Как сделать мини токарный станок по металлу

Среди широкого ряда разнообразных станков, предназначенных для обработки металла, универсальный мини — токарный станок по металлу для дома способен также обрабатывать дерево и пластик.

Этот универсальный настольный мини-инструмент, оснащенный ЧПУ можно с легкостью сделать своими руками.

1 Для чего нужен токарный станок по металлу?

Представленные российские, советские или китайские настольные мини-приспособления со встроенным ЧПУ способны обрабатывать такие запчасти и изделия как валы, втулки или диски.

Советский токарный станок ТВ-4

Как китайский, так отечественный универсальный настольный инструмент с ЧПУ, времен СССР питается от сети в 220 вольт и может выполнять функцию дрели.

Для этого универсальный мини-инструмент использует специальные патроны. Оснастка агрегата для дома, времен СССР, снабженного ЧПУ позволяет:

• обтачивать наружные цилиндрические поверхности;
• изготавливать торцы и уступы;
• прорезать канавки;
• растачивать отверстия;
• с помощью дрели сделать ряд отверстий;
• нарезать резьбу.

Как китайский, так и простой настольный токарно-фрезерный станок по металлу для дома времен СССР может быть размещен в задней части гаража.

Главным движением приспособления с ЧПУ, питающегося от сети в 220 вольт, является движение шпинделя. При этом патроны изделия перемещаются вместе с суппортом. Универсальный автоматический микротокарный инструмент для дома оснащен закрепленными токарными резцами.

Настольный мини-агрегат с ЧПУ при обработке изделия концевыми инструментами может использовать бабки. Бабки мини-приспособления с ЧПУ создают движение подачи. Представленный универсальный микротокарный инструмент для гаража или дома может быть:

• одношпиндельным;
• многшпиндельным;
• револьверным;
• сверлильно-отрезным (выполняющим функцию дрели);

2 Принцип работы и особенности конструкции

Оснастка мини-токарного станка с ЧПУ позволяет использовать его не только в качестве дрели но и изготавливать с его помощью запчасти из деревянных и металлических заготовок. Изготовить такой агрегат можно без особых сложностей своими руками.

Универсальный самодельный токарный станок по металлу с ЧПУ, питающийся от сети в 220 в состоит из рамы, передней и задней бабки, упоров для крепления резцов и электропривода. Рама изделия выполняет функцию опоры для всех частей устройства.

Передняя бабка токарного станка

Кроме того, бабки должны быть надежно закреплены на раме. Оснастка мини-станка устроена так, что бабки служат основной базой для ведущего вращательного узла.

Устройство токарного станка по металлу таково, что предполагает размещение передаточного механизма на задней части рамы.

Таким образом, универсальный настольный мини-агрегат для дома или гаража устраивает надежную связь между основным приводом и ведущим центром.

Все виды станков в качестве ведущего привода используют малогабаритный электромотор. Для прочной фиксации изготавливаемой запчасти устанавливается задняя бабка и патроны.

Патроны могут двигаться по направляющей с ориентировкой на размеры обрабатываемой запчасти. Если оснастка устройства позволяет, то в качестве электропривода можно использовать мотор от дрели.

Такой универсальный инструмент для дома позволяет своими руками сделать небольшие заготовки, но если планируется изготовить запчасти с более массивными габаритами, то лучше использовать мощный элетромотор с питанием от сети в 220 в.

Агрегат любой марки для передачи вращательного момента на заготовку использует ременную передачу.

Некоторые приспособления используют прямое подключение. С этой целью ведущий центр прочно насаживается на вал электродвигателя, питающегося от сети в 220В.

Настольный токарный инструмент для дома оснащенный бабкой способен обрабатывать длинные запчасти – деталь поддерживает их задним центром, что обеспечивает надежную фиксацию.

Эта же оснастка также поддерживает патроны, сверла и зенкевки, которые подаются по всей оси вращения заготовки.

Центры этих осей всегда находятся в горизонтальной плоскости. Настольный инструмент, оснащенный задней бабкой, может фиксировать заготовки с различной длиной.

Если такой инструмент изготавливается своими руками то в качестве электродвигателя можно использовать электроточило.

Все виды токарных станков сконструированы таким образом, что ведущий и ведомый центры в любой из конфигураций размещаются на одной оси. Если оснастка настроена иначе, то во время работы будет возникать сильная вибрация.

Рама приспособления может быть изготовлена своими руками может быть сконструирована из металлических профилей или уголков. При этом рекомендуется использовать заранее разработанный чертеж.

2.1 Как устроен токарный станок? (видео)

к меню ↑

2.2 Обзор популярных моделей и производителей

Станки марки JET, например малогабаритный инструмент BD-3, оснащен шлифовальными направляющими, которые регулируются с помощью поперечного суппорта. Они отличаются небольшой мощностью в 0,15 кВт и питаются от сети в 220В.

Такой инструмент оснащен производительным двигателем и чугунной станиной. В комплекте прилагаются патроны, резцедержатель и инструменты для самостоятельного сервисного обслуживания. Частота вращения шпинделя может достигать 3700 об/мин.

Агрегаты чешского производителя PROMA, например мини-приспособления SM-250Е идеально подходят для домашних работ, а запчасти для них достать не составит труда.

Токарный мини-станок JET BD 3

Такой станок позволяет производить весь комплекс токарных работ, а также сверлить отверстия. Применяется агрегат в небольших ремонтных мастерских или производственных предприятиях.

Отечественные станки марок ТВ-9, ТВ-16, ТВ-6 считаются наиболее неприхотливым оборудованием, на котором легко можно научится разнообразным металлообрабатывающим операциям.

Комбинированные немецкие агрегаты OPTIMUM серии D140 отличаются высоким качеством и возможностью совмещения с ЧПУ.

Китайские аппараты Weiss Machinery представлены в виде качественного и недорогого оборудования и представлены на рынках большинства стран.

2.3 Рекомендации по изготовлению самодельного станка

Для начала следует изготовить две деревянные стойки и при помощи гаек закрепить болты. Для того чтобы стамеска или резак были устойчивы нужно сделать подручник.

Подручник можно сконструировать из двух дощечек, которые соединены винтами или склеены. Нижняя доска доска должна отличаться скошенным углом и оснащена полоской из металла, которая будет защищать стамеску от деформаций в процессе работы.

В горизонтальной доске проделывается прорезь, через которую можно контролировать движения подручника. Для того, чтобы изготовить малогабаритный станок своими руками, нужно прикрепить полученную заготовку с помощью гаек.

Это обеспечит надежное крепление, а сверлильные патроны смогут свободно перемещаться. В качестве электромотора можно использовать двигатель от швейной машинки, электродрели или шлифовальной машины.

Самодельный токарный станок

Рама может быть изготовлена как из деревянных брусьев, так и из швеллеров или уголков сортового металла.

Передачу вращения двигателя лучше всего обеспечивать с помощью ремня или цепи. Некоторые виды настольных станков можно конструировать без использования передаточных систем.

В таких случаях необходимые запчасти, а в частности патрон могут быть напрямую прикреплены к валу электродвигателя.

После расположения основных деталей на раме необходимо их жестко зафиксировать. Стоит отметить, что при сборке лучше всего использовать двигатели коллекторного типа – они способны увеличивать обороты при уменьшении нагрузки.

Наводя порядок в куче электронного хлама, нашёл остатки от магнитофонов. Блок питания на 9 вольт, имеющий хорошо узнаваемую форму и сделанный ещё в СССР, те кто застал то время и владел магнитофоном Электроника или ИЖ, прекрасно поймут о чём речь. А так же старенький электродвигатель тоже от какого то магнитофона. Оказалось что блок и мотор всё ещё прекрасно работают в паре друг с другом, ничего не заржавело и не прикипело.

В общем решил попробовать собрать из всего этого мини токарный станок, тем более всегда хотелось иметь под рукой маленький и тихий станочек для обработки всякой мелочёвки. Можно конечно собрать или купить приблуды (держатели) которые превращяют обычную дрель в станок, но такие дрели как правило очень шумные из-за громыхающих в них всяких редукторов.

В принципе об устройстве токарного станка я имею поверхностное представление, на первый взгляд там вроде всё просто. Единственное что смущало, так это, как разместить на одной оси электродвигатель и заднюю бабку. А так же, какие при этом допустимы погрешности, ибо не хотелось получить вместо токарного станка, вибратор для вибростола или мобильника.

Тот самый старенький блок питания, для нашего времени он конечно огромен, но для пробного включения это не столь важно.

Вырезал ножницами по металлу кожух для двигателя, насверлил и расточил в нём отверстия для мотора, после чего загнул его в виде буквы "Пы" а затем установил в него двигатель. Подобрал деревяшек подходящего размера для основания станка. Так как станок у меня будет чисто экспериментальный, то есть собранный на коленке и из подручных средств. То решил сначала собрать грубую модель, и если она заработает как надо, то потом можно будет доводить её до ума.

Прикрутил на саморезы, основание под мотор и заднюю стенку, чтобы в последствии прикрутить к ним кожух с электродвигателем.

Переделал немного концы кожуха (загнул их внутрь)

Просверлил и привернул саморезами кожух с мотором к задней стенке и к основанию.

Из картона вырезал крышку и посадил её на пару саморезов сверху.

Как то так всё это теперь выглядит, по моему, в токарной терминологии, эта приблуда называется "Передняя бабка"

Из той же доски напилил квадратиков, смазал клеем ПВА и стянул их в стопочку. Этот куб будет служить задней бабкой моего самопального токарного станка.

Привернул этот куб на четыре самореза, пара сверху и пара снизу.

Если бы на валу мотора был бы патрон для дрели, то можно было бы зажать в него сверло и оно указало бы направление для держателя в задней бабке. А так как у меня на вал насажен какой то латунный шкив для пасика магнитофона, то пришлось пойти немного другим путём. Просто взял лист бумаги и тупо обмотал им этот шкив, зафиксировал концы и включил мотор.

Убедившись что противоположный конец этой трубки вращается возле куба без разбежки и биений, выключил мотор и очертил на кубе контуры трубки.

Прочертил на глазок ось трубки на боковые плоскости куба, чтобы при сверлении отверстия для держателя, направлять сверло по этим линиям.

Так же на глазок, свёл эти линии на противоположной стороне задней бабки.

Затем просверлил этот куб и вкрутил саморез, который будет выполнять роль держателя заготовки.

Немного не попал, да это и не столь важно, так как таким способом невозможно добиться идеальной точности. Но так как это только эксперимент то идём дальше и закрываем глаза на все косяки и неточности. 🙂

Зажимаем заготовку и включаем мотор, голову пригибаем чуть в сторону, на случай если эта болванка захочет изучить просторы вселенной. 🙂 Чтобы держатель не рассверливал заготовку, то с его кончика сточил немного резьбы.

На сам шкив надел кусок резинки а уже к ней тупо на термоклей приклеил заготовку. Сняв тем самым головную боль о поисках подходящего патрона или держателя. Да к тому же, почему то показалось что гибкое соединение немного компенсирует кривизну оси на которой находится мотор и держатель, ну и заодно кривизну моих рук. 🙂

Как ни странно, но всё заработало как часы, мотор конечно слабоват, но со своими минизаданиями справляется на ура.

Перепробовал кучу разнообразных резцов, но больше всего понравилось обрабатывать деревяшки обычным полотном по металлу и наждачной бумагой. Видимо из-за отсутствия подручника или слабого двигателя, все другие инструменты тут же вгрызаются в заготовку и стопорят мотор.

Попробовал точить оловянный прут, точнее свинцово-оловянный (припой). Здесь уже хорошо получалось обрабатывать заготовку резцом из обычного надфиля, заточенным на конце.

Эти заготовки тоже сажал на клей. Единственное, что нужно учитывать, так это нагрев прута при обработке. Но так как резец снимает очень мало, то у меня так и не получилось нагреть его до такой степени, чтобы прут отклеился от резиновой подушки.

Здесь я пробовал точить прототип для отливки снарядов к этому тигру. Но в последствии выяснилось что его родные снаряды имеют более убогий и примитивный внешний вид. А то что я выточил, более подходит к королевскому тигру, поэтому идея была заброшена.

Немножко паршивенького видео в котором он жужжит.

В общем то на этом всё, станок получился относительно бесшумным, небольшим, в длину всего 23 см, ну а главное это то, что он собран своими руками и к тому же работает. В принципе я ожидал больших проблем при сборке токарного станка, но как оказалось, собранный на коленке станок прекрасно работает. Возможно это связано с масштабом, если бы размеры станка были больше, а деталь зажималась бы жёстко (в патрон дрели), тогда приключений точно было бы больше.

Кстати очень легко превратить этот токарный станочек в мини наждак. Достаточно просто приклеить на подушку отрезной диск от дремеля и в результате получаем мини наждак. Этот наждак очень здорово помог мне, когда нужно было обточить 70 отливок из гипса для этой модели танка Тигр. Конечно отцентрировать его на глаз практически невозможно, если только не стачивать сам диск. Но на больших оборотах биение практически незаметно, к тому же он армирован, поэтому можно не бояться что его разорвёт и что нибудь отскочит в глаз. Но в любом случае, технику безопасности при работе за наждаком ещё никто не отменял. Поэтому голову держим в стороне от предполагаемой траектории разлёта осколков диска или работаем в очках.

Недавно собрал собственный 3D-принтер и первой серьёзной распечаткой на нём, стал мини сверлильный станок для хобби и моделизма (подробности сборки сверлилки), ибо всегда мечтал о бесшумной мини сверлилке. Вообще-то 3D принтер это довольно полезная штука, с его помощью можно без особых усилий создавать корпуса, кронштейны и прочие приблуды, и тем самым несколько расширить парк разнообразных мини-станков для хобби, да и этот токарник можно привести в божеский вид.

Написать сообщение автору
Автор: Nikolay Golovin — — — — — — — —
16.01.2014

При необходимости изготовить сложное устройство для дома или огорода часто возникает необходимость произвести обточку цилиндрической поверхности. Мини токарный станок по металлу сможет оказать помощь при выполнении подобной работы. Необязательно его покупать. Простое оборудование подобного типа можно изготовить своими руками.

Вариантов для создания подобного станка несколько. Многое зависит от тех задач, которые предстоит решать с его помощью.

Задачи для токарного оборудования

Цилиндрические и конические детали производят с помощью токарной обработки. Здесь реализуется принцип вращения детали относительно режущего инструмента. Во всех других видах обработки заготовка не перемещается.

При токарной обработке выполняют следующие операции.

1. Выполняется вытачивание цилиндрической поверхности. При необходимости на ней выполняют ступени: один или несколько цилиндров разного диаметра располагают согласно задумкам конструктора.
2. Точат уступы и канавки для упора или установки фиксирующих колец или шайб.
3. Растачивают внутренние цилиндры или конические поверхности.
4. Нарезают резьбу необходимого диаметра с определенным шагом. Ее располагают внутри или снаружи детали.
5. С помощью вспомогательного инструмента сверлят соосные отверстия, зенкерами и развертками добиваются необходимой точности и чистоты обработки.
6. При необходимости с помощью накаток придают специальное рифление поверхности или накатывают резьбу особого профиля.
7. Имея болванки, с помощью давилок методом пластической деформации изготавливают тонкостенные детали из металла или пластических материалов.
8. В мебельном производстве часто протачивают изделия сложной формы, их называют фасонными поверхностями вращения. Изготовление выполняется по специальным шаблонам или программам.

Назначение оборудования

В технологии обработки материалов резанием принято различать установки для обработки по классам точности. Основным критерием является материал, которому требуется придать определенные формы и параметры:

• Деревянные заготовки вытачивают на станках, обеспечивающих точность до 1 мм.
• Изделия из конструкционной стали точат с точностью до 0,05 мм.
• На станках повышенной точности (обработка изделий из инструментальных сталей), оборудованных микрометрическими измерительными инструментами можно добиваться исполнения до 0,005 мм.

Для домашних условий создают деревообрабатывающее оборудование, а при необходимости работы над металлическими заготовками нужны станки по металлу. Основные отличия заключаются в приводе для инструмента.

Если нужно вытачивать деревянную деталь, используют упор. На него опирают инструмент. Продольную и поперечную подачу выполняют вручную.

Расшифровывают эту аббревиатуру так: станок, приспособление, инструмент, деталь. Все эти элементы должны сохранять определенную жёсткость, тогда гарантируется требуемая точность при обработке.

Основные узлы

Схема токарно-винторезного станка:

Основными узлами и деталями токарного станка являются.

1. Все элементы размещаются станине. Она является основой для всего оборудования. Ее прочность гарантирует точность обработки заготовок. Промышленные образцы отливают из ковкого или модифицированного чугуна. Потом протачивают направляющие, по которым могут скользить вспомогательные приспособления. Чтобы гарантировать устойчивость этот элемент стараются сделать массивным, дополнительно крепят на мощное основание. Используют анкеры для фиксации фундаменту.
2. Передняя бабка оборудуется шпинделем. На нем устанавливают патрон или поводковые механизмы. Внутри передней бабки размещают коробку передач. При необходимости частота вращения патрона может быть низкой или высокой.
3. В нижней части передней бабки имеется еще коробка подач. Она нужна для организации перемещения инструмента.
4. На станине с обратной стороны устанавливают заднюю бабку. Чаще всего используют пиноль. Ее размещают соосно со шпинделем передней бабки. Для обработки длинномерных заготовок тут ставят конус. Он может быть неподвижным или вращающимся в подшипниках. Можно разместить тут сверла или резьбонарезной инструмент. Специальный маховичок позволяет производить продольную подачу.
5. Суппорт расположен сбоку от станины. Он перемещается по направляющим станины. Тут имеются приспособления для фиксации резцов, устанавливаемых в резцедержателе (специальном устройстве для установки нескольких типов инструмента). В суппорте есть вспомогательные приспособления, позволяющие осуществлять продольную и поперечную подачу инструмента при обработке. Задавая, условия перемещения, можно обрабатывать поверхность деталей по сложному профилю.

В качестве вспомогательных устройств станка используют:

• насос для подачи смазывающей охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону обработки;
• поддон, тут собирается стружка, сюда же сливается СОЖ;
• локальная подсветка помогает токарю направить освещение на резец и деталь;
• защитный экран защитит человека от стружки, влаги и других опасных элементов.

Изготовление мини токарного станка

Для дома можно изготовить небольшой настольный станок. Вариантов для создания несколько. Самостоятельно можно создать изделие на базе дисков, выпиленных из толстостенной трубы или кругляка диаметром 120 мм.

Пошаговый процесс сборки устройства

Когда выточены все необходимые детали, необходимо их собрать в единую конструкцию.

На сборочном столе собирают детали будущего настольного токарного станка.

Решено конструкцию изготавливать из фланцев, выточенных из кругляка диаметром 120 мм. Для облегчения в них просверлено центральное отверстие Ø 55 мм. Имеются три отверстия Ø 20 мм.

С торца просверлены дополнительные отверстия для резьбовых фиксаторов. Винтами М6 можно закрепить остальные детали в заданном положении.

Для будущего ходового винта запрессована бронзовая втулка. Внутренний Ø 16 мм.

Направляющие станины изготовлены из ковкого чугуна. В них изготовлены продольные проточки. Цилиндрическая часть позволяет фиксироваться в отверстиях фланцев.

Вставляется направляющая так, чтобы совместить все имеющиеся элементы.

Чтобы выдержать заданное расстояние используются дистанционные втулки. Их устанавливают в распор между фланцами.

Вторая направляющая изготовлена точно также как и первая.

Собрав основание для передней бабки, приступают к сборке задней.

Каркас стягивают гайками. Создана основа будущей станины.

Станок буде стоять, опираясь на передние упоры. Их крепят винтами к фланцам.

По направляющим перемещаются опорные втулки. На них будут монтироваться суппорт и задняя бабка. Длинная втулка работает направляющей, а короткая – является поддерживающей. Проточки на валиках не позволяют смещаться.

Конструктивно опорные втулки выполнены разной длины. Такое решение позволяет увеличить рабочий ход.

Длина обрабатываемых деталей может быть достаточной, чтобы детали имели размеры до 250 мм.

Площадка для суппорта крепится винтами М6.

Отверстия для площадки сверлят по месту. Эта деталь изготавливается индивидуально. Если попытаться сделать ее только по чертежу, то может проявиться эффект заклинивания.

По аналогии изготавливается площадка задней бабки. Ее также сверлят по месту. Нужно обеспечить скользящее перемещение по направляющим.

Нужно обеспечить жесткость станине. Для передней бабки выточено специальное цилиндрическое полукольцо. Оно крепится болтами к фланцам.

Перемещение инструментов на суппорте или задней бабке осуществляется по ходовому винту. На нем протачивается прямоугольная резьба, имеющая небольшой наклон (12,5 ⁰). При вращении ходового винта детали, закрепленные на нем, перемещаются вперед или назад. Зависит от направления вращения.

Отверстие с запрессованной втулкой создавалось для ходового винта.

Чтобы винт свободно вращался, но сам не смещался вдоль своей оси, используются упорные подшипники. Их ставят спереди и сзади от задней опоры.

Для предотвращения осевого перемещения ходового винта устанавливается фиксирующая втулка. Она крепится болтом М6. Теперь винт не будет смещаться вдоль оси, но вращаться может.

Поверх фиксирующей втулки ставится нониус (приспособление с насечками). Один оборот винта перемещает суппорт или заднюю бабку на 10 мм. Ориентируясь по шкале, можно выполнять точное смещение в продольном направлении.

Чтобы вращать ходовой винт, устанавливается маховичок. Небольшая рукоятка позволяет легко вращать маховик.

Ориентироваться помогает риска. Глядя на нее, задают нужное осевое смещение.

Станина станка собрана. Теперь нужно установить переднюю бабку. В ней будет фиксироваться деталь.

На пластинах устанавливают направляющие поперечного перемещения.

Передняя бабка монтируется сверху. На рисунке видны блок шкивов, трехкулачковый патрон и центральная втулка.

Шкивы можно легко снять и установить на шпиндель.

Сам шпиндель устанавливается внутри центральной втулки.

Между шпинделем и втулкой имеются радиальные подшипники. Они дают свободное вращение.

Центральная втулка крепится болтами к станине.

После установки подшипников монтируется шпиндель с трехкулачковым патроном. Внутри шпинделя проточено отверстие Ø 35 мм. При необходимости заготовки меньшего диаметра могут проходить сквозь него.

Станок готов. Привод осуществляется через клиновые ремни от электродвигателя, установленного в стороне.

Видео: токарный мини станок своими руками.

Изготовление станка на базе электродрели

Если нужно вытачивать детали маленького формата, то станок можно изготовить из электродрели. Конечно, крупную деталь проточить не получится, но небольшие изделия можно изготовить на небольшом устройстве. В мастерской оно не займет много места.

Небольшой станок, максимальный диаметр детали составляет 13 мм. Станина сваривается из швеллера 60 мм. Для фиксации электродрели используется кольцо, установленное неподвижно на опору. Так создается передняя бабка. По швеллеру можно перемещать заднюю бабку.

Конструкция выполнена так, что охватывающий фрагмент профильной трубы имеет скользящую посадку по швеллеру.

Ходовые винты выточены из прутка Ø 14 мм. На них нарезана резьба М14.

Для установки резцов изготовлен резцедержатель. Он может устанавливаться в четырех положениях. При необходимости токарь в нем закрепит 4 разных резца.

Чтобы развернут нужный резец, высверлено центральное отверстие. Его ослабляют и поворачивают резцедержатель.

На станину устанавливается суппорт. Он тоже может скользить по направляющим станины. Ходовой винт продольной подачи определить положение относительно передней бабки.

Поперечную подачу резцедержателя обеспечит ходовой винт. Он установлен внутри суппорта.

Сверху ставят резцедержатель. Основные элементы для инструментов размещены по месту.

Для закрепления детали используется патрон электродрели. Поясок электроинструмента закрепляется в кольце передней бабки.

Станок почти готов. Чтобы он стоял неподвижно, на лапках станины имеются отверстия. Ими крепят станок к столу.

Проходным резцом можно проточить поверхность заготовки. Его медленно перемещают в сторону передней бабки.

Заменив резец, ведут поперечное точение. Теперь образуется поясок. Так, комбинируя резцы, можно вытачивать изделия разной формы. При необходимости деталь крепится в задней бабке. Для этого в коническом отверстии устанавливается конус.

Станок готов, он удобен для миниатюрной работы. Получив опыт работы на подобном оборудовании, можно задумываться о создании более солидного устройства.