Устройство
Традиционный вариант токарного станка включает в себя следующие основные узлы: электропривод, станина (основание), передняя бабка, задняя бабка, суппорт. В качестве источника энергии (электропривод) на самодельном токарном станке используется электрическая дрель.
Станина
Предназначена для размещения всех остальных узлов. Она воспринимает всю нагрузку при работе на себя. Поэтому станина должна обладать запасом прочности. Конструкция минимально деформируется при выполнении работ, обеспечивая точность изготовления деталей.
Станина выделена красным
В классическом варианте токарного станка станина представляет собой технологически сложный для изготовления узел. Ее поверхность, сопрягаемая с другими сборочными единицами, входящими в состав токарного станка, выполняется с высокими требованиями точности. В процессе ее технологической обработки используется специальное высокоточное оборудование.
Передняя бабка
В передней бабке токарного станка находится электродвигатель с редуктором и блоком управления. В ее функции входит передача вращения, а также базирование заготовки с целью обработки. Другое название передней бабки – шпиндельная, потому что основная деталь этого узла шпиндель. Это многоступенчатый вал с отверстием внутри, вращающийся в прецизионных регулируемых подшипниках.
Со стороны рабочей зоны находится фланец, к которому крепится трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. Через отверстия в вале устанавливаются различные зажимные приспособления, например, цанговый. Крепление заготовки в самодельном станке осуществляется с применением сверлильного патрона электрической дрели, то есть имеет значительные ограничения.
Блок управления обычного токарного станка позволяет подобрать практически любой вариант для обработки детали согласно технологическому процессу. В самодельном варианте функцию передней бабки выполняет электрическая дрель вместе с основанием, на которую она крепится. Поэтому выбор режима обработки заготовки ограничивается функциональными возможностями электроинструмента.
Задняя бабка
Для создания необходимой жесткости при обработке заготовка закрепляется с двух сторон
Это особенно важно для длинных деталей. Поэтому против передней бабки расположена задняя
В корпусе задней бабки находится упорный или вращающийся центр, служащий для поджатия заготовки. В задней бабке может устанавливаться режущий инструмент типа сверл, зенкеров, разверток.
Суппорт
Суппорт токарного станка обеспечивает подачу инструмента в зону обработки. Обычно инструмент крепится в специальной оснастке (резцедержателе), которая размещается на суппорте. Кинематическая схема суппорта позволяет ему перемещаться как в продольном направлении, так и в поперечном относительно оси шпинделя. Для получения конусных поверхностей инструмент может устанавливаться под углом.
Рабочий инструмент токарных станков приводится в движение как вручную, так и с помощью механических устройств. На самодельных токарных станках подача инструмента в зону резания происходит в основном с помощью ручной физической силы.
Станок по дереву Proma DSL-1200
Рассматриваемая модель предназначена для обработки деревянных изделий, которые могут применяться в качестве декоративных элементов. Отличительной чертой конструкции специалисты называют наличие двух резцов:
Первый предназначен для обработки заготовок цилиндрической формы, за один проход можно снимать более 10 мм. За счет первого резца можно получить круглую заготовку, как и на обычном токарном станке.
- Второй резец предназначен для работы по копиру. Именно он позволяет изготавливать различные изделия по копиру.
Эта модель станка может применяться для работы с большими заготовками. Для этого конструкция оснащается люнетом, который крепится на штанги, выступающие в качестве направляющих. Установленная планшайба позволяет обрабатывать многогранные изделия.
Основные характеристики модели:
- Установленный электрический двигатель работает от трехфазной сети с напряжением 380 В. Именно поэтому станок не приобретается для установки в частной мастерской.
- Максимальная длина заготовки составляет 1200 мм.
- Компоновка представлена сочетанием двух колон, между которыми размещается заготовка. Отметим, что станок обладает компактными размерами, за счет чего он не занимает много места в мастерской.
Недостатком этого предложения, как и многих других, можно назвать довольно высокую стоимость.
Описание токарного станка
Токарный станок по дереву обладает одной ограничительной функцией: он способен лишь вращать заготовку из дерева. Столяр же способен из обычного куска дерева потихоньку вытачивать законченный предмет, к примеру:
- салатницы,
- коробочки,
- стойки перил,
- ножки для мебели,
- игрушки,
- корпус лампы,
- кубки,
- вазы.
В отличие от иных машин для обрабатывания дерева, использующихся только на тех или иных промежуточных этапах, токарный станок подходит для любых операций: от предварительной обработки до полировки. Необходимый инструмент – это желобчатые (в виде буквы «V» или цилиндрические) и плоские скребки, резцы, стамески всевозможных форм и размеров. Станок вертит заготовку, а рука мастера осуществляет контроль над движением резца. Исходя из того, какой предмет необходимо сделать, выделяют два варианта крепления заготовки.
В первом случае деревянная деталь крепится в горизонтальном положении между средоточиями передней и задней стенок. Второй метод учитывает то, что токарь по дереву крепит установку заготовки только лишь в передней «бабке» при помощи планшайбы или патрона. Если вы новенький в работе на данном станке, будет разумно приступать к работе через первый способ.
Токарный станок с электронной регулировкой (комплектация):
- выключатель «Пуск-Стоп»,
- станина,
- передн. и задн. бабки,
- переключатель скорости (с вариатором),
- шпиндель,
- поводковый центр,
- подручник (резцедержатель).
- центр задн. бабки,
- набор резцов.
Вариант комплектации:
- желобчатая стамеска,
- резец-майсель (2 мм),
- полукруглый резец,
- отрезной резец,
- скошенная стамеска (косяк),
- полукруглая стамеска — для отделки фасонной поверхности,
- желобчатая стамеска (рейер) — для черновой обработки.
Принцип работы
Все устройство станка укреплено на станине, которая сделана из алюминиевых, чугунных либо профильных балок или двух стальных брусьев. С одной стороны станины токарь по дереву размещает переднюю бабку, а внутри нее расположен электродвигатель (0,5−1,5 лошадиных силы). Он вращает шпиндель, имеющий конус Морзе, по необходимости вставляется поводковый центр (с одним острием и 2-мя, 3-мя или 4-мя ножами), планшайба или патрон. С противоположной стороны станка располагается задняя бабка, а ее центр поджимает заготовку, закрепляя ее в горизонтальном положении.
Подручник, поворачивающийся в любую сторону, располагается как можно ближе к болванке, направляет резец и поддерживает его.
На станках с ручной регулировкой частота (скорость) движения способна переключаться за счет рычага коробки передач, скорость которой от 450 до 2000 оборотов в минуту. В ней расположены шкивы с подшипниками.
В намного более сложных модификациях станков вместо коробки передач стоит электронный вариатор, дающий возможность мягко регулировать быстроту хода.
Миниатюрный станок
Начинать создание своими руками мини-токарного станка по дереву надо с поиска электродвигателя для привода. Поскольку размеры собираемого устройства предполагаются небольшие, то и мотор подойдет маленький. Как один из вариантов это может быть привод стеклоочистителей от автомобиля “Москвич” и далее по нарастающей – мотор от бобинного магнитофона, от стиральной машины, точильный станок в сборе, электродрель. В каждом конкретном случае надо будет выточить либо шкивы, либо насадку на вал, если привод прямой.
Размер станка может быть приблизительно от 30 до 80 см. Он представляет собой простейшую конструкцию для изготовления мелких вещей, много о нем говорить не стоит.
Простой настольный мини-станок
Вторая самодельная мини-конструкция практически полностью состоит из дерева, поэтому при изготовлении используются:
- шуруповерт;
- ножовка;
- наждачная бумага;
- лобзик;
- плоскогубцы.
- доска №5 лучше дубовая;
- две плашки для паркета;
- шурупы №45, около 10 штук;
- строительный дюбель;
- пластинка алюминиевая;
- электромотор (можно от старого видеомагнитофона);
- вал со старого кассетника;
- толстая велосипедная спица или штырь;
- болт и гайка.
Сборка токарного станка своими руками.
- Отпиливаем отрезок доски 30 х 15 см — получилось основание.
- Из паркетных плашек выпиливаем вдоль два отрезка: один с наружным пазом, второй с внутренним. Просверливаем в 5 см от концов по одному отверстию под саморезы. Длина плашки будет равна будущей заготовке.
- К основанию прикручиваем рейки из паркета пазами внутрь, получаем направляющие. Между ними должна проходить целая паркетина.
- Заднюю бабку сделаем из паркетины, высотой около 10 см, выбрав выемку посередине. В нижней части выпиливаем широкое отверстие, в которое вклеиваем гайку. Впоследствии в гайку будет вкручен болт, фиксирующий заднюю стойку.
- На заднюю бабку прикрепляем брусочек, на который с помощью металлической пластинки фиксируем дюбель.
- Опора для резца будет сделана из спицы, согнутой в форме длинной скобы, расположенной вдоль станины. Ее крепим с помощью пары шурупов.
- Передняя бабка представляет собой брусочек из дерева, на который с помощью металлической скобки прикручивается электромоторчик. При креплении используйте прокладки из тонкой резины, уменьшающие вибрацию. Перед тем, как окончательно фиксировать, нужно совместить передний и задний центры.
- Планшайбу можно сделать своими руками из пластиковой шайбы, которую на вал приклеиваем на термоклей. В планшайбу вплавляем несколько заточенных штырьков для крепления заготовки.
Таким образом, сделать простой токарный станок своими руками не составит никакого труда. Видеоролик о самодельном станке с двигателем от стиральной машинки на 125 Вт:
Изготовление станины
Станина – рама, которая объединяет все части станка в единое целое. От ее надежности зависит прочность конструкции в целом, потому лучший материал для рамы – стальной уголок. Также можно использовать профильную трубу прямоугольного сечения.
Прежде всего, намечают размеры будущего агрегата. Данный показатель во многом зависит от того, для каких именно изделий нужен станок. Средний размер станины домашнего токарного станка – 80 см. С помощью болгарки с кругом по металлу отрезают две одинаковые заготовки.
Подкладывая деревянные бруски, угольники полками вверх и внутрь, укладывают на ровную поверхность, их верхние грани должны создать идеальную плоскость. Между ними выдерживают одинаковое расстояние, примерно 5 см. Чтобы правильно их сориентировать, используют рейку соответствующей толщины.
Продольные детали основания фиксируют струбцинами. Из такого же угольника делают поперечины. Их три. Две крепят на краях конструкции, третью, являющуюся опорой для передней бабки, примерно в двадцати сантиметрах от левого края. Точные размеры зависят от типа используемого двигателя и параметров шкива, который удалось найти.
Остается сварить станину в единое целое. Шов должен быть надежным и качественным, варить можно ручной сваркой или использовать автомат.
Важно сразу определиться, как будет использоваться станок. Возможна настольная установка или изготовление автономного агрегата
Во втором варианте необходимо предусмотреть ножки. Их можно изготовить из того же угольника, а можно вырезать из бруса подходящей толщины. Применение деревянных ножек позволит сэкономить на материале, кроме того, станок можно будет сделать разборным.
Устройство деревообрабатывающего токарного станка
Конструктивно различные типы таких агрегатов для обработки изделий из дерева построены из элементов, имеющих одинаковое функциональное назначение. Независимо от принадлежности к категории схема токарного станка включает следующие элементы:
- массивную станину (на ней располагаются основные узлы);
- переднюю бабку с закреплённым шпинделем;
- заднюю бабку с элементами фиксации заготовки;
- суппорт, служащий для подачи обрабатывающего инструмента;
- привод передачи вращения;
- двигатель;
- система управления скоростью вращения (выполняется дискретным с несколькими скоростями вращения);
- элементы схемы электрооборудования;
- органы ручного управления (обычно они реализованы с помощью различной формы рукояток, маховиков, электрических кнопок или переключателей);
- средства защиты от пыли и опилок;
- отдельные станки снабжаются специальной системой защиты при возникновении аварийной ситуации;
- фартук;
- наиболее совершенные аппараты оснащаются мощным пылесосом для удаления отходов древесины.
Несмотря на единообразие элементов, каждый производитель предлагает своё устройство токарного станка по дереву, с применением своих технических решений. Станина изготавливается из чугуна или стали и имеет большой вес, что позволяет стабилизировать вращение двигателя и всех вращающихся деталей. На ней крепятся все основные узлы.
Любая бабка токарного станка в том числе и для работы по дереву выполнена по стандартной схеме. Она имеет:
- шпиндель, оснащённый системой крепления обрабатываемой заготовки;
- несколько подшипников (в состав включены три подшипника: упорный, передний и задний);
- специальные регулировочные гайки;
- муфта для переключения.
Вторым элементом является задняя бабка токарного станка. Она обладает двумя степенями свободы. Такая особенность позволяет изменять положение заготовки в горизонтальном и вертикальном направлении. Данная система крепления обеспечивает качественную обработку деталей самой сложной формы. Для увеличения жёсткости крепления заготовки в токарных станках применяется пиноль. Она изготовлена в форме гильзы, перемещается вдоль главной оси.
На суппорт токарного станка возложены две функции:
- фиксация инструмента из имеющегося в комплекте;
- перемещение в заданных плоскостях для обработки.
Суппорт расположен на станине. Он снабжён двумя видами салазок (поперечными верхними и продольными, которые называются кареткой). Для осуществления разворота он имеет поворотную систему. Вся система изменение положения суппорта называется приводом подач. Связь суппорта со шпинделем осуществляется через реверсивное устройство, называемое трензель.
Вращение деталей токарного станка осуществляется с помощью ременной передачи, которая служит передаточным элементом от электрического двигателя к передней бабке. Эти элементы составляют привод главного движения. Для каждой конструкции производитель предлагает своё количества переключение скоростей вращения шпинделя. В основной массе станков диапазон скоростей вращения деталей варьируется от 200 об/мин до 1000 об/мин.
Элементы электрической схемы расположены в отдельном блоке. Благодаря происходит распределение управляющих сигналов на все устройства станка. Блок состоящий из электрических элементов, находящихся под напряжением относится к первому классу защиты.
Фартук станка преобразовывает вращательное движение в поступательное. Кроме этого он обеспечивает синхронное вращение ходового валика суппорта и ходового винта. Предусмотренная система механической защиты предотвращает одновременное включение этих валов. Плавное переключение подач обеспечивается с помощью маточной гайки.
Для защиты от возможных перегрузок в фартуке станка предусмотрен подвижный механизм падающего червяка. Такие перегрузки возникают в результате увеличения внешнего давления на поверхность заготовки, особенно при использовании ручного инструмента. Такой эффект наблюдается при резком снижении скорости вращения заготовки, замедлении движения режущего инструмента. Особенно это свойственно станкам на которых производится ручная обработка заготовки.
Большое значение на качество обработки дерева влияет заданная скорость вращения заготовки. Для этого в станке предусмотрена коробка скоростей. Она позволяет выбирать величину крутящего момента в зависимости от типа дерева и выполняемой операции.
Процесс работы при креплении между двумя центрами
Одним из наиболее популярных способов работы на токарном станке является вытачивание детали, закрепленной между передней и задней бабкой. Подобным методом можно изготавливать различные изделия, в том числе достаточно большого размера. Помимо универсальности, этот способ отличается безопасностью, его рекомендуют для обучения работе на токарном станке по дереву начинающих токарей.
Обтачивание до цилиндрической формы
Используя полукруглый резец с ровной режущей кромкой, выполняют выравнивание детали. Начиная с одного конца заготовки, без сильного нажима, медленно и аккуратно снимают избыточный материал. Не надо гнаться за скоростью, эта работа не терпит суеты. В результате с поверхности должны исчезнуть все плоскости, а заготовка должна обрести форму правильного цилиндра требуемого диаметра.
Выравнивание плоским резцом
После того как болванке придана форма правильного цилиндра, токарный станок отключают. Поскольку в процессе работы было снято некоторое количество материала, заготовка стала тоньше, следовательно, нужно пододвинуть подручник ближе.
Дальнейшее выравнивание выполняют с помощью косого плоского резца. Это простой и эффективный прием. Полотно резца упирается на подручник, его поддерживают одной рукой, второй держат за ручку, немного приподымая инструмент для противодействия вращению заготовки.
Время от времени станок отключают, с помощью штангенциркуля контролируют диаметр детали.
Использование отрезного резца
Данный тип резцов применяют в случае необходимости отрезать заготовку из дерева определенной длины. Он оставляет идеально ровный срез, практически не требующий последующей шлифовки.
Чтобы срез получился точным, рекомендуется предварительно поставить пометку на детали. Для этого подойдет обычный карандаш. Удерживая резец перпендикулярно заготовке, с легким нажимом его вдавливают в древесину. Срез делают не на полную глубину, оставляют тонкую шейку, которую впоследствии срезают ножом или пилой.
Выполнение декоративных элементов
Основные декоративные элементы, которые изготавливают на токарном станке, – это валик и желобок. Чаще всего между ними оставляют цилиндрический поясок. Комбинируя эти три несложные детали, можно вытачивать самые разные изделия из дерева: от карнизов до элементов мебели.
Работать будет проще, если выполнить предварительную разметку. Для этого достаточно линейки и простого карандаша. Пометки делают при выключенном станке, а когда заготовка начнет вращаться, их наводят с помощью того же карандаша. Достаточно поднести грифель к вращающейся поверхности, линия получится отчетливой и контрастной.
Работу начинают с того, что резцом проделывают канавку чуть в стороне от намеченной линии. Глубина канавки примерно 3 мм. Наклоняя режущую часть в одну сторону и в другую, расширяют канавку.
Остается придать валику правильную форму, для этого резец устанавливают точно посредине канавки и медленно проворачивают ручку, позволяя режущей кромке снимать лишнюю древесину. Точно так же делают другую сторону валика.
Создавать желобки удобно с помощью полукруглого резца. Медленно передвигая его по заготовке между пометками, снимают лишнюю древесину, постепенно увеличивая глубину выемки. Придать законченность желобку можно с помощью косого резца. Им формируют переход от желобка к валику или цилиндрическому пояску.
