Изготовление самодельного токарного станка по дереву

Конструкция самодельного токарного станка по дереву может быть предельно проста. Но для получения желаемого результата следует детально разобраться с его спецификой и особенностями применения.

Для выполнения минимального набора операции схема оборудования должна включать в себя раму, два вида бабок (заднюю и переднюю), электропривод, блок регулирования скорости оборотов, ведомые и ведущие фиксаторы. Для точной обработки необходим упор для резцов различной конфигурации. С целью выполнения сложных работ должны быть предусмотрены компоненты для смещения заготовки относительно центра оси вращения.

Общие инструкции по эксплуатации самодельного токарного станка по дереву, сделанного своими руками.

1. Установка заготовки. Выполняется с помощью крепежа на ведущем шпинделе и пиноли задней бабки.
2. Выбор оптимального числа оборотов.
3. Обработка деревянной заготовки с помощью резцов.
4. Периодическая проверка фактических размеров деталей до достижения нужной формы.

На практике для работы на оборудовании этого типа требуется большое количество опыта. Достаточно одного неловкого движения, чтобы испортить деревянную заготовку.

Для уменьшения трудоемкости изготовления можно сделать станину своими руками, использовав эту часть от старого оборудования.

Устройство токарного станка по дереву

Идеей собрать свой токарник по дереву рано или поздно начинает болеть практически каждый мастер. Кто-то приходит к этому самостоятельно, после долгих расчетов и раздумий, а кто-то вспоминает детство, и школьную мастерскую там ведь тоже были станки по дереву. Да и сложного, в том, чтобы собрать деревообрабатывающий станок по образу и подобию школьного нет. Ведь материал в виде отрезков труб в гараже найдется уж точно.

Первым делом стоит вспомнить все основные части конструкции того самого, школьного станка по дереву. Деталей здесь вроде и немного, но каждая из них выполняет определенную роль, без которой все превращается в груду металлолома.

Основой любого станка выступает станина. Это массивное основание, на котором крепится все остальное оборудование. Станина должна быть максимально прочной и жесткой, во время работы она должна выдерживать большие нагрузки не только в виде массивной заготовки, но и в виде вибрации и действия разнонаправленных сил при обработке деревянной заготовки.

Передняя бабка токарного станка представляет собой устройство, в котором устанавливается приводной вал. С одной стороны вала устанавливается устройство зажима заготовки – токарный самоцентрирующийся патрон, планшайба или устройство, на которое навинчивается или набивается заготовка из дерева. С другой стороны токарного вала крепится ведущая шестерня, шкив с одним или несколькими ручьями для ременной передачи. Токарный вал должен обеспечивать вращательное движение со скоростью до 3000 оборотов, для бытовых нужд этого достаточно. Поэтому токарный вал обычно устанавливается на подшипниках или втулках. Ось вала является основной осью токарного станка, и чем выше вал над станиной, тем больше диаметр заготовки можно обрабатывать. Обработка деталей на станке осуществляется при помощи ручных резцов, а учитывая скорость вращения вала, неосторожное прикосновение к шкиву или ремням может повлечь травму, поэтому передний узел обязательно закрывается защитным экраном или кожухом. Жесткое крепление защиты к передней бабке обязательное условие безопасной работы.

С противоположной стороны устанавливается задняя бабка. Это жесткий упор, с конусом-центром, который находится точно по оси токарного вала. Центр может двигаться вдоль оси для закрепления заготовки. Чтобы зафиксировать положение центра, нужно предусмотреть механизм его фиксации.

Во время работы на токарнике используются ручные резцы. Для того чтобы не держать их на весу между передней и задней бабкой устанавливается подручник – упор под резцы.

Для вращения рабочего вала устанавливается привод, это может быть электродвигатель с прямой или ременной передачей, а может быть и привод от мускульной силы. Кстати, первые токарные станки по дереву были именно с ручным приводом – по типу лучковой пилы, это потом, они были вытеснены ножным приводом.

Как сделать станину

В зависимости от типа выбранного мотора, можно приступать к конструированию станины.

Для такого токарного станка подойдет деревянный каркас. Потому что для обработки дерева не потребуется такая высокая жесткость, как при работе с металлом. Плюс ко всему этот материал легко поддается формованию, поэтому из него можно без особого труда вырезать любую деталь для самого точильного агрегата.

Стандартные размеры простого токарного станка:

• длина – 90 см;
• ширина – 50 см;
• высота – 45 см.

При таких габаритах станок сможет обрабатывать делали до 20 см в длину, диаметром 25 см.

Чтобы собрать конструкцию понадобятся:

• металлические уголки;
• трубы разного диаметра;
• стальные полоски шириной 2 см и 4 см;
• различные крепежи;
• ремень для привода.

Этапы сборки станины:

• два уголка располагаются на ровной доске, так, чтобы полки направлялись друг к другу;
• чтобы уголки располагались параллельно, нужно между ними поместить вкладыши с шагом в 5 см;
• направляющие скрепляются уголками, в торцах;
• все детали скрепляются струбцинами и привариваются;
• станина закрепляется к верстаку или колоде.

Заготовка для задней бабки изготавливается из закаленной стали. Иногда функции задней бабки может выполнять и сам двигатель. Главное условие при выполнении деталей – соотнести центы передней и задней бабки.

Альтернативный вариант деревянной основы – станина из металла, потому что она будет иметь необходимую жесткость и прочность. А для изготовления центров, куда устанавливается заготовка, потребуется обратиться к токарю по металлообработке.

Для того чтобы максимально упростить конструкцию, лучше использовать двигатель от стиральной машины или мотор постоянного тока, так как им легче управлять, изготовив примитивный тиристорный регулятор мощности.

Как сделать простейший токарный станок из дрели

Как видим, устройство данного агрегата совсем простое, и сделать самодельный токарный станок по дереву под силу каждому. Самое элементарное приспособление для обтачивания заготовок получается из обычной дрели. Оно позволит провести простые токарные работы в домашних условиях и сэкономить на приобретении специального оборудования. Дрель в данном случае заменяет переднюю бабку и привод вращения.

Вместо чугунной станины используется верстак. На нем закрепляют упоры из дерева для крепления дрели и задней бабки. Задний упор делают из брусков и винта с возможностью регулировки, конец которого затачивается на конус. Токарными резцами по дереву служат различные насадки на дрель, которые крепятся вместо сверла.

На таком простейшем устройстве вытачивают ручки для инструментов и дверей, несложные декоративные изделия, балясины и многое другое.

Прямой привод или ременная передача

Существует несколько способов передачи вращения на заготовку. Самый простой – прямой привод. В данном случае заготовка крепится непосредственно на вал двигателя. Отличительная особенность данной конструкции – простота. При всем при этом прямой привод имеет ряд существенных недостатков.

Прежде всего, станок с прямым приводом не позволяет регулировать скорость вращения, что критично при работе с твердым материалом. Также стоит учитывать нагрузку на электродвигатель, особенно при работе с заготовками большой массы. Как бы хорошо ни была она центрована, без вибрации не обойдется. Подшипники двигателя не рассчитаны на продольную нагрузку и будут часто выходить из строя.

Чтобы обезопасить двигатель от поломок и обеспечить возможность регулировки скорости вращения заготовки, стоит рассмотреть ременную передачу. В данном случае двигатель располагается в стороне от оси вращения заготовки, а крутящий момент передается посредством шкивов. Используя блоки шкивов разных диаметров, несложно менять скорость в довольно широких пределах.

Станок для дома желательно оборудовать шкивами с тремя и более ручьями, что позволит с одинаковым успехом обрабатывать древесину любых пород, а при необходимости работать с мягкими сплавами.

Электрооборудование, свет, освещение

Многие мужчины пытаются сделать самодельный токарный станок. Хозяева утверждают, что работа на токарном станке позволяет наслаждаться процедурой создания изящных вещей из необработанных заготовок. Купить готовый станок – не каждому по карману. Поэтому в этой статье мы рассмотрим, как сделать самодельный токарный станок.

Содержание:

Предназначение токарного станка

Токарный станок является одним из первых металлообрабатывающих станков, что был изготовлен преимущественно для обработки изделий из любого материала – дерева, пластика и металла. С помощью такого станка можно получать детали различной формы при обработке наружной поверхности, расточке и сверловке отверстий, нарезке резьбы и накатке рифленой поверхности.

Производители в настоящее время изготавливают большое количество различных токарных станков. Однако зачастую они являются слишком сложными для домашней работы, громоздкими и дорогостоящими. Прекрасная альтернатива этому – изготовление самодельного маленького токарного станка по дереву или металлу, который является удобным в использовании благодаря своим небольшим размерам и простоте управления и позволяет обрабатывать в минимальные сроки небольшие детали.

Хорошо иметь в условиях домашнего пользования токарный станок по дереву, с помощью которого можно выточить мелкие детали для мебели, рукоятки для слесарных инструментов, держаки для хозяйственного инвентаря. Начав с простых изделий, вы можете постепенно дойти до создания изящных точеных мебельных гарнитуров и деталей для парусных яхт. С помощью токарных станков можно выточить нужные детали круглого сечения: оси или колеса.

Принцип работы на подобном токарном станке достаточно прост: заготовке, которая зажата в горизонтальном положении, придается вращательное движение, а лишний материал снимается подвижным резцом. Однако для осуществления этих простых манипуляций требуется механизм, который состоит из множества деталей, точно пригнанных между собой.

История токарного станка

Токарные станки прошли длинный путь развития, являясь когда-то примитивными устройствами и превратившись сейчас в высокопроизводительное оборудование для токарной обработки. За пару тысячелетий до наших дней самые простые устройства для обработки изделий из дерева и камня и придания им фасонной и цилиндрической поверхности применялись в Древнем Египте.

В начале восемнадцатого века наш соотечественник, изобретатель и механик Андрей Нартов сконструировал и создал первый токарный станок с использованием суппорта с механическим перемещением. Это стало началом производства современных токарных станков своими руками и на предприятиях. Многие детали в станках Нартова, шкивы, рейки, зубчатые колёса, винты, были металлическими. Станки, как и прежде, в движение приводились человеком с помощью маховика.

В конце восемнадцатого столетия после изобретением паровой машины и мотора внутреннего сгорания, а потом и электрического двигателя ручной привод заменили машинным. Передача к токарным станкам движения выполнялась от общего двигателя посредством трансмиссионного вала. Его подвешивали к потолку или стене цеха. Движение от вала передавалось на каждый станок с помощью ременных передач.

Токарные станки в начале двадцатого века стали оснащать экономичными электрическими двигателями, индивидуальными для каждого станка. Одновременно станки начали усовершенствоваться, так как в них нуждалось массовое производство. Промышленности были необходимы станки для обеспечения высокой производительности и максимально высокого качества обработки деталей.

Для изменения количества оборотов шпинделя и усовершенствования механизма станков они начали оснащаться ступенчато-шкивным приводом. Ходовой винт со шпинделем соединяли с помощью гитары из зубчатых колёс. Эти агрегаты в последствие были дополнены коробкой подач. Еще одним новшеством, появившимся в токарных станках, стала раздельная передача движений от ходового винта и валика на суппорт. В первом случае происходила нарезка резьбы, во втором –все остальные операции. Модернизация также коснулась и механизм фартука.

Быстрое развитие токарных станков ускорило возникновение быстрорежущей стали. Ее использование позволило скорость резки увеличить в пять раз, если сравнить со скоростью обработки обыкновенной углеродистой стали. Чтобы увеличить количество оборотов, число разных видов подач, токарные станки стали оснащаться ещё более сложной коробкой передач и вращения, а использовавшееся ранее подшипники качения заменили подшипниками вращения. Особое внимание стало уделяться автоматической смазке деталей токарного станка.

Устройство токарного станка

Простейший самодельный токарный станок, что предназначен для обработки деревянных заготовок, в своей конструкции имеет несколько основных частей: раму, переднюю и заднюю бабки, ведущий и ведомый центры, электропривод, упор для резца. Рама выступает станиной и опорой для остальных агрегатов станка. Передняя бабка является неподвижной и служит базой для расположения основного узла вращения.

В передней раме размещается передаточный механизм, который связывает электрический мотор и ведущий центр. Вращательное движение через ведущий центр передаётся заготовке. Вдоль рамы свободно перемещается задняя бабка. Её перемещают зависимо от длины заготовки таким способом, чтобы обрабатываемую деталь прочно закрепить через ведомый центр.

Для токарного станка можно использовать любой привод, но только при соответствии его по оборотам и мощности обрабатываемой заготовке. И если уменьшение и падение оборотов можно решить при помощи передаточной системы, то мощность мотора останется неизменной.

Теоретически для самодельного настольного токарного станка может подойти любой мотор, даже на 200 Вт, но если вы намерены обрабатывать массивные заготовки, может случиться перегрев и возникнуть частые остановки. Чаще всего для передачи вращения применяется ременная передача, иногда фрикционная и даже цепная. Возможно решение и с отсутствием передаточных механизмов, где патрон или ведущий центр насаживается на вал электрического двигателя.

Ведомый и ведущий центры должны размещаться на одной оси, иначе заготовка будет вибрировать. При этом должны выполняться такие условия: фиксация, центровка и вращение. В лобовых станках применяется только ведущий центр. Фиксация заготовки в этом случае совершается при помощи планшайбы или кулачкового патрона.

Раму принято собирать из металлических профилей или уголков, а может состоять из деревянного бруска. В любом случае должно быть обеспечено жёсткое крепление ведущего и ведомого центров. Раму проектируют так, чтобы задняя бабка при настройке могла свободно перемещаться вдоль оси. Упор для резца также должен перемещаться.

После установки необходимого положения следует создать жесткую фиксацию всех элементов самодельного мини токарного станка. От цели работы, типа и размеров обрабатываемых заготовок зависят конечные габариты и форма агрегатов конструкции. Зависимо от назначения станка, также подбирается мощность и разновидность электропривода, который передаёт вращающейся детали нужное усилие. Он должен иметь характеристики, которые соответствуют испытываемой нагрузке.

Коллекторные двигатели для устойчивой работы электроприводом подходят меньше всего. При отсутствии нагрузок обороты неконтролируемо увеличиваются, и под действием экстремальной центробежной силы заготовка может вылететь из фиксаторов, что является очень опасным. Возможно применение таких моторов с редуктором, которые ограничивают бесконтрольный разгон заготовки. А вот в процессе вытачивания миниатюрных деталей с малой массой беспокоиться не о чем.

Для обработки заготовки, которая имеет диаметр 10 и ширину 70 сантиметров, рекомендуется применять асинхронный электродвигатель с мощностью больше 250 Вт. Такая разновидность электроприводов имеет устойчивость частоты вращения при нагрузках, и у них нет экстремального возрастания частоты вращения при отсутствии нагрузки и высокой массе вращаемой заготовки.

С другой стороны без использования ременной передачи, а при применении вала двигателя как части ведущего центра, внутри электромотора подшипники претерпевают нагрузку, на которую они не рассчитаны. Подшипники вала рассчитаны исключительно на нагрузку, что приложена под прямым углом, а в изготовленных своими руками миниатюрных токарных станках получается, что присутствует ещё и усилие, что направлено вдоль вала и провоцирует быстрое разрушение подшипников электродвигателя.

Поэтому вы можете скомпенсировать продольную силу. Необходимо сделать с обратной стороны вала упор, где имеется технологическое углубление. Зависимо от конструктивных особенностей двигателя следует найти в его задней части опору, сделать аналогичное углубление и поместить шарик необходимого размера между ней и торцом вала. Упор должен хорошо прижимать шарик к валу, в противном случае толку от подобного подшипника не будет.

Ведомый центр бывает вращающимся или неподвижным. Он размещается на задней бабке станка. Если центр является неподвижным, то его изготавливают из обыкновенного болта, заточив конец резьбовой части под конус. В бабке также имеется внутренняя резьба. Тогда при вращении заострённого болта можно прижимать заготовку между центрами.

Ход болта составляет 20-30 миллиметров, остальное расстояние выставляют перемещением по направляющей оси задней бабки. Отшлифованный заострённый болт, что выступает ведомым центром, перед работой необходимо смазать машинным маслом для избегания дымления заготовки, как показано на видео о токарных станках.

Изготовление токарного станка

Своими руками токарный станок может собрать каждый умелец. Он характеризуется простотой в производстве и надежностью в работе. На нем вы сможете изготавливать и протачивать детали, а также затачивать режущий инструмент и обтачивания металлических изделий, проведения работ с костью, пластмассой и деревом, создания деревянных сувениров и предметов быта, а также при ремонте машины.

Находясь дома, у вас получится сделать своими руками токарный станок лучкового вида. Он является многофункциональным и простым в применении. А легкость заменяемости стальных элементов гарантирует длительный срок службы такого оборудования и его возможности переключения на работу с различным материалом. К двум деревянным стойкам, что выпилены предварительно, прикрепите болты и завинтите гайками.

Такие стойки способны укрепить конструкцию и предотвратить расшатывание деревянных стоек. Следите, чтобы отверстия для выбранных болтов подходили, и чтобы резьба гаек являлась соответствующей. Чтобы в процессе работы не шатались резец и стамеска, их принято укреплять подручником, который представляет собой две дощечки, что соединены между собой при помощи клеевого состава или винтовым способом под прямым углом.

В обязательном порядке нижняя дощечка должна иметь скошенный угол и полоску из железа, предотвращающую деформацию стамески в процессе движения. Горизонтальную дощечку в свою очередь оснащают прорезью для контроля движения подручника и управления им для наиболее качественной работы. Чтобы подручник имел возможность вращаться свободно, в основании заготовки делают вдоль ее поверхности отверстия для завинчивания пробойника.

Деревянную заготовку, требующую обработки, привинтите плотно гайками, деталь благодаря этому закрепляется крепко и двигается свободно. Теперь изготовленный своими руками мини токарный станок готов к эксплуатации, однако не думайте, что детали следует обрабатывать только в одну сторону. Самодельный токарный станок позволяет вращаться детали в разные стороны для достижения оптимальной формы предмета и возможности будущего декорирования.

Для изготовления токарного станка своими руками вы можете взять маломощный двигатель (250-500 Вт), который имеется в наличии, или купить ранее использовавшийся мотор по недорогой цене. Хорошим вариантом будет применение электродвигателя от швейной машинки. Достаточно посмотреть фото самодельных токарных станков, чтобы в этом убедиться! Заднюю и переднюю бабку можно изготовить самостоятельно.

Шлифовальные и абразивные круги насаживаются на выступающий конец вала движка. При их помощи самодельный токарный станок сможет выполнять, кроме заточки инструмента, полировку или шлифовку поверхностей. Таким образом, токарный станок в быту – это просто незаменимая вещь при разноплановой обработке металла и древесины.

Если установить вместо шлифовальных кругов специальный переходник со сверлильным патроном, тогда такой станок получится использовать для сверловки отверстий и фрезеровки пазов в изделиях. К слову сказать, помимо деревянных реек, для изготовления рамы можно использовать набор сортового металла – уголки, швеллеры, балки и листовой материал. Под небольшой токарный станок вы можете приспособить шлифмашину или обычную электродрель.

Теперь вы узнали о предназначении и использовании токарных станков в домашнем хозяйстве. Не зря же это оборудование прошло такой длинный путь развития! Самостоятельно можно изготовить простейшие миниатюрные токарный станки, которые, тем не менее, успешно справляются с поставленными перед ними задачами, будь-то обработка, шлифовка или выточка деталей нужных размеров из дерева или металла.

Задняя бабка

Изготовить заднюю бабку не в пример проще. Состоит она из четырёх деталей:

1. Основание из угловой стали высотой 100 мм по тому же принципу, что и для передней бабки. Сверху поперёк прикручены на болтах два 50 мм уголка, в их полках по центру вырезы квадраты 40 мм шириной.
2. Направляющая (внешняя) толстостенная квадратная трубка шириной 40 мм, длиной 150 мм и внутренним просветом 20х20 мм. В задней части нужно установить пробку толщиной 6–8 мм и с отверстием в центре на 8 мм, крепится она на двух винтах через стенки трубки.
3. Внутренняя трубка, она же пиноль, изготавливается из 20 мм профильной трубки, желательно толстостенной и фрезерованной точно под просвет направляющей. В задней части пиноли заварена гайка М14, в переднюю вставлен и заварен металлический прут, уширенный до 5 мм для посадки двухрядного подшипника.
4. Приводной винт имеет резьбу под гайку в пиноли (желательно сделать трапециевидную), в задней части выполнен переход на 8 мм резьбу для крепления маховика.

Принцип работы и схема сборки пиноли вполне очевидны, но особое внимание нужно уделить юстировке осей. Направляющая трубка, закреплённая сваркой в вырезах уголков, может подниматься выше или ниже за счёт подкладок из трансформаторной стали. Передняя и задняя бабка должны быть абсолютно соосны, допуск составляет всего пару десятых.

Что касается способа крепления к станине, он одинаков и для бабок, и для подручника. Шпильки М14 или М16 привариваются ко дну бабок, а в прорезь подручника вставляется крупный лемешный болт. Снизу модули подтягиваются гайками с приваренными к ним прутьями наподобие рычагов. Для равномерного плотного прижатия снизу в качестве ответной планки подкладывается 50 мм швеллер.

2 Устройство и механизм действия самодельного станка

Перед тем, как приступить к созданию токарного агрегата для бытового использования, нелишним будет узнать об его основных узлах и механизме действия подобного оборудования. Элементарный станок состоит из следующих частей:

• две бабки;
• рама;
• два центра: один из них является ведомым, другой – ведущим;
• упор для рабочего режущего инструмента;
• электрический привод.

Механизмы станка устанавливаются на станину (в самодельном агрегате ее роль выполняет рама). Вдоль этой основы агрегата передвигается задняя бабка. Передняя бабка необходима для размещения базового узла вращения оборудования, она выполняется неподвижной. В станине монтируется и передаточное устройство, соединяющее ведущий центр с электродвигателем. Через данный центр происходит передача требуемого вращения обрабатываемой заготовке.

Станина “домашнего” станка обычно выполняется из деревянного бруса, также можно использовать уголки или профили из стали (металла). Не имеет значения, какой именно материал для рамы вы выберете, главное, чтобы он жестко фиксировал центры установки.

На самодельный токарный агрегат допускается устанавливать практически любой электрический мотор, даже совсем небольшой по мощности, но при этом стоит понимать, что его технических характеристик может не хватить для качественной обработки деталей, особенно, если речь идет о металлообрабатывающем аппарате. Малая мощность электродвигателя не позволит работать с металлом, а вот с деревянными заготовками способен справиться даже мотор мощностью около двухсот ватт.

Вращение в самодельных станках может сообщаться посредством цепной, фрикционной либо ременной передачи. Последняя из указанных применяется чаще всего, так как она характеризуется максимальной надежностью. Кроме того, имеются и такие конструкции агрегатов, сделанных самостоятельно, в коих передаточного устройства и вовсе не предусмотрено. В них ведущий центр или патрон для крепления рабочего инструмента размещается непосредственно на валу электромотора. Видео работы подобного агрегата можно без труда найти в интернете.

Техника безопасности

Эксплуатируя самодельное устройство, соблюдайте такие правила:

• Резец должен быть параллелен поверхности детали, которая обрабатывается, иначе станок сломается из-за соскакивания инструмента.
• При обработке торцов заготовка должна упираться в заднюю бабку.
• Используйте особый щиток либо очки для того, чтобы защитить органы зрения от летящей во все стороны стружки металла.
• После окончания обработки станок необходимо очищать, убирая стружку металла и иной производственный мусор. Не допускайте попадания мелких частичек в электрический движок самодельного токарного станка для обработки металлических заготовок.

Рекомендуем также к прочтению: