станка отвечает за передачу вращения заготовке в процессе ее обработки.

Направляющие станины, по которым перемещается каретка станка (нижняя часть суппорта), имеют призматическое сечение. К ним предъявляются высокие требования по параллельности и прямолинейности. Если пренебречь этими требованиями, то обеспечить высокое качество обработки будет невозможно.

Назначение задней бабки токарного оборудования

Задняя бабка токарного станка, конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.


Устройство задней бабки: 1, 7 – рукоятки; 2 – маховичок; 3 – эксцентрик; 4, 6, 9 – винты; 5 – тяга; 8 – пиноль; А – цековка

Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.

Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.


Вращающийся центр КМ-2 настольного токарного станка Turner-250

Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом. Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом.

Шпиндель как элемент токарного станка

Наиболее важным конструктивным узлом токарного станка является его шпиндель, представляющий собой пустотелый вал из металла, внутреннее отверстие которого имеет коническую форму. Что примечательно, за корректное функционирование данного узла отвечают сразу несколько конструктивных элементов станка. Именно во внутреннем коническом отверстии шпинделя фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.


Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20

Чтобы на шпинделе можно было установить планшайбу или токарный патрон, в его конструкции предусмотрена резьба, а для центрирования последнего еще и буртик на шейке. Кроме того, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание патрона при быстрой остановке шпинделя, на отдельных моделях токарных станков предусмотрена специальная канавка.

Именно от качества изготовления и сборки всех элементов шпиндельного узла в большой степени зависят результаты обработки на станке деталей из металла и других материалов. В элементах данного узла, в котором может фиксироваться как обрабатываемая деталь, так и инструмент, не должно быть даже малейшего люфта, вызывающего вибрацию в процессе вращательного движения. За этим необходимо тщательно следить как в процессе эксплуатации агрегата, так и при его приобретении.

В шпиндельных узлах, что можно сразу определить по их чертежу, могут устанавливаться подшипники скольжения или качения – с роликовыми или шариковыми элементами. Конечно, большую жесткость и точность обеспечивают подшипники качения, именно они устанавливаются на устройствах, выполняющих обработку заготовок на больших скоростях и со значительными нагрузками.

Правила выполнения схем

Выполнение графических изображений кинематических схем производиться с использованием следующих правил:

  • выбор правильного обозначения применяемой конструкции;
  • точное указание места расположения отдельной детали;
  • последовательность их взаимодействия;
  • ширина линий (устанавливается существующими стандартами);
  • правильность отображения сносок;
  • нанесение необходимых надписей и символов.

Правила выполнения кинематических схем заключаются в описании следующих конструктивных единиц:

  • отдельных элементов;
  • линий кинематических связей;
  • звеньев;
  • кинематических пар (объединяют две или несколько элементов).

Разработчик вправе выбирать масштаб по своему усмотрению.Это разрешено утверждёнными стандартами. На чертеже допускается не соблюдение реального расположения конструктивных составляющих в корпусе агрегата.

Отдельной составляющей схемы считается блок (устройство, агрегат). Он предназначен для выполнения определённых функций. Его особенностью является не возможность деления на более мелкие детали без потери функционального назначения. Такими элементами являются: набор шестерён, один или несколько валов, установленные подшипники, используемый электродвигатель.

Линией связи между деталями обозначаются отрезком заданной длины и толщины. Он указывает на присутствие механизма связи между отдельными изделиями или устройствами. Если эта связь выполнена достаточно жёстко, конструкция объединяется в звено. Объединённые детали и звенья в единое целое называется установкой.

Для более подробного описания взаимодействующих элементов или звеньев, передачи направления движения допускается их объединение в так называемые кинематические пары. Особенности и порядок выполнения графических изображений зависит от их назначения.

На функциональных схемах отображают отдельные детали конструкции, которые задействованы в основном процессе передачи движения. Для удобства (по возможности) несколько деталей объединяют в отдельные функциональные группы. На чертеже обязательно отображают их функциональные связи. Каждый из них имеет собственный графический символ. Он установлен существующими стандартами и правилами оформления чертежей. Для лучшего понимания проходящего технологического процесса рекомендуется наносить технические характеристики использованных комплектующих. Кроме пояснительных надписей допускается размещение на свободном месте листа таблиц или диаграммы.

На принципиальных схемах отображают детали или их группы. Это могут быть, валы, передаточные механизмы или готовый двигатель. Они дают представление и понимание используемых принципов работы всего агрегата. Каждая деталь или узел изображается в отключённом состоянии (без указания порядка взаимодействия с другими деталями). Их составляются для проведения регулировок и отладки собранного агрегата. С этой целью изображаются все основные кинематические связи: механические и не механические. Эти связи наносятся между отдельными элементами, кинематическими парами или группами элементов. Графически они располагаются в границах контура, обозначающего корпус агрегата. Чертёж каждого механизма, состоящего из нескольких комплектующих, может исполняться отдельным документом. На основном листе делается соответствующая ссылка. Если в составе отдельного агрегата или целого устройства применяют несколько одинаковых деталей, допускается выполнение одного чертежа. Остальные изображаются с допустимыми упрощениями. Положение комплектующих изделий может быть выбрано на основании наиболее оптимального процесса взаимодействия. Если этого недостаточно разрешается изобразить пунктирными линиями конечное положение детали.

Для лучшего понимания разрешается переносить элементы по поверхности листа. Обязательным условием является сохранение кинематических и функциональных связей. При нехватке места на поле чертежа в рамках границ корпуса агрегата, допускается отдельную деталь вынести за границы. В этом случае обязательно должны быть выполнены пояснения для ссылок. Они должны обеспечивать сохранение кинематических связей.

На принципиальной схеме обязательно указывают:

  • максимально допустимое число оборотов вращающихся валов, передаточных звеньев;
  • допустимое отклонение детали от исходного состояния;
  • справочные таблицы;
  • графики и диаграммы;
  • характеристики, полученные расчётным путём на этапе проектирования;
  • надписи, для пояснения специфики отдельных изделий или кинематических пар.
Читайте также:  Что стреляет в глушитель - причины хлопков из выхлопной трубы

Схема,разработанная для пояснения протекающих динамических процессов, включает размеры каждого изделия с указанием допустимых значений механических нагрузок. На ней подробно наносят характеристики валов, места расположения, применяемых опор. При пересечении различных деталей необходимо сохранять неразрывность начерченных линий. При наложении изображений различных конструкций дальнюю изображают как невидимую. Все линии и фигуры исполняются по правилам чертежной графики.

На кинематических схемах отображают:

  • сплошными линиями установленной толщины –вращающиеся детали;
  • линиями тоньше на половину–конструкции, которые указываются с упрощениями, например, червячные передачи или зубчатые колёса;
  • взаимосвязи между отдельными составляющими, особенно кинематическими парами,выполняют пунктирными линиями;
  • указание взаимосвязи между двигателем и передаточными механизмами–двойными пунктирными линиями;
  • все связи, полученные расчётным путём, на этапе проектирования,при доработке наносятся тройными пунктирными линиями.

Кинематическим группам присваивают наименования. Оно поясняет тип и функциональное назначение. Могут быть указаны особенности привода подачи или специфику червячной передачи. Все эти пояснения делаются как вынесенные надписи на специально изображённой полке. Все эти надписи могут быть объединены в отдельный перечень. В нём делаются специальные пометки, указывающие на характеристики известные из справочников и стандартов, полученные расчётным путём и характеристики, получаемые в процессе отладки и регулировки всего механизма. В этом случае такие параметры помечаются специальной надписью, которая указывает, что они подбираются при регулировании.

Регламентирующие документы

Порядок и правила обозначения всех деталей, из которых состоит механизм,на всех типах схем установлены принятыми государственными стандартами. Эти правила, регламентируют порядок оформления графических элементов (фигур, надписей, обозначений)на кинематических схемах. Они являются обязательными для выполнения чертежей для любых механизмов и агрегатов.

В этот перечень входят:

  • стандарт, определяющий перечень основных типов пояснительных надписей – ГОСТ 104-68;
  • ГОСТ 2.701-84, включает пояснение основных видов и типов разрабатываемых схем;
  • перечень установленных обозначений, разрешенных для использования ГОСТ 2.721–74;
  • список обозначений: условные графические и общего назначения ГОСТ 2.747–68;

Они определяют место расположения и правила графического изображения (выбор толщины линий, формы значков, изображение сносок).

Строение суппорта

Суппорт токарного станка – это узел, благодаря которому обеспечивается фиксация режущего инструмента, а также его перемещение в наклонном, продольном и поперечном направлениях. Именно на суппорте располагается резцедержатель, перемещающийся вместе с ним за счет ручного или механического привода.


Суппорт с кареткой станка Optimum D140x250

Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.

  • Продольное перемещение, за которое отвечает ходовой винт, совершает каретка суппорта, при этом она передвигается по продольным направляющим станины.
  • Поперечное перемещение совершает верхняя – поворотная – часть суппорта, на которой устанавливается резцедержатель (такое перемещение, за счет которого можно регулировать глубину обработки, совершается по поперечным направляющим самого суппорта, имеющим форму ласточкиного хвоста).


Резцедержатель быстросменный MULTIFIX картриджного типа

Резцедержатель, который также называют резцовой головкой, устанавливается в верхней части суппорта. Последнюю при помощи специальных гаек можно фиксировать под различным углом. В зависимости от необходимости на токарных станках могут устанавливаться одно- или многоместные резцедержатели. Корпус типовой резцовой головки имеет цилиндрическую форму, а инструмент вставляется в специальную боковую прорезь в нем и фиксируется болтами. На нижней части резцовой головки имеется выступ, который вставляется в соответствующий паз на суппорте. Это наиболее типовая схема крепления резцедержателя, используемая преимущественно на станках, предназначенных для выполнения несложных токарных работ.

История возникновения устройства

История токарного станка с суппортом начинается в 1712 году, когда Нартов Андрей Константинович – механик из России первым изобрел данный механизм. Это существенно упростило работу с устройством, ибо токарю теперь не нужно было собственноручно придерживать режущие инструменты во время обработки нужного элемента.

Это изобретение дало мощный толчок, за которым последовало стремительное развитие токарных станков по металлу и дереву.

Хоть создание токарного устройства и суппорта приписывают англичанину Модсли, но русский механик все же опередил его на семьдесят с лишним лет.

Токарный станок по дереву своими руками: описание, чертеж, видео

Токарный станок открывает большие возможности перед мастером, и, прежде всего, это создание различных заготовок округлых форм, созданных при вращении самой заготовки вокруг некоторой оси вращения. В настоящей статье мы опишем один из вариантов токарного станка, выполненного на базе обычной дрели.

Введение

На токарном станке по дереву можно изготовить различные заготовки и готовые изделия – это и различные палочки, цилиндры, тарелки, бочонки и пр., которые могут быть использованы в строительстве, ремонте, при изготовлении различных декоративных изделий, моделировании и пр. Покупка большого токарного станка – дело хлопотное и дорогостоящее. Ниже представлен вариант самостоятельного изготовления такого станка из подручных материалов. Весь процесс создания разбит на операции и по каждой из них приведены комментарии фото, а в конце есть полное видео всего процесса. Изготовление самодельного токарного станка по видео существенно упростит понимание идеи и технологических решений. В конце статьи приведены чертежи токарного станка сделанного своими руками.

Оригинальная идея

Оригинальность идеи заключается в том, что наш самодельный токарный станок будет делаться на базе ранее описанного сверлильного станка (см. статью « Самодельный сверлильный станок из дрели (шуруповерта). Описание, чертежи, видео. »), а также на базе того же сверлильного можно создать еще два других станка, которые описаны в статьях:

В них также подробно расписаны все технологические операции создании, есть фото и видео. Таким образом, получается, что все четыре станка имеют одну общую базу – это довольно удобно, универсально и унифицировано.

Сверлильный Рейсмусовый Шлифовальный

В случае необходимости, имея под рукой все комплектующие, можно по мере надобности собирать или разобрать нужный в данный момент станок.

Подготовка к работе

К работе нужно подготовиться, чтобы не получилось, что дойдя до половины всех работ, выяснится, что что-то забыто, упущено или отсутствует. Поэтому рекомендуем сначала ознакомиться с материалом данной статьи и проверить наличие всех необходимых материалов, инструментов и технологических оснасток. Для этого при описании процесса изготовления все детально расписано и разобрано по операциям.

Инструмент

Для изготовления токарного станка по дереву из дрели потребуется следующий инструмент:

  1. Распиловочный станок или циркулярная пила.
  2. Электролобзик.
  3. Болгарка (если по правильному, то углошлифовальная машинка (УШМ).
  4. Шуруповерт или дрель.
  5. Шлифовальный станок.
  6. Ручной инструмент: струбцины, отвертка, молоток, угольник, разметочный карандаш и пр.

Материал и комплектующие

Для изготовления станка по дереву своими руками потребуется следующие материалы и комплектующие:

  1. Фанера 15 мм.
  2. Сосновый массив;
  3. Крыльчатая гайка;
  4. Крепеж: болт М6, саморезы различной длины.

Основные конструктивные элементы

Конструкция самодельного токарного станка на базе дрели состоит из деталей:

  1. Основание:
    • Рама;
    • Шпиндельная коробка;
  2. Передняя бабка и задняя бабка;
  3. Подручник с кареткой;
  4. Дрель.

Изготовление токарного станка

Для описания всего процесса создания токарного станка по дереву своими руками, мы выделим несколько этапов и сгруппируем работы по конструктивным элементам. В настоящем описании будут фото и видеоматериалы.

Основание (рама и шпиндельная коробка)

Как уже было сказано выше, то часть конструктива использовано от ранее описанного сверлильного станка. Поэтому в данном материале мы не будем этого делать заново, и просто предлагаем открыть статью « Самодельный сверлильный станок из дрели (шуруповерта). Описание, чертежи, видео. » – там все подробно описано.

Читайте также:  Автоматические трансмиссии — Энциклопедия журнала За рулем

Таким образом, считаем, что рама и шпиндельная коробка готовы и имеют следующий вид.

Передняя и задняя бабки

Обе бабки являются силовыми элементами, поэтому им потребуется большая прочность. Чтобы ее обеспечить, необходимо склеить даже не два, а три слоя фанеры для одной заготовки. Габаритные размеры обеих бабок составляет 120 х 160 мм.

Далее нужно придать требуемую форму заготовкам, чтобы получились полноценные детали. Чертежи всех деталей собраны в разделе «Заключение / Чертежи заготовок». Это можно сделать либо на циркулярной пиле, либо на любом другом распиловочном станке. В итоге получаются вот такие детали.

Теперь нужно к ним собрать направляющие размером 100 х 40 х 30 мм, а именно приклеить и усилить соединение саморезами. Лучше всего разметку и выравнивание сделать «по месту», то есть берем два бруска указанных размеров, устанавливаем в среднюю часть рамы, наносим клей и устанавливаем на них бабки, выравниваем и фиксируем струбцинами.

После высыхания клея фиксируем место соединения дополнительно тремя саморезами.

Теперь нужно установить бабки и зафиксировать. Для этого нужно просверлить в направляющих отверстия под винт, установить их в проектное положение, вставить снизу винт, установить прижимающую планку и затянуть винт сверху гайкой. Гайка может быть крыльчатой с небольшой рукояткой.

Далее сверлим по месту отверстия в обоих деталях, но в одной бабке сверлим отверстие под центр (простое сквозное отверстие), а в другой бабке кроме простого сквозного отверстия, делаем перьевым сверлом (можно использовать сверло Форстнера) посадочные места (не сквозные. ) для двух подшипников с обеих сторон заготовки.

После чего запрессовываем подшипники в посадочные места.

Теперь необходимо сделать центр и шпиндель. Для изготовления обеих деталей будем использовать резьбовую шпильку M8 или M10. Для изготовления как центра, так и шпинделя, шпильку нужно заточить.

Для изготовления шпинделя нужно взять удлиняющую гайку и сточить болгаркой окончание так, чтобы получились цепляющие зубцы.

Затем собираем шпиндель – накручиваем контргайку, затем удлиняющую гайку, которой мы придали специальный вид коронки и контрим их так, чтобы края зубцов удлиняющей гайки были на одном уровне с острием заточенной шпильки (вала шпинделя). Потом устанавливаем шпильку в подшипники и одним концом в патрон дрели.

Для исключения произвольного выхода шпильки из посадочного места нужно установить две законтренные гайки на участке от патрона до первого подшипника. Причем эти гайки должны быть вплотную к подшипнику.

Теперь приступаем к изготовлению центра для задней бабки. Как было сказано выше, ее конец мы заострили. Для ее подачи (вращения) можно сделать небольшой круг из фанеры, например с помощью корончатого сверла (коронки) и запрессовать крыльчатую гайку.

В нее вкручиваем шпильку и контрим гайкой.

Далее такую же крыльчатую гайки запрессовываем на задней бабке и устанавливаем центр в бабку.

Устанавливаем бабку в проектное положение на раму.

Подручник

Подручник служит для опоры режущего инструмента (резцов). Важна его прочность, а также простота и гибкость в изменении положения для большего удобства в работе.

Подручник состоит из четырех основных деталей:

  • Ложе;
  • Каретка;
  • Брус с прорезью;
  • Прижимная планка с болтом.

Изготовление деталей

Для изготовления ложе нужно взять заготовку из фанеры размерами 160 х 100 мм и выпилить на лобзиковом станке необходимую форму.

Каретка делается из цельного бруска размерами 70 х 40 х 40 мм. В центре по продольной оси сверлится отверстие под крепежный винт, который позволит в дальнейшем поворачивать ложе.

Брус с прорезью изготавливается из бруска размерами 230 х 40 х 30 мм. Прорезь необходимо сделать на лобзиковом станке длиной 105 мм.

Прижимная планка с болтом используется от сверлильного станка – она там фиксировала сверлильный стол, поэтому описывать ее не будем.

Сборка

Каретка и ложе должны быть соединены очень прочно между собой, поэтому используем несколько саморезов и клей.

Соединение их с брусом с прорезью делается подвижным на винте для обеспечения возможности поворота ложе относительно вертикальной оси.

Таким образом, получаем подручник в сборе.

После его установки, наш самодельный токарный станок готов.

… и можно приступать к работе на станке.

Заключение

Мы своими руками сделали сверлильный станок из дрели, приложили фото всех технологических операций! Если следовать всем инструкциям, описанным выше, то получиться незаменимый инструмент, который по праву займет свое достойное место в Вашей мастерской.

Габаритные размеры станка

Приведем таблицу с габаритными размерами самодельного токарного станка из электродрели:

Параметр Значение
Длина 290 мм
Высота 240 мм
Ширина 600 мм

Чертежи заготовок

Приведем чертеж деталей самодельного сверлильного станка, описанного выше.

Видео

Видео, по которому делался этот материал:

Токарный станок по металлу своими руками: простая и недорогая конструкция для дома

Добавил(а): Виктор Каплоухий 10 июня

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

Современный токарный станок представляет собой симбиоз механических частей и электронных компонентов

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.

Токарно-винторезные станки — самая популярная конструкция у домашних умельцев

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.

Конструкция токарно-винторезного станка

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.
Читайте также:  Сумка и улятор холода и выбрать

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.

Маломощный асинхронный двигатель — отличный силовой агрегат для самодельной конструкции

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, как и шпиндель, лучше всего использовать от списанного заводского оборудования

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.

    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

Монтаж направляющих на стойки

Установка опорных и направляющих втулок главной подачи

Монтаж опорных площадок суппорта и задней бабки

Установка винта главной подачи

Сборка передней бабки

Сборка суппорта и резцедержателя

Крепление электродвигателя должно обеспечивать возможность переброса ремня с одного шкива на другой

После того как токарный станок будет испробован в работе, его узлы и детали следует покрасить. Это прибавит вашему детищу привлекательности и не позволит коррозии испортить созданное своими руками оборудование.

Токарный станок в домашних условиях является универсальным оборудованием, которое допускается использовать и не по прямому назначению. В шпинделе можно закрепить полировальный или шлифовальный круг для заточки инструмента или чистовой обработки металлических деталей.

Видео: Токарный станок своими руками

Как выставить заднюю бабку

Конечно, предлагаемая схема самодельного токарного станка по мощности и точности обработки уступает дорогостоящим заводским аналогам. Несмотря на это она поможет справиться с большинством задач, предоставляя обширное поле для модернизации.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector