2 варианта сборки токарного станка по металлу своими руками

Станки токарной группы, считающейся наиболее многообразной, используются с целью механообработки тел вращения. Суть металлообработки на подобных агрегатах заключается в снятии с обрабатываемой детали слоя металла. Токарный станок был спроектирован одним из первых, поэтому на его основе в дальнейшем разрабатывались металлорежущие машины других видов.

Станки, оснащенные системой ЧПУ

Предприятия, специализирующиеся на мелкосерийном производстве металлоизделий, всегда стремились автоматизировать процессы механообработки. Усилия инженеров и конструкторов привели к развитию и совершенствованию оборудования, оснащенного системой ЧПУ. Такие станки отличаются от обычных компоновкой, например, в агрегатах с ЧПУ предусмотрены наклонные направляющие. Этот конструкционный элемент упрощает сход стружки, защищая таким образом зону резания.

Запрограммировать токарный станок с ЧПУ можно так, чтобы автоматически выполнялись следующие действия:

  • переключались скорости шпинделя;
  • перемещался суппорт;
  • поворачивалась револьверная головка;
  • запускался и останавливался привод главного движения;
  • автоматически сменялся инструмент (конечно, если предусмотрен многоинструментальный магазин).

Настройка инструмента выполняется не на станке. Данная процедура производится посредством оптических устройств либо специальных приспособлений по индикаторам и шаблонам. На металлорежущее оборудование устанавливаются уже налаженные блоки или целый резцедержатель.

Агрегаты, оснащенные системой ЧПУ, отличаются друг от друга спецификой вспомогательных движений. В связи с этим выделяют следующие группы станков:

  1. с одним распредвалом, вращающимся с постоянной частотой;
  2. с одним распредвалом, способным вращаться с одной частотой из двух возможных;
  3. с распредвалом и быстроходным валом.

Понятие токарного станка: устройство и разновидности

Если считаете, что токарные станки – это удел нового мира, то глубоко ошибаетесь. Первые вариации конструкции увидели свет еще в Древнем Египте, более 1 200 лет до нашей эры. Артефакты из Италии 6 века до нашей эры также имеют признаки проработки на токарных станках, которые местные жители делали своими руками на основе простейших принципов механики.

Упоминания токарного оборудования проскакивает в Турции, Китае и прочих процветающих цивилизациях, существовавших до нашего времени. Первый токарный станок по металлу своими руками удалось собрать Жаку де Вокансону в 1751 году. По мере развития промышленности в 19-20 веке, конструкция оборудования постепенно увеличивалась по габаритам, прочности и весу, превращаясь в подобие современных сборок, которые люди видят на промышленных производствах и в магазинах товаров для хозяйства.

Понятие токарного станка: устройство и разновидности

Хотя рынок РФ и переполнен станками по металлу различных подвидов, общее расположение узлов у них приблизительно одинаковое. Дабы понять, как сделать токарный станок своими руками, требуются знания по конструкции оборудования, и его важнейших компонентов. Детальнее по вопросу можно разобраться при помощи таблицы ниже.

Узел Описание
Станина Неподвижный элемент конструкции токарного станка, имеющий в основе 2 ребра по вертикали. Между ребрами расположено 2-3 перекладины, что обеспечивают жесткость и фиксацию статора. Чем длиннее токарный станок, тем больше число ножек-тумб (конструкция предусматривает хранение в них мелких инструментов). Рейки, идущие поперек, являются направляющими для бабки и суппорта.
Бабка передняя Задача – поддержка + вращение элемента в процессе обработки на станке. В данном узле также расположены элементы по регулировке скорости вращения конструкции – шпиндель, два подшипника, шкив и скоростная коробка. От состояния передней бабки в целом зависит точность обработки деталей.
Шпиндель Ранее деталь выпускалась монолитной, но в 2020 году приоритет отдается полым вариантам. Спорное решение, ибо на деталь постоянно давит масса заготовок, давление ремня и нажим резца. Перед шпинделя конусообразный, а его устойчивость обеспечивается подшипниками и механизмом по регулированию натяжения. Само же вращение идет на шпиндель от электрического двигателя посредством скоростной коробки и ремня.
Механизм подачи Узел дает направление перемещения для суппорта узла посредством трензеля, который располагается в передней бабке. Регулировка детали происходит через внешние рукоятки токарного станка. Дополнительный параметр корректировки – амплитуда вращения. Изменения корректируются благодаря перемене шестеренок с разным числом зубьев.
Суппорт Подвижный элемент конструкции с площадкой для крепления резцов по обработке заготовки. Сложная конструкция механизма позволяет смещаться в 4-х направлениях относительно центральной оси станка. Подача по вертикали/горизонтали происходят на салазках. Нижние салазки являются базой поворотной части и предназначены для корректировки угла положения заготовки для фартука конструкции.
Фартук Скрывающая часть конструкции, за которой находятся узлы для приведения станка в действие (суппорт, зубчатая рейка и винт хода). Рукоятки для управления узлом отведены к наружной части – это облегчает регулирование движения суппорта.
Задняя бабка Подвижная часть устройства, которая отвечает за крепление заготовки на шпинделе. Имеет 2 части – базовая плитка и верхняя, что держит непосредственно шпиндель. Передняя часть перемещается по нижней перпендикулярно в отношении оси станка по горизонтали. Такой расклад требуется для проработки заготовок конусообразной формы. Крепится бабка на станине посредством обычных болтов.

Важно понимать, что большинство моделей токарных станков индивидуальны в отношении своей компоновки, но описанные выше узлы в наличии у 98%+ оборудования по металлообработке малого и среднего размеров. Изучив в интернете чертежи токарных станков по металлу, что предполагается сделать своими руками, вы самостоятельно удостоверитесь в правоте нашего утверждения.

Токарный станок в быту – вещь незаменимая. Да, для городских жителей, далеких от металлообработки, подобное приспособление на столь необходимо в гараже (только место будет занимать), но если речь о сельском хозяйстве (то же фермерство), то подгон деталей без использования подобного оборудования невозможно физически.

Важно: для домашнего использования идеально зайдет мини токарный станок. Своими руками соорудить его не составит проблем даже новичку по металлообработке, а разница по деньгам в сравнении с закупочной стоимостью оборудования превысит 400%.

Понятие токарного станка: устройство и разновидности

В зависимости от целевой необходимости, стоит обратить внимание на карусельные, настольные, винторезные и комбинированные токарные станки с ручным управлением. Тратиться на ЧПУ и добавлять себе лишнюю боль по его установке/настройки в случае самостоятельной сборки оборудования с нуля не имеет смысла.

3 пошаговые инструкции, как сделать тиски своими руками

Рекомендации по выбору токарного станка

Цена вопроса. Начать поиск токарного станка следует с бюджета. Так как в продаже есть много профессиональных моделей, то с помощью верхней ценовой планки удастся отсечь сложное высокопроизводительное оборудование для металлообрабатывающих заводов. Однако важно учесть функциональные возможности и полноту комплектацию. Иначе приобретение дополнительных приспособлений и оснастки выльется в серьезную копеечку.

Вес и габариты. В зависимости от места установки токарного станка выбирается вес модели и ее габаритные размеры.

  1. Самые тяжелые станки с напольной установкой весом более 100 кг предназначены для стационарного применения. Они отличаются хорошей устойчивостью и точностью обработки.
  2. Мобильные модели имеют небольшой вес (30-80 кг), они могут устанавливаться на столе или верстаке, перемещаться в другие помещения. Такие модели не отличаются высокой точностью, но просты и удобны в работе.

Тип двигателя. Все токарные станки оснащаются электродвигателями.

  1. Максимальной мощностью (до 5 кВт) обладают моторы с напряжением 380 В. Но не у всех потребителей подведена силовая электросеть, что делает сферу применения ограниченной.
  2. Модели с моторами 220 В отличаются доступной ценой, широкой областью применения. Но такие двигатели требуют плавной подачи, т. к. у них небольшой запас мощности (до 1,5 кВт).

Регулировка частоты вращения шпинделя. В зависимости от выполняемой операции токарь подбирает оптимальные режимы работы станка. Для этого производители оснащают свои изделия плавной регулировкой скорости вращения шпинделя. Обычно верхний предел достигает 3000 об/мин. К сожалению многие бытовые модели с двигателями 220 В не позволяют обрабатывать металл на малых оборотах (300-500).

Величина заготовок. При выборе токарного станка следует знать величину обрабатываемых заготовок. В первую очередь важно учесть максимальный диаметр металлических полуфабрикатов. Серьезное оборудование способно справиться с заготовками диаметром до 350 мм при работе над станиной и до 200 мм при работе над суппортом. У бытовых моделей эти показатели выглядят скромнее.

Управление. Чтобы получить деталь, недостаточно только включить токарный станок. Нужно научиться управлять им.

  1. Самые простые бюджетные модели оснащаются механическим управлением, величина подачи определяется по метрической шкале.
  2. Более современные модели оснащаются цифровой индикацией скорости вращения шпинделя и автоматической подачей (продольной и/или поперечной). Эти функции облегчают работу токарю.

Мы отобрали в обзор 11 лучших токарных станков. Все они реализуются в торговой сети нашей страны. При распределении мест редакция журнала expertology опиралась на мнение экспертного сообщества, учитывая отзывы домашних мастеров.

Где купить?

Токарные станки по металлуМоскваСанкт-ПетербургНовосибирскЕкатеринбургКазаньНижний НовгородЧелябинск

СамараРостов-на-ДонуКрасноярскВоронежПермьВолгоградУСТРОЙСТВО И ТИПЫ СТАНКОВ

Традиционное устройство токарного станка по металлу предполагает горизонтальное расположение оси вращения детали и движение резца в параллельном и перпендикулярном ей направлениях. Нарезание винтовой поверхности требует согласования вращения заготовки и движения резца. Эта задача решается изменением передаточного числа механизма привода ходового винта, перемещающего суппорт с инструментом. Станки с таким устройством получили название «токарно-винторезные».

Привод шпинделя токарного станка состоит из электромотора и редуктора. Изменением передаточного числа редуктора выбирается необходимая скорость вращения. В зависимости от того, как устроен механизм привода, ее можно регулировать плавно или выбором одной из набора скоростей. В отдельный тип оборудования выделены станки, оснащенные частотными преобразователями, предназначенными для бесступенчатой смены числа оборотов. Вместе с автоматизированным управлением подачей инструмента это обеспечивает точение с постоянной линейной скоростью на участках переменного диаметра.

В производстве мелких и небольших изделий широко применяются станки настольного размещения, при достаточно высоком качестве обработки позволяющие более рационально организовать производственное пространство. Они также используются в учебных классах и ремонтных мастерских.

К специальным видам оборудования можно отнести трубонарезные станки. Их назначение – обработка концевых зон труб, подготавливаемых для монтажа трубопроводов. Они отличаются увеличенным внутренним диаметром шпинделя, дающим возможность пропустить сквозь вал и обработать длинную заготовку.

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ЧПУ

Токарные станки различных схем после соответствующих изменений основных частей способны выполнять операции по командам автоматических систем управления. Установка блока ЧПУ, исполнительных механизмов и датчиков перемещений позволяет вести обработку по алгоритму, заложенному в программу, вводимую в память системы. Автоматизация токарной обработки дает возможность исключить ошибки, связанные с настройкой и регулировкой, свести к минимуму межоперационные потери, повысить эффективность работы станочного парка в целом.

На рынке современного токарного оборудования широко представлены станки российского производства, болгарские и китайские модели. В конструкции отечественных станков активно используются агрегаты ведущих мировых, в том числе, немецких производителей.

Заключение

Настольный токарный станок – одно из первейших механических средств обработки. Современные малогабаритные модели можно поставить на лоджию или в гараж. С помощью станка максимально точно обрабатываются изделия самых сложных форм.

Используемая литература и источники:

  • Murthy, S. Trymbaka. Textbook of Elements of Mechanical Engineering
  • Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003.
  • В.С. Лысанов. Эльбор в машиностроении. — Машиностроение, 1978.
  • Статья на Википедии

Преимущества работы

  • Изготовление деталей сложной геометрии за один цикл обработки.
  • Обработка различных металлов – чугун, сталь, медь, алюминий, сплавы. В этом случае главный параметр станка – производительность и скорость резания, от которого зависит точность и качество будущей детали.
  • Безотходность производства — металлическую стружку после токарных работ прессуют и отправляют на повторную переплавку.
  • Многофункциональность – за счет большого выбора сменного инструмента возможно проводить разные виды токарных работ. Чаще всего применяются резцы. От их формы зависит способ обработки. Инструменты могут быть отрезными, фасонными, подрезными, проходными и проч.
  • Высокая чистота поверхности готовых изделий.

Среди недостатков токарных станков по металлу можно выделить следующие:

  • Высокая стоимость;
  • Дорогое обслуживание;
  • Массивная конструкция.

Несмотря на высокую стоимость покупки и обслуживания, оборудование быстро окупается и отличается большим количеством плюсов, на фоне которых его недостатки – незначительны.

Выбрать многофункциональные токарные центры вы можете в компании Takisawa. Звоните по телефону +7 (499) 648-01-23 или оставляйте заявку онлайн.

Нюансы работы на самодельных конструкциях

Как и в работе каждого оборудования, при эксплуатации самодельных токарных станков возникают различные иногда неприятные ситуации. Мощный двигатель для работы с крупными металлическими деталями, дает чувствительные вибрации. Это приводит к неравномерной обработке заготовки – браку. Лечится это установкой центров (ведущего и ведомого) на одну ось, либо использованием кулачкового механизма (при одном ведущем центре).

Не рекомендована установка в качестве электропривода коллекторного двигателя – лучше использовать асинхронный. Он избавлен от недостатка незапланированного повышения оборотов, которое может привести к вылету заготовки из зажимов, травмам или порче имущества.

Нюансы работы на самодельных конструкциях

Для того, чтобы читателю было проще понять алгоритм изготовления таких агрегатов, ниже представлено видео изготовления токарного станка своими руками:

Сведения о производителе токарно-винторезного станка 1М95

Разработчик и изготовитель токарно-винторезного станка 1М95 — Алма-Атинский станкостроительный завод, основанный в 1932 году как чугунолитейный завод № 1 областного отдела легкой промышленности.

С апреля 1942 года после объединения с литейно-механическим заводом «20 лет Октября”, эвакуированным из Луганска, стал называться Алма-Атинским механическим заводом N21 им. 20-летия Октября Наркомата среднего машиностроения СССР.

В 1945 году переименован в Алма-Атинскии станкостроительный завод им. 20-летия Октября.

Завод выпускал станки токарно-винторезные: 16Д20, 16Д20П, 16Д20ПФ1, ТВ16, 16Д25, 1Д95, 1Е95, 1М95.

Станки завода Алма-Атинский станкостроительный завод им. 20-летия Октября

  • 1Д95 — станок токарно-винторезный комбинированный Ø 400
  • 1Е95 — станок токарно-винторезный комбинированный Ø 400
  • 1М95 — станок токарно-винторезный комбинированный Ø 500
  • 16Д20 — станок токарно-винторезный Ø 400
  • 16Д25 — станок токарно-винторезный Ø 500
  • 16Е20 — станок токарно-винторезный Ø 400
  • ТВ-16 станок токарный настольный Ø 160
Читайте также:  Автомойка своими руками: компоненты и изготовление