Как сделать маленький токарный станок. Токарный станок своими руками по металлу чертежи. Приступаем к работе - делаем станину, заднюю бабку и подручник

Многие типы станков по металлу, с ЧПУ или без него, приобретают у производителей подобного оборудования только в случаях серийного и крупносерийного производства из-за большой их стоимости. Именно поэтому для домашнего использования и мелкосерийного производства многие решают создать станок своими руками.

Область применения

На протяжении многих лет станок по металлу, с ЧПУ или без подобной системы, использовался для получения деталей различных форм. При этом было создано огромное количество моделей: токарный станок по металлу, фрезерный или сверлильный с ЧПУ или без подобной системы. При этом каждая модель создается под определенные задачи.

Токарный станок по металлу используется для получения деталей цилиндрической формы. ЧПУ позволяет в большой степени автоматизировать процесс. Детали применяются как в бытовых условиях, так и при промышленном производстве. Промышленный станок по металлу, с ЧПУ или с ручным управлением, дорогой и большой. Именно поэтому многие решают создать подобную конструкцию своими руками.

Конструктивные особенности

Для того чтобы создать токарный станок следует знать из чего он состоит. Он состоит из следующих частей:

1. рама;
2. задняя и передняя бабка;
3. электропривод;
4. суппорт с держателем для резца;
5. двигатель.

Кроме этого конструкция может включать и другие элементы, в зависимости от предназначения токарного станка по металлу.

Возможность создания вариант с ЧПУ не рассматривается, а вот обычный вариант можно сконструировать следующим образом:

1. создаем чертеж с плановым расположением всех элементов, создаем посадочные места для них;
2. подираем электродвигатель и устанавливаем его;
3. согласно расчетам создаем ременную передачу в передней бабке;
4. соединяем привод и ведомый центр, крепим кулачковый патрон;
5. крепим резцедержатель, под который создаются салазки для подачи резца;
6. также создаются салазки для передвижения задней бабки.

Оборудование для точной обработки, к примеру, с ЧПУ, создается при помощи точного оборудования.

Токарный станок необходим для производства и обработки деталей из металла. Заводские устройства стоят очень много средств. Именно поэтому для большей экономии стоит сделать токарный станок с резцом, чтобы обрабатывать железо своими руками. Быстро собрать его можно несколькими методами, а качественные чертежи и видео стоит поискать в сети. Применять для сборки можно любые имеющиеся в наличии материалы, а габариты станка зависят от производственных нужд.

Основные узлы небольшого токарного станка

Токарный станок, качественно изготовленный своими руками, всегда состоит из таких деталей:

Вращательный момент от электродвигателя к рабочей части приспособления можно передать несколькими методами. Некоторые люди напрямую ставят рабочую часть на ось электродвигателя. Этот способ поможет сэкономить место и количество запасных частей для станка. Когда этот способ невозможно осуществить, то крутящий момент стоит передавать при помощи разных видов передач. У любого из этих способов есть достоинства и недостатки.

Ременная передача для двигателя считается наиболее дешевой и отличается хорошей надежностью. Чтобы ее сделать, необходимо применить ремень для двигателя, который снят с другого изделия. Главным недостатком ременной передачи является то, что по прошествии некоторого времени ремень перетирается и его необходимо будет заменить. Частота замены зависит от интенсивности работы станка.

Цепная передача часто занимает много места и стоит очень дорого. Ее срок эксплуатации значительно больше, чем у ременного механизма. А фрикционная передача отличается средними характеристиками в отличие от цепного и ременного механизма.

Хороший суппорт для токарного станка по металлу своими руками: чертежи

Суппорт можно считать наиболее важной деталью станка, собранного своими руками, потому что именно он влияет на качество обрабатываемого изделия, количество сил и продолжительность времени, потраченных на ее изготовление. Такая деталь ставится на специализированных салазках, которые двигаются по направляющим, установленным на станине приспособления. Суппорт способен передвигаться в таких направлениях:

При изготовлении суппорта небольшого самодельного станка нужно учесть то, что эта деталь подвергается износу из-за сильной вибрации при работе. Вследствие чего, крепления часто расшатываются и между ними появляется люфт, который влияет на качество обрабатываемой заготовки. Чтобы избежать подобных проблем, суппорт нужно часто регулировать и настраивать.

Регулировка суппорта небольшого станка выполняется по люфту, зазорам и нескольким сальникам . Такую работу необходимо производить тогда, когда есть износ винта, который отвечает за движение детали в поперечной, а также в продольной плоскости. Из-за большого трения суппорт может расшататься при больших нагрузках, а это уменьшает точность обработки заготовки. Устранить люфты необходимо путем установки клиньев между кареткой и специальными направляющими. Небольшой зазор заготовки можно устранить с помощью специального закрепляющего болта.

Когда в самодельном станке изнашиваются сальники, то их стоит хорошо промыть и обработать качественной смазкой. При большом износе сальники необходимо поменять на новые детали.

Как собрать хороший мини токарный станок по металлу своими руками

Изготовление хорошего станка , чтобы обрабатывать железо своими руками, всегда выполняется в таком порядке:

А также по многочисленным чертежам видно, что для увеличения устойчивости механизма резца нужно сделать специализированный подручник, а внизу изделия стоит установить небольшую железную полоску. Эта полоска необходима для надежной защиты рабочих узлов устройства от повреждений при обработке заготовок.

Как выбрать мотор для самодельного станка по металлу

Наиболее важной деталью токарного станка, фото и видео сборки которого можно отыскать в сети, считается электродвигатель . С его помощью движется рабочая часть изделия. Таким образом, от мощности этой детали зависит максимальная мощность станка. Этот показатель нужно выбирать в зависимости от габаритов железных заготовок, которые будут в будущем обрабатываться.

Когда нужно обрабатывать на токарном станке маленькие заготовки, то для него хватит электродвигателя с максимальной мощностью до 1,4 киловатта, который можно взять с простой швейной машины или другого электрического устройства. Чтобы работать с большими заготовками, нужен электродвигатель с мощностью до 2 киловатт.

При изготовлении небольшого токарного станка при помощи видео или чертежей нужно учесть, что все электрические узлы устройства нужно хорошо изолировать . Когда нет большого опыта работы с подобным оборудованием, то стоит обратиться за помощью к квалифицированному специалисту. Этим можно обеспечить безопасность сборки и надежность приспособления.

Как быстро собрать самодельный токарный станок по металлу из дрели

Когда нужно сэкономить на запасных частях и просто облегчить изготовление устройства своими руками, то вместо привода можно применять простую электродрель. У подобного способа существуют такие преимущества:

Существуют и некоторые недостатки у самодельного устройства из дрели. Довольно сложно осуществить обработку больших заготовок при помощи такого настольного станка, потому что у электродрели маленький крутящий момент и большое количество оборотов. А также можно увеличить мощность станка, если поставить ременную передачу. С ее помощью будет передаваться крутящий момент от электродрели на вал. Однако это сильно усложнит устройство, преимуществом которого считается компактность и простота.

Сборка станка с использованием электродрели целесообразна в тех случаях, когда не нужно обрабатывать большие детали, а вытачиваются лишь мелкие заготовки.

Чтобы собрать подобное изделие , будут необходимы такие же детали, что и для стандартной модели за исключением передней бабки и двигателя. Дрель будет заменять электродвигатель. Из-за компактности станка, станиной может быть верстак или простой стол, на котором будут закрепляться все детали устройства. Электродрель крепится в изделие с помощью струбцины и металлического хомута.

При помощи такого токарного станка есть возможность не только изготавливать различные детали, но и красить заготовки, наматывать проволоку на трансформатор, наносить на поверхность изделий спиральные насечки и выполнять другие необходимые действия. А также если сделать для станка специальную приставку, то появится возможность легко изготавливать маленькие одинаковые изделия.

Токарные станки по металлу

Рачительные хозяева, привыкшие выполнять все работы по дому своими руками, рано или поздно приходят к выводу, что в арсенале домашней мастерской не хватает самодельного токарного устройства для обработки металлических заготовок. Человек, который однажды пользовался таким оборудованием, долго хвастается перед товарищами, как легко и непринуждённо на таком станке из бесформенной железяки получается аккуратная деталь, изготовленная самостоятельно.

Естественно, можно приобрести готовое изделие в магазине, но оно не всем по карману и поэтому многие принимают решение об изготовлении токарного оборудования по металлу своими руками. Но для этого домашний умелец должен разбираться с принципом работы и устройства такого оборудования и подготовить все расходные материалы . Также понадобится минимальный комплект инструмента ну и, конечно, желание заниматься не самой простой работой самостоятельно.

Для чего нужен самодельный токарный станок?

Нет ни одного настоящего хозяина, который не желал бы заполучить в своём арсенале компактный, надёжный, а самое главное недорогой станок для обработки металла. Такое оборудование позволяет выполнять множество, как простейших, так и сложных операций связанных с изготовлением металлических деталей, начиная расточкой отверстий и заканчивая преданием болванкам из металла необычных форм.

Конечно, если финансовое положение позволяет, то можно не заморачиваться над изготовлением токарного станка своими руками. Однако заводское оборудование имеет внушительные габариты , и поместить его в гараже или небольшом подсобном помещении будет проблематично. Поэтому единственно правильным решением является изготовление металлообрабатывающего оборудования своими руками по своим размерам, которое будет соответствовать всем предъявляемым требованиям.

Самодельно собранный станок для обработки металлических изделий, который будет изготавливаться, с учётом всех особенностей его использования будет обладать простым управлением, не занимать много полезного пространства в помещении и отличаться простой и в то же время надёжной работой. На таком токарном станке по металлу можно с лёгкостью обработать любые заготовки небольших размеров из стали.

Конструкция и принцип работы токарного станка

Перед началом сборки металлообрабатывающего оборудования своими руками важно ознакомиться с основными узлами и механизмами токарного станка по металлу. В конструкцию простейшего оборудования обязательно входят следующие элементы:

Составные части самодельного токарного станка размещаются на станине. В случае с агрегатом, собираемым своими руками – это металлическая рама. Вдоль рамной основы происходит передвижение задней бабки. В свою очередь, предназначением передней бабки является размещение базового механизма, вращающего оборудование. При этом данный элемент имеет неподвижную конструкцию. На станине устанавливается передаточный механизм соединяющий ведущий центр с электрическим мотором. Через данное центральное устройство выполняется передача вращательного движения металлической заготовке подлежащей обработке.

Станину токарного станка по металлу, собираемого своими руками, в большинстве случаев изготавливают из деревянных брусков . Помимо древесины, можно использовать металлические уголки или стальные профиля. Материал, из которого будет изготовлена рама, особого значения не имеет, главное, чтобы центры оборудования надёжно и неподвижно крепились на основе.

На самодельное металлообрабатывающее оборудование можно устанавливать практически любой электродвигатель даже с незначительными показателями мощности. Однако важно понимать, что мотор слабой мощности, может, не справится с вращением громоздких металлических заготовок с нужной скоростью, что приведёт к снижению качества проводимых работ. Маломощные двигатели лучше использовать, если на токарном станке планируется обрабатывать детали из древесины.

Сообщение вращательного движения от электродвигателя к основному узлу станка происходит посредством фрикционного, ремённого или цепного типа передачи. При этом ремённая передача считается самой популярной, так как имеет небольшую стоимость при высокой надёжности. Хочется отметить, что некоторые домашние умельцы собирают оборудование, в котором передаточный механизм не предусмотрен, а рабочий инструмент закрепляется непосредственно на валу электродвигателя.

Особенности самодельных станков

С целью предотвращения повышенной вибрации обрабатываемой заготовки из металла важно соблюсти, чтобы ведущая и ведомая конструкция центра размещалась на одной оси. Если планируется сборка станка своими руками только с ведущим центром, то необходимо заблаговременно предусмотреть установку специального кулачкового механизма – патрон или планшайбой.

По советам опытных специалистов установка на самодельных агрегатах обработки металла коллекторных электродвигателей не рекомендована. В таких устройствах может происходить самопроизвольное увеличение оборотов при отсутствии рабочей нагрузки, что, в свою очередь, приводит к вылету заготовки из крепёжных элементов и возможному травмированию человека работающего за станком. Деталь, вылетающая на большой скорости, может нанести множества вреда в замкнутом пространстве домашней мастерской.

Если же по каким-либо причинам монтаж электродвигателя коллекторного типа неизбежен, то обязательно нужно установить специальный понижающий редуктор. Благодаря такому механизму можно полностью предотвратить бесконтрольный разгон оборудования при отсутствии нагрузки на обрабатываемую деталь.

Самым практичным, удобным и недорогим для токарного станка по металлу, собираемого своими руками, считается электрический мотор асинхронного типа. Такой двигатель имеет высокую устойчивость во время нагрузки без изменения частоты вращения , что позволяет обеспечить высокое качество обрабатываемых металлических заготовок, ширина которых не превышает 100 мм. В целом же конструкцию и мощностные параметры электрического мотора необходимо подбирать таким образом, чтобы деталь, подлежащая обработке, получала необходимое усилие при вращении.

Механизм ведомого центра, располагаемый на задней бабке, может иметь как неподвижную, так и вращающуюся конструкцию. Для его изготовления используют стандартный болт, который затачивается конусообразной формой на резьбовом участке изделия. Подготовленная деталь смазывается моторным маслом и монтируется во внутренней резьбе заблаговременно, вырезанной в задней бабке. Болт должен обладать свободным ходом примерно в 25–30 мм. Благодаря вращению болта происходит прижим обрабатываемой заготовки между центральными механизмами.

Процедура сборки токарного оборудования

Самым лёгким в изготовлении своими руками считается металлообрабатывающий станок лучкового типа. Использование такого самодельного оборудования позволяет вытачивать металлические и деревянные изделия, а также при небольшом усовершенствовании затачивать ножи и другие режущие инструменты. Очень полезно такое оборудование, если предстоит ремонт автомобиля или другого движущегося транспорта. При этом сама процедура сборки предусматривает ряд несложных работ .

Самодельная конструкция токарного станка по металлу, собранная своими руками, может использоваться не только по своему прямому назначению, но и в других бытовых нуждах. Можно на одну из подвижных частей, подсоединённых к валу электрического двигателя, установить шлифовальный круг и точить на нём различный инструмент либо выполнять шлифовку или полировку поверхностей.

Выбор силового оборудования

Рама самодельного оборудования по возможности должна монтироваться на металлической основе путём надёжного скрепления со станиной. После этого нужно установить все отдельные узлы и механизмы токарного агрегата, которых не так уж и много. На следующем этапе переходят к работе с силовым узлом оборудования. В первую очередь нужно выбрать электрический двигатель соответствующих параметров. Так как речь идёт об обработке металла – достаточно прочного материала, то и мотор должен быть мощным:

• при обработке мелких металлических деталей достаточно мотора мощностью от 0,5 до 1 кВт;
• для обточки более крупных заготовок лучше использовать двигатель 1,5-2 кВт.

Для самодельного металлообрабатывающего оборудования подойдёт двигатель от старой швейной машины или с любого другого ненужного бытового прибора. Выбор зависит от того, что найдётся в домашней мастерской или обойдётся недорого при покупке в магазине. К электромотору подсоединяется пустотелый вал из стали или как его называют – головка шпинделя. С этой целью используется ремённая или любая доступная передача. Вал подсоединяется к шкиву, закреплённому на шпонке. Шкив понадобится для размещения на нём рабочей части инструмента.

Подключение силовых механизмов выполняется либо собственноручно, либо обращаются за помощью к специалистам. При этом опытный электрик сделает все быстро и качественно, а у владельца станка будет полная уверенность в безопасности использования электрических деталей токарного станка. После окончания сборочных работ оборудование готово к использованию. Также в случае необходимости человек может расширить функционал оборудования .

Изготовив станок для обработки металлических деталей своими руками, человек получит незаменимого помощника в домашней мастерской. А учитывая многофункциональность такого оборудования, каждый желающий сможет отточить свои навыки в слесарном деле. Самостоятельно изготовленный станок будет отвечать всем предъявляемым к нему требования и не будет занимать много места в доме или гараже.

Статья – пошаговая инструкция по изготовлению токарного станка по металлу своими руками. Как сделать самодельный агрегат в домашних условиях?

Применение токарного станка необходимо в автомастерских, в машиностроительной отрасли, в ремонтных цехах и учебных мастерских.

Стоимость станка высокая и не каждый цех или мастерская может позволить себе его приобретение. Зная, какие детали необходимы и как соединить все узлы в единый механизм, можно сделать его собственными руками.

Основная конструкция токарного станка

Токарный станок создается на базе станины, устойчивой и прочной, выдерживающей внушительные и серьезные нагрузки. На ней монтируется основная система механизмов и агрегатов.

Первые токарные станки появились в XVIII веке, после изготовления суппорта. Русский изобретатель Андрей Нартов придумал механизм, который раскручивался при помощи маховика, а на самом станке все детали были выполнены из металла, включая винты, рейки, шкивы.

С развитием технологий, был заменен ручной привод на механический.

Различают несколько видов станков по металлу, которые отличаются в зависимости от мощности, размеров и производительной силы:

1. Токарный станок по металлу настольного типа имеет максимальный вес до 100 кг и мощность до 400 Вт. Его применение актуально в небольших цехах и частных мастерских, в которых металлические детали обрабатываются и ремонтируются, а не производятся в больших количествах.
2. Токарный станок полупрофессионального типа чаще всего представляет собой симбиоз токарного, фрезерного и сверлильного оборудования, на котором изготавливают небольшие партии изделий. Мощность до 1000 Вт позволяет работать в производственном режиме.
3. Профессиональный токарный станок по работе с металлом оборудован, как правило, автоматическим программным управлением, имеет высокую массу и большую мощность. Используются станки этого типа на производствах и крупных предприятиях для обработки деталей до 3000 мм из различных по составу материалов.

Их дороговизна, крупные масштабы и высокие мощности неприемлемы для использования в домашних условиях или на предприятиях малого бизнеса. Альтернативным вариантом может быть их самостоятельная сборка, что позволит оперативно и качественно изготавливать детали и производить заготовки.

Как собрать токарный станок самостоятельно?

Для изготовления самодельного токарного станка Вам понадобится:

• гидравлический цилиндр, вал от амортизатора;
• металлические валы, уголки, швеллеры и балки;
• цилиндрические направляющие;
• балки, труба, крепежные элементы;
• сварочный аппарат;
• электродвигатель, два шкива с ременной передачей.

В первую очередь изготавливаем основную рамную конструкцию с продольными направляющими. Для этого применяются два швеллера и два металлических стержня толщиной не менее 30 мм при рабочей зоне станка от 50 мм. Два продольных вала крепятся к двум швеллерам при помощи направляющих с лепестками. Каждый лепесток крепится к швеллеру болтовым соединением и сваркой.

Передняя бабка изготавливается из гидравлического цилиндра. В данном случае с толщиной стенки 6мм. По внутреннему диаметру с каждой стороны запрессовываются по два 203 подшипника. Внутри подшипников расположено отверстие диаметром 17мм, в котором помещается вал. В отверстие гидравлического цилиндра заливается смазочная жидкость. Под шкивом располагается гайка большого диаметра, которая предотвращает выдавливание подшипников.

Шкив подходит от стиральной машинки. По диаметру вал шкива должен совпадать с валом на двигателе. Тогда перестановкой шкивов разного диаметра можно изменять скорость вращения. Бабка устанавливается на металлическую балку.

Поперечный суппорт изготавливается из металлической пластины, к которой привариваются цилиндрические направляющие. В них вбиваются две направляющие, в качестве направляющих используется вал с амортизаторов. Для перемещения в поперечной плоскости на каждую направляющую одеваются плотно подогнанные втулки.

Резцедержатель изготавливается из двух толстых металлических пластин. Закрепляется на подставке из тормозных башмаков через металлическую гайку. Между собой пластины резцедержателя соединяются болтами.

Патрон для закрепления детали изготавливается из металлической трубы. Закрепление производится четырьмя болтами. Которые вкручиваются в предварительно наваренные гайки.

Для привода используется двигатель от стиральной машинки. В данном случае на 180Вт. Двигатель соединяется с передней бабкой посредством ременной передачи. Станок оснащается механизмом самонатяжения. Ремень натягивается под весом двигателя. Конструкция из уголков крепится при помощи навесов.

Все детали собираются в единую конструкцию. Токарный станок готов к эксплуатации.

Видео: изготовление токарного станка по металлу в домашних условиях (несколько частей).

Рекомендуем прочитать:

Первый станок, необходимость в котором чувствует каждый мастеровой человек – настольный сверлильный, или попросту сверлилка. Но по его приобретении или изготовлении своими руками скоро оказывается, что нужно что-то и точить, а токарный станок стоит на порядок дороже. Велик оказывается соблазн сделать токарный станок универсальный вроде того, что на рис. ниже:

Перед изобретательностью, умением и аккуратностью таких мастеров остается только снять шляпу. Да, на токарном станке по металлу можно точить и дерево; многие такие настольные токарные станки комплектуются вставками в шпиндельный патрон для удержания деревянной заготовки. Но – увы! – точности на металле самодельный универсальный токарный станок долго не удержит.

Дело не только в том, что усилие резания металла многократно больше, чем дерева. Сама физика обработки металлов резанием совершенно иная. Чтобы не вдаваться в основы, даже беглый поверхностный обзор которых потребует непомерно много места, возьмем и сопоставим: видали ли вы резец по металлу, острый как стамеска или железка рубанка? И что будет, если слесарным зубилом рубить дерево? Сверлилка еще может справиться с тем и другим материалом: там усилие резания симметрично сосредоточено на самом рабочем органе. Но что касается точки металла, то требования к станку, то требования к станку для нее оказываются такими, что станкостроение задолго до индустриальной эпохи выделилось в отдельную отрасль. Самый лучший машиностроительный завод сам себе станки не делает – не по плечу. Однако токарный станок по дереву собрать своими руками вполне возможно, и так, что максимально достижимую на дереве точность обработки +/–0,5 мм он будет держать долгие годы, если не десятилетия. Без 2-3 токарных операций по металлу все равно не обойтись (см. далее), но их в данном случае сможет выполнить на заказ токарь 2-3 разряда на обычном, не повышенной точности, станке, хоть бы и отреставрированном ДИП. И еще, конечно, нужно будет купить набор резцов для обработки древесины на токарном станке, см. рис.. Все остальное обязательных дополнительных затрат не потребует.

История и эволюция

Далее в тексте вам встретятся технические решения эффективные, но мастерам-любителям малоизвестные, т.к. в промышленности они по тем или иным причинам не применяются или применяются ограниченно. Однако изготовление самодельного токарного станка для обработки древесины они могут упростить и облегчить настолько, что из электроинструмента в некоторых случаях можно будет ограничиться ручной дрелью. Станкостроение тысячелетия развивается под знаком решения проблемы: как на станке точностью, к примеру, в 1 условную единицу длины сделать детали станка с точностью, допустим, 0,2 тех же единиц? И т.д., и т.п. Чтобы понять, как техника дошла до жизни такой, полезно будет ненадолго обратиться к истории.

Прародитель всех вообще станков для обработки материалов вращением – приспособление, с помощью которого люди неолита добывали огонь и сверлили рог, кость, камень, поз. 1 на рис; в последних случаях под сверло из дерева или кости подсыпали абразив из мокрого кварцевого песка. Первобытные кельты на том же принципе придумали токарный станок с ножным приводом, поз. 2; центра делались из заостренных обожженных кольев твердого дерева. В Англии сей агрегат в ходу до сих пор у мастеров-мебельщиков. Лес там по кварталам не рубят. Откупив на повал пару-тройку лесин, мастер потом охапками выносит к трассе готовые ножки, балясины и т.п. В ремесле подобного типа станок дожил прим. до начала XVIII века, поз. 3, хотя заготовка в нем вертится туда-обратно и мастеру приходится дополнительно отвлекаться, чтобы переворачивать резец.

В Древнем Египте уже в эпоху Среднего Царства был хорошо известен токарный станок с лучковым приводом, поз. 4. «Мотором» был, естественно, раб. В русской деревенской общине (в миру) с ее крепкими традициями взаимопомощи и взаимовыручки лучковый токарный станок дожил в глубинке до… 80-х годов прошлого века! Массовое индивидуальное деревянное строительство в планы пятилеток никоим образом не включалось, зато советское руководство в провинции смотрело сквозь пальцы на самовольную лесозаготовку в ограниченных размерах для собственных нужд или на несанкционированную закупку в леспромхозах диких бревен за универсальную советскую валюту крепостью 40 об. и вместимостью поллитра.

Для тонкой и/или мелкой работы ножной станок с бечевой и лучковый не годились: в дереве всегда есть неоднородности, а маховиком – гасителем крутильных колебаний была сама заготовка. Радикальные усовершенствования токарного станка ввел мастер Феодор в Древней Греции прим. в 400 г до н. э, поз. 6. Он дополнил ножной привод, во-первых, кривошипом – теперь заготовка вращалась в одну сторону. Во-вторых, сделал центра вращающимися и снабдил один из них захватом для удержания заготовки. В-третьих, ввел в кинематическую схему тяжелый маховик. Отдельные станки такой конструкции находились в эксплуатации на промышленных предприятиях до начала электрификации промышленности, поз. 7 – при тогдашнем полном отсутствии социальных гарантий труд неквалифицированного подсобника обходился дешевле затрат на содержание паровой машины.

Электрифицированный токарный станок по дереву (поз. 8 на пред. рис.) практически не изменился с конца XIX в (см. также рис. ниже):

• а – ротор мотора и др. массивные детали привода не требуют применения отдельного маховика;
• б – в зажимной патрон можно ставить различные наконечники для разного рода заготовок (см. далее) или сверло;
• в – подручник с поворотной полкой-упором для резца, установленный на подвижной каретке, дает возможность вести множество разнообразных рабочих операций;
• г – задняя бабка с вращающимся центром позволяет довести точность обработки до максимально возможной на дереве;
• д – винт подачи пиноли задней бабки (см. далее) дает возможность проводить сложную обработку заготовки в деталь в один установ. Дерево в процессе обработки поддается под давлением держателя и центра. Если задняя бабка закреплена жестко, заготовка в процессе обработки разбалтывается. Станок приходится останавливать и делать переустанов болванки, что никоим образом не способствует качеству работы.

А если без мотора?

Энергонезависимый токарный станок по дереву может пригодиться и в наши дни; скажем, на даче или необорудованной стройплощадке. Мускульной силы нормально развитого человека достаточно для обточки заготовок из обычного строевого леса диаметром прим. до 150 мм. На такой случай возможны 2 варианта (см. след. рис.): старый добрый станок с ножным приводом (размеры его важнейшего узла – кривошипа даны справа вверху); подробнее о нем см. далее, и обработка на козлах с ручным приводом бечевой (справа внизу на рис.). Лесину в обхват таким способом не оцилиндруешь, но проточить опорные столбы крыльца, беседки или навеса над мангалом возможно.

Делать или покупать?

Первый вопрос, который надо решить: раз некоторые обязательные затраты (см. далее) неизбежны, то нет ли возможностей приобрести станок для обработки древесины, не влезая в кредит и не урезая бюджет? Есть, и очень неплохие.

Если вам подвернется по разумной цене старичок УБДН-1 (слева на рис.) или его современные аналоги (в центре), не зевайте! Дома ничего переоборудовать не надо: мотор до 350 Вт с двойной изоляцией обмоток. Станок включается в обычную розетку, заземление не требуется. И вы получите в одном изделии:

1. Циркулярную пилу;
2. Электронаджак для заточки инструмента и др;
3. Фуговальный станок;
4. Дисковый шлифовальный станок;
5. Горизонтально-сверлильный станок;
6. Токарный станок для обработки древесины.

Еще вариант, скорее всего, подешевле, но уже только для горизонтальной сверловки и токарки – станина для дрели, превращающая ее в токарный станок, справа на рис. Станины сверлилок под дрель продают уже чуть не на улицах вразнос, а вот о токарных известно далеко не всем. Между тем электродрель как привод станка по дереву имеет серьезные достоинства (см. далее), и токарный станок с ней будет не хуже фирменного. Но в разы дешевле.

Примечание: для начала лучше все-таки на скорую руку соорудить простейший токарный станок и немного на нем поработать. Навыки обточки древесины вырабатываются легко, а как быстро сделать простой токарный станок по дереву, см. видео:

Видео: простой самодельный токарный станок

Основной материал

Следующий вопрос – из чего делать самодельный токарный станок? Ответ вроде бы очевиден: из металла, ведь не может же быть станок слабее заготовки? А как первобытные деревом сверлили камень? Как древние египтяне деревом и медью (бронзы тогда еще не было) строили пирамиды? И см. выше о главном вопросе станкостроения.

Токарный станок для обработки древесины можно сделать из металла (поз. 1 на рис.), металлодревянным, поз. 2, из подручных материалов с минимальным использование металла, поз. 3 и даже… без станины, поз. 4. Так вот, на любом из них достаточно опытный и аккуратный мастер может долгое время регулярно работать с максимальной для дерева точностью. Древесина – не только благородный, но и благодарный материал.

Какое дерево?

Да, но какое брать дерево? Лучше всего – дуб без дефектов, выдержанный, прошедший полную естественную усушку и усадку. Токарные станки из качественного дуба 100 и более летней давности работают и посейчас. А что до самодельщины – станина и бабки дубового (в прямом смысле) станка делаются очень просто, см. далее.

Если же дубовых пиломатериалов подходящего качества нет, то можно обойтись и обычной строевой сосной, но станину придется делать по рамно-балочной силовой схеме. В англосаксонских странах, где дубы давно на учете поштучно, такие домашние токарные станки весьма распространены. Чертежи «английского» токарного станка по дереву со станиной из обычного строевого дерева даны на рис; размеры в дюймах. Это фактически стародавний ножной станок с кривошипом, приспособленный под электропривод. Чтобы вернуть его к энергонезависимому виду, достаточно среднюю стойку станины продлить до низу, поставить на лапу и замонтировать педаль с шатуном, кривошипом и маховиком, см. выше.

Привод

Работа мускульным мотором это, конечно, на любителя: сейчас электричество есть практически везде. В крайнем случае можно запитаться и от автоаккумулятора через преобразователь напряжения. Если вы встретите где-либо в других статьях по данной теме что-то вроде: тяните к себе 3-фазный кабель, делайте защитное заземление, покупайте мотор на 3-5 кВт, не верьте слону, что он буйвол. Чтобы оцилиндровать лесину средней «корявости» до диаметра 300 мм, достаточно мощности привода станка 1-1,5 кВт; для обточки в фигурный опорный столб 200-мм бревна – 350 Вт.

Гораздо важнее обороты шпинделя. Частота его вращения не должна превышать 600-700 об/мин, иначе резко растет вероятность «закусывания» резца и возникновения травмоопасной ситуации. Лучше всего ограничиться оборотами, устанавливаемыми в пределах (60-70) – (300-400) 1/мин. Тогда возможны след. варианты привода:

• Асинхронный мотор с двойной изоляцией и конденсаторным пуском + механическая передача.
• Двигатель того же типа 2-4 скоростной.
• Привод от электродрели.

Просто мотор

Не просто, потому что регулировать скорость вращения асинхронного электромотора изменением питающего напряжения нельзя: лавинообразно растет скольжение ротора и соотв. падает вращающий момент. Делать мощный преобразователь частоты сложно и дорого. Остается только 2-3 ступенчатая механическая передача. Ременная или цепная – они гасят рывки из-за неоднородностей заготовки, а шестеренчатая, наоборот, их усиливает. Плюс – тяжелый ротор, тяжелые шкивы, упругий ремень. Инерция привода на кручение получается такая, что можно точить сплошь суковатые чураки формы на срезе, с кругом ничего общего не имеющей. Минус – нужно заказывать или искать точеные шкивы.

Мотор от стиралки

Скорость вращения асинхронного электромотора можно менять ступенчато переключением обмоток. Моторы такого типа ставят в некоторые модели стиральных машин (в стиралки с непосредственным приводом барабана только такие) и в напольные вентиляторы с переключением обдува. Скорости вращения в том и другом случае идеально подходят для токарки по дереву. Мощность мотора от вентилятора прим. 40-70 Вт, чего хватит для мини-станка (см. далее). Мощность мотора от стиралки 300-400 Вт – вполне достаточно.

Чертежи токарного станка по дереву с мотором от стиральной машины даны на рис.:

Мотор от стиралки с непосредственным приводом барабана как привод токарного станка для обработки дерева имеет большое преимущество: его подшипниковые узлы рассчитаны на большую несбалансированную нагрузку, поэтому точить можно будет самую вязкую и свилеватую древесину. Но с сучками дело обстоит хуже: маховик – только ротор мотора, и резец на них будет дергаться.

Примечание: как сделать токарный станок по дереву с мотором от стиральной машины, см. видео:

Видео: токарный станок с двигателем от стиральной машины

Из дрели

У того и другого станка с точки зрения обычного домашнего мастера есть большой недостаток: на переднюю бабку нужно или ставить захват только для дерева, или заказывать переходник на вал двигателя с конусом Морзе под зажимной кулачковый патрон. Найти в интернете размеры типовых конусов Морзе не составит труда; размеры конуса под обычный патрон для дрели №1 см. на рис. справа. Но – точить конус нужно с точностью не хуже +/–0,025 мм. Т.е., нужен токарный станок по металлу повышенной точности 0,02 мм. Мастера достаточной квалификации, владеющего таким оборудованием, в пределах досягаемости может просто не найтись.

Если привод станка электродрель, проблемы прецизионной обработки отпадают: патрон можно снять самодельным съемником, и на конус поставить типовой покупной держатель для деревянной заготовки. Или просто зажать в патроне такой же, но дешевле с цилиндрическим хвостовиком. Или даже сделать держатель заготовки самостоятельно, (см. далее).

Конструкция такого ответственного узла, как передняя бабка, в токарном станке из дрели также предельно упрощается: она превращается в простой зажим. Два варианта чертежей зажима для дрели к токарному станку даны на рис:

Передние бабки – зажимы для токарного станка по дереву из дрели

Слева металлический; справа – из твердого мелкослойного дерева. Деревянный лучше: хорошо гасит вибрации и не портит воротник дрели. Его изготовление имеет нек. особенности:

1. Резьбовая шпилька под зажимной барашек 1 нужна М10-М12;
2. Глухое отверстие под шпильку сверлят сначала на 1-1,5 м уже, чтобы она входила в него с поворотом по резьбе;
3. Верхнюю часть отверстия рассверливают в полный диаметр;
4. Шпильку вкручивают до упора;
5. Заготовку кладут плашмя и по месту сверлят сквозное отверстие под стопорный винт 2 М4-М6;
6. Фиксируют шпильку стопорным винтом;
7. Собирают узел окончательно.

Электродрель как привод станка имеет всего один недостаток: коллекторный двигатель с тиристорным регулятором оборотов. На малой частоте вращения крутящий момент на валу заметно падает, это чувствуется уже при сверловке. Поэтому на станке из дрели мощностью 280-350 Вт можно точить деревянные заготовки диаметром прим. до 150 мм. Однако упрощение технологии изготовления токарного станка для обработки древесины с приводом от дрели настолько основательно, что станки из дрели делаются в самых разнообразных вариантах, см. подборку видео:

Из подручных материалов без станины:

Видео: токарный станок по дереву быстро

Со станиной из фанеры:

Видео: токарный станок из фанеры с двигателем дрелью

Обычной конструкции:

Видео: универсальный токарный станок по дереву

Улучшенный с расширенными функциональными возможностями:

Видео: улучшенный токарный станок по дереву из дрели

Станина

Металлическая и дубовая станины токарного станка для дерева имеют свои преимущества и недостатки. Но комбинируя деревянные силовые (несущие) элементы с усиленными металлическими крепежными, возможно получить станину, которая делается «на колене» ручным инструментом + электродрель и прослужит не менее 20-30 лет.

Конструкция комбинированной станины токарного станка по дереву показана на рис.:

Основной конструкционный материал – стандартный дубовый брус 100х100 длиной 3 м. Габаритная длина станины 1,2 м. Чертеж в масштабе, недостающие размеры можно снять и пересчитать в мм с него. Если хорошего дуба есть больше, длину станины можно увеличить до 1,5-2 м. Обе бабки одинаковой конструкции и рассчитаны под самодельные узлы вращения, см. далее. Гребни внизу на бабках исключают перекос центров. Вся конструкция может быть выполнена ручным столярным инструментом и электродрелью.

Примечание: по принципиально такой же силовой схеме сделан мини-токарный станок по дереву, см. след. рис. К нему подойдет мотор от 2-3 скоростного напольного вентилятора, см. выше, с передачей 1:1.

Если все же металл

Всей совокупности качеств дубовой станины вполне достаточно для токарной обработки дерева. Применение для этой цели в массовом производстве металла диктуется экономическими соображениями: просто себестоимость металлического изделия, предназначенного для непрерывной 3-х сменной эксплуатации, оказывается много меньше, чем деревянного. 1 куб. м выдержанного дуба стоит гораздо дороже центнера обычной конструкционной стали.

Мастера-любители, не зная об этом, часто «прочности ради» делают станины токарных станков по дереву из швеллера. Но получается грубо даже для «деревянной» точности (слева на рис.), а сторцевать рабочие поверхности швеллеров в домашних условиях мало реально. Кроме того, от сварки всю конструкцию может повести «пропеллером», что исправить уже вовсе нереально. Поэтому станину из швеллера лучше собирать на болтах (справа на рис.).

Гораздо надежнее в этом отношении станина из спаренных труб (слева на след. рис.): при сварке ее ведет меньше, исправить перекос можно, притянув станину болтами к основанию, и возможно добиться расхождения центров изготовленных кустарным способом бабок в 0,2 мм и менее. Чертежи сварной трубчатой станины токарного станка по дереву из дрели также приведены на рис.

Бабки

Казалось бы, сделать бабки токарного станка, да заднюю еще и с вращающимся центром, без прецизионных токарных работ невозможно. Нет, возможно – используя явление масляной гидродинамической подушки (ГДП). Это, кстати, один из способов ответа на вопрос: как на станке с точностью 1 сделать детали для станка точности 0,2. В машиностроении ГДП используется редко, т.к. для ее образования и стабилизации станок с закрепленной в нем заготовкой должен поработать на холостом ходу 2-5 мин. Если сменный урок всего 10 деталей, то ежесменные потери рабочего времени будут до часа-получаса, что в массовом производстве «зашкаливает». Но вообще в технике ГДП не редкость. Напр., прогрев ДВС вашего автомобиля необходим в т.ч. и для того, чтобы образовались ГДП между хомутами шатунов и шейками коленвала, иначе ресурс мотора резко уменьшается.

Что такое ГДП

Принцип действия ГДП показан на рис.:

Для нее подходит любая консистентная смазка: тавот, солидол, циатим, фиол. Но лучше всего – шахтол, спецсмазка для горных машин и механизмов. В силу тяжелых условий работы они, как и автомат Калашникова, делаются с большими зазорами между трущимися частями, но скорострельности от них не требуется. Шахтол специально разработан для сравнительно медленных подвижных соединений вращения и отлично годится для бабок токарного станка по дереву с использованием ГДП.

Передняя бабка

Устройство типовой передней бабки токарного станка для обработки древесины дано слева на рис. Токарки по металлу в ней и так много для любителя, а шейки вала и гнезда крышек под подшипники нужно точить с той же точностью, что и конус Морзе.

Для самодельной передней бабки с использованием ГДП понадобится, кроме покупных резьбовых деталей: шпильки М12-М20 для вала, гаек и шайб к ним, еще кусок бронзовой (не латунной!) фольги толщиной 0,2-0,35 мм и, на обойму, стальная трубка со стенками достаточной толщины (см. справа на рис.). Делается весь сборочный узел след. образом:

1. Трубка на обойму обрезается точно в размер по толщине деревянного корпуса бабки, и запрессовывается в него;
2. Корпус с обоймой кладут плашмя кладут плашмя и рассверливают трубку по диаметру резьбового вала;
3. Внутренние углы отверстия обоймы сглаживают ручной шабровкой – римером – как это делается при монтаже кондиционеров;
4. Из бронзовой фольги вырезают прямоугольник высотой по толщине корпуса бабки и шириной в 3 диаметра вала (для М12 36 мм, для М16 48 мм), его уголки немного обрезают под 45 градусов. В 3 диаметра, потому что бронзовый вкладыш должен чуть-чуть не сходиться краями, а π=3,1415926…
5. Из той же фольги циркулем-балеринкой с двумя иглами вырезают 6-8 бронзовых шайб;
6. Шайбы по очереди зажимают ладонями между фанерками с наклеенной на них мелкой шкуркой и, поворачивая руками туда-обратно, снимают заусенцы;
7. Вал оборачивают той же шкуркой и, сжимая ее рукой, протягивают вал несколько раз с проворотом, чтобы немного снять острые ребра резьбы;
8. Оборачивают вал фольгой и пробуют всухую вставить в обойму. При необходимости повторяют операцию 7. Нужно, чтобы вал в обертке из фольги входил туго и в обойме с трудом проворачивался рукой;
9. Вынимают вал, снимают фольгу и накручивают на него одну из гаек до места;
10. Обильно промазывают резьбу вала консистентной смазкой;
11. Той же смазкой смазывают обойму внутри;
12. Накладывают с одной стороны обычную стальную и 3-4 бронзовых шайбы, каждую обильно смазывая той же смазкой;
13. Снова оборачивают вал фольгой и вставляют его в обойму;
14. Накладывают в обратном порядке шайбы с другой стороны, также обильно смазывая;
15. Наворачивают и затягивают другую гайку так туго, чтобы вал можно было еле-еле провернуть рукой;
16. Гайки временно фиксируют контргайками;
17. Кладут заготовку плашмя и сверлят сквозные отверстия под шплинты;
18. Шпинтуют штатные гайки. Лучше всего отрезками велосипедных спиц, у них очень высокая прочность на сдвиг;
19. Собирают бабку, ставят на место ее шкив;
20. Крутят шкив руками, пока не станет вращаться туго, но без заеданий;
21. Собирают привод станка и запускаю его на холостом ходу на минимальной скорости шпинделя (на самой медленной передаче), пока мотор не наберет полные обороты. Если надо – подталкивают шкив рукой;
22. Повторяют п. 21 на максимальной скорости шпинделя (на самой быстрой передаче);
23. Ставят на месте захват заготовки – узел готов к работе.

Если же вы не доверяете всякой там шибко умной физике (хотя узлы с ГДП держат точность не хуже аналогов на трении качения), то на рис. – чертежи подшипникового узла, одинаково пригодного для самодельной циркулярной пилы и токарного станка по дереву. В последнем случае плоская подошва с боковыми опорами не нужна – круглый корпус просто вставляют в корпус бабки и фиксируют винтом. Вместо пильного диска ставят или планшайбу, или переходник с конусом под зажимной патрон (дет. 6).

Задняя бабка

Конструкции вращающихся центров токарных станков по металлу (вверху на рис. справа) и по дереву (там же внизу) принципиально не отличаются, только «деревянный» рассчитан на многократно меньшие нагрузки. Но в работе, особенно домашней, существенное отличие есть: осевые отверстия в точеных деревянных деталях сверлят крайне редко, т.к. их прочность от этого сильно снижается – дерево, в отличие от металла, легко трескается. Т.е., отказавшись от пиноли под сменные рабочие органы, можно упростить конструкцию задней бабки до пригодности к изготовлению «на колене» с небольшой долей простых заказных токарных работ.

Типовая конструкция задней бабки токарного станка по дереву показана на рис. ниже. Справа там же – вкладыш с вращающимся центром в деревянную заднюю бабку, сделанный из петли гаражной двери. Здесь также используется ГДП, и хвостовик центра подгоняется к обойме аналогично валу передней бабки, но проще и легче: зазор между штырем и гнездом гаражной петли ок. 0,5 мм и, как правило, узел оказывается пригодным в работу без подгонки и притирки.

Некоторые затруднения вызывает только фиксация центра от обратного продольного хода. Нарезать трапецеидальную резьбу и сделать к ней стопорный сухарь или эксцентрик дома нереально, а обычную метрическую резьбу стопорный винт быстро сомнет. Выход – плавающая алюминиевая втулка. Слесарям этот способ хорошо знаком: если нужно зажать в тисках резьбовую деталь, ее оборачивают тонким алюминием или ставят между алюминиевым прокладками – с резьбой ровно ничего не случается.

Подручник

Простейший подручник для резца – кусок доски с прибитой/привинченной к нему деревянной бобышкой. Но для тонкой работы такой не годится: во время точки фасонных деталей нужно поворачивать полку (упор) резца, не ослабляя крепления самого подручника и не смещая его. Поэтому подручник нужно делать металлическим с поворотным упором, однако заказных токарно-фрезеровочных работ для этого не понадобится; чертежи см. на рис. справа.

Держатель

Вот мы и подобрались к последнему вопросу: как надежно закрепить заготовку в передней бабке токарного станка для обработки древесины? Учитывая, что дерево легко рвется, сминается, колется, а чураки на токарку поступают порой формы ну просто удивительной.

Ответ на этот вопрос не так страшен, как черта малюют. Универсальный держатель – трезубец, поз. 1 на рис. Именно такими снабжаются бытовые деревообрабатывающие станки, напр. упомянутый УБДН-1. Хвостовик или гладкий под зажимной патрон, или резьбовой для установки на вал. Держатель-трезубец надежно держит заготовки до 100-120 мм диаметром, а круглые – до 200 мм. Недостаток один: самому хороший трезубец к токарному станку по дереву сделать очень трудно.

Винтовой патрон для мелких чистых работ (напр., точения деревянных рюмок), поз. 2, без спецоборудования сделать вообще невозможно, но его с успехом заменяет патрон зажимной, поз. 3. Если нужно обработать, наоборот, большую заготовку неправильной в срезе конфигурации, применяют планшайбу, поз. 4.

Планшайбу для токарной обработки дерева также можно сделать самостоятельно из бакелизированной фанеры толщиной от 12-16 мм. В таком случае шайбу делают 2-слойной: к фанерному кругу с задней стороны крепят такой же из листовой стали толщиной 1-1,5 мм. Отверстия под шипы в фанерном круге сверлят сквозные, и вместо точеных шипов тогда можно ставить отрезанные острия гвоздей. Стакан для установки планшайбы под гайку на резьбовой хвостовик вала можно также набрать из фанерных колец и стального донца.

Наконец, на основе 3-4 слойной планшайбы можно изготовить самодельный кулачковый патрон под дерево, поз. 5. Кулачки точно не сойдутся? Так точность заготовки еще хуже. Зато можно точить из срезов ценного дерева чаши, блюдца и т.п. изделия, на которых не останется следов обработки.

Примечание: разнообразие держателей заготовок из дерева описанными не ограничивается. Напр., см. видео, как сделать мини токарный станок с корончатым держателем для самых мелких работ по дереву:

Видео: токарный мини-станок по дереву

В заключение

Сделать станок и работать на нем вещи разные не только в промышленности. Поэтому напоследок см. подборку видео о том, как – точить дерево на станке и сделать из болгарки копировальный станок по дереву для выточки балясин.