Копировальный токарный станок по дереву своими руками

Создание домашнего мини — деревообрабатывающего устройства начинают с подбора основного движущего механизма – необходима электрическая дрель с двумя режима работы с мощностью не менее 500 Вт. Электродвигателя с таким техническим параметром вполне достаточно для периодического характера работы самодельного станка и небольшого объема по деревообработке.

Конструкция токарного станка

Рассмотрим на примере револьверной модели как наиболее распространенной. На рисунках все хорошо видно, поэтому будет достаточно отдельных пояснений.

Конструкция токарного станка

Шпиндельная (передняя) бабка , в зависимости от модели и производителя, бывает из чугуна или листового (но толстого) железа. На ней, кроме самого шпинделя, расположен переключатель скоростей.

Для большего понимания устройства следует разобраться, за счет чего и как это происходит. Практика эксплуатации токарных станков показывает, что это одно из наиболее слабых мест любого агрегата. По своей конструкции эта часть станка мало чем отличается от механической коробки передач автомобиля. Внутри – набор шестерен, закрепленных на осях, расположенных на различных уровнях.

Конструкция токарного станка

Комбинация, по которой они соединяются друг с другом, определяет скорость вращения шпинделя. В станках наполовину или полностью автоматизированных, этот параметр задается переключателем. В зависимости от положения его ламелей напряжение +24 В поступает на управляющий элемент – эл/магнитную муфту, срабатывание которой и позволяет перейти с одного режима на другой.

На качество токарных работ существенно влияет люфт шпинделя. Как правило, он является следствием предельной выработки одного из подшипников – переднего или заднего. Иногда замены требуют оба.

Конструкция токарного станка

Суппорт

На нем установлен резцедержатель. Его перемещение вправо-влево может осуществляться механически или вручную.

Конструкция токарного станка

Составные части токарного станка

  • Каретка.
  • Салазки поперечные.
  • Держатель резца.
  • Фартук. Исполнение этой конструктивной части у разных моделей может сильно отличаться.
  • Салазки резцовые.

Задняя бабка

Конструкция токарного станка

Она выполняет двойную функцию. Если в шпинделе закрепить металлический образец, а в задней бабке – сверло, то можно производить операцию сверления, перемещая каретку влево. Зафиксировав в данной части станка конец габаритной металлозаготовки, получится вести соответствующие токарные работы. В этом случае обрабатывающим инструментом является резец, который токарь «ведет» в нужном ему направлении.

Некоторые исполнения задних бабок имеют не обычную (традиционную), а вращающуюся сердцевину. Это позволяет повысить скорость токарных работ.

Конструкция токарного станка

Короб с элементами автоматики (на станках с ручным приводом он отсутствует)

В нем находятся двигатель, трансформатор и ряд органов управления (кнопка «пуск/стоп», сигнальные лампы и так далее). Более современные модели, относящиеся к категории тяжелые, оснащены эл/шкафом.

Конструкция токарного станка

Все схемы токарных станков рассчитаны на пониженные напряжения (от 12 до 36 В). Это связано с тем, что вероятный пробой изоляции цепи 220 В (а все части оборудования металлические) приведет к самым печальным последствиям.

Изготовление станины

Взамен литой чугунной станины мы предлагаем более лёгкую сварную конструкцию. Она состоит из двух отрезков 72-й угловой стали длиной по 1250 мм. Велик соблазн сделать станину покрупнее для обработки более массивных изделий, но помните, что подобные изменения требуют вмешательства и в прочие узлы станка. Возможно, вам следует взять за образец ТТ-10460 под заготовку метровой длины.

Уголки располагаем на ровной горизонтальной плоскости полками друг к другу. Между ними вставляем калиброванные вкладыши, чтобы направляющие станины располагались строго параллельно с дистанцией 45 мм. Для скрепления направляющих используем два уголка, таких же, как на станине, по 190 мм, которые подкладываем с переднего и заднего краёв. Перед свариванием деталей рекомендуется сдавливать их струбцинами, чтобы не повело металл при остывании.

Направляющие скрепляются ещё одной 190 мм перемычкой, в нижней полке которой есть вырезы под каждый уголок. Устанавливается эта деталь с образованием ячейки, размерами в точности соответствующими посадочному шипу передней бабки, в стандартном варианте это 45х165 мм.

Такая станина может крепиться каким угодно образом к верстаку или колоде, но все элементы крепления рекомендуется наваривать, не нарушая при этом целостность основания. Если для станка выделяется отдельный угол, приварите перпендикулярно уголкам станины ножки из трубы и, для большей устойчивости, сделайте им небольшой «раскос» кувалдой. В конечном итоге вес станины, скреплённой с верстаком, не должен быть меньше 60–70 кг.

Читайте также:  Топ-10 электрических щеток для очищения и массажа лица в 2021 году

Классическая конструкция

Промышленные станки обладают достаточно сложной конструкцией, особенно варианты исполнения с ЧПУ, которые могут проводить обработку в автоматическом режиме. Требуемое изделие можно получить и при применении копировального оборудования. Классическая конструкция представлена сочетанием следующих основных узлов:

  1. Станина выступает в качестве основания и связующего элемента. Конструкция изготавливается при применении металла, отдельные элементы соединяются при помощи сварки. Станина может иметь различную высоту. Каждый мастер при изготовлении самодельной конструкции выбирает свою высоту.
  2. Передняя и задняя бабка является также неотъемлемой частью станка. Передняя бабка используется для размещения коробки скоростей и привода, а также электрического мотора. Задняя бабка применяется для фиксации заготовки, за счет чего появляется возможность получения больших по длине изделий.
  3. Основное вращение получает заготовка. Передается оно от электрического мотора через привод.
  4. Упор для инструмента также позволяет проводить качественную обработку. Стоит обезопасить место резания, чтобы исключить вероятность получения травмы рук или попадания постороннего элемента.
  5. Ведущий и ведомые центра, применяемые для закрепления заготовки.

Самодельный копир для токарного станка по дереву позволяет также проводить качественную обработку заготовок.

Изготовление своими руками

Промышленные варианты исполнения станков обходятся дорого. Именно поэтому многие рассматривают возможность сборки станка своими руками. Рекомендации по проведению работы следующие:

  1. Для начала следует разработать или скачать чертеж, по которому будет проводиться сборка. Как правило, берется чертеж обычного токарного станка, который изменяется под установку копира.
  2. Работы начинаются с создания станины. Для этого потребуются уголки, а также листы металла. Соединение отдельных элементов проводится при применении сварочного аппарата. Стоит учитывать, что винтовые соединения характеризуются меньшей жесткостью. Станина должна быть прочной и устойчивой к вибрации.
  3. Основным узлом считается электрический двигатель. Для того чтобы повысить функциональность оборудования, проводится установка электрического двигателя с мощностью 200−250 Вт при 1500 оборотах в минуту. Если планируется проведение обработки крупных заготовок, то устанавливается более мощный мотор. Следует предусмотреть наличие защиты мотора от воздействия со стороны окружающей среды.
  4. Для фиксации заготовки на выходной вал крепится планшайба. Она имеет несколько острых элементов, на которые она набивается. За счет острых элементов обеспечивается передача вращения, но фиксация проводится за счет задней бабки с центрами.

Больше всего внимания уделяется производству копира. Именно он отличает токарный станок от копировального.

Создание копира

Копир применяется для производства похожих изделий. За счет его применения существенно повышается показатель производительности. Среди особенностей, связанных с созданием копира, отмечают следующие моменты:

  1. Основой для этого узла становится ненужный ручной фрезер.
  2. Для расположения копира применяется площадка размером 20 на 50 см. Для крепления устройства создаются отверстия и устанавливаются бруски.
  3. Для обеспечения обработки по всей длине заготовки площадка должна перемещаться вдоль всей станины.
  4. Крепление брусков проводится при помощи саморезов. Они обеспечивают надежное крепление устройства.
  5. При выполнении работ следует использовать уровень, так как даже незначительное отклонение от горизонтального положения приведет к существенным погрешностям.
  6. На токарном станке устанавливается брусок в горизонтальном положении. Именно на нем будет крепиться шаблон. Крепление бруса проводится также при применении саморезов.
  7. Конструкция создается так, что при необходимости можно отвести копир и использовать станок как обычное токарное оборудования.

Недостатки рассматриваемого устройства

У самодельного копировального станка есть довольно большое количество существенных недостатков. Примером можно назвать такую информацию:

  1. Для перемещения поверхности с фрезерным механизмом требуется две руки. Это связано с тем, что подвижный элемент фиксируется плохо, перемещать его приходится обеими руками. При допущении ошибок во время производства конструкции подвижный элемент может перекашиваться и заклинивать.
  2. Для повышения точности обработки проводится установка винтовой передачи.
  3. Копир подходит для изготовления исключительно простых изделий. Примером будет то, что витые узоры на столбиках при применении подобного станка повторить будет невозможно.
  4. Повысить универсальность устройства можно путем замены фрезы циркулярки.

Именно поэтому для налаживания производства сложных деревянных элементов рекомендуется устанавливать промышленные станки.

Классификация станков по возможному материалу обработки

Технические характеристики промышленных установок рознятся в зависимости от обрабатываемого материала. Чаще всего станочное оборудование требуется для работы с металлом и деревом. Для древесины можно использовать менее мощное оборудование, но с более точными настройками операций. По обработке металла требуется использование качественных инструментов и высокой мощности. Самые востребованные в производстве заготовок – токарные, сверлильные и фрезерные машины.

Классификация деревообрабатывающих станков

Много разновидностей оборудования используется в деревообрабатывающей отрасли. Основными признаками, по которым производится классификация – это технологический процесс и особенности конструкции.

Технологические признаки:

  1. Режущие;
  2. Клеильно-сборочные;
  3. Прессы;
  4. Отделочные;
  5. Сушильные.

Различное по конструкции оборудование для проведения одних и тех же операций может различаться по технологии работы.

  • Обрабатывающие 1 или много предметов;
  • Количество потоков;
  • 1-координатные или 4-координатные;
  • По количеству шпинделей;
  • По траектории перемещения обрабатываемого материала;
  • По характеру подачи.
  • По цикличности.

Разновидности станков

Настольные, они же – токарные мини-станки по металлу. Обратите внимание, что некоторые модели этого типа выпускаются без задней бабки, что может существенно затруднить работу. В целом это станки наиболее простой конструкции: малые габариты, малый вес, достаточно легкая и неустойчивая станина.

Разновидности станков

Школьные станки, больше размером, чем предыдущие. У них имеется коробка передач на две скорости, и реверс.

Разновидности станков

Токарно-винторезные станки. Они больше подходят для гаража, чем для дома, имеют прочную станину, благодаря которой при работе почти не возникают ненужные вибрации.

Разновидности станков

Шпиндель в таких станках вращается почти без биения. Минусов у них только два: габариты и высокая цена.

Разновидности станков

Универсальные токарно-фрезерные станки.

Разновидности станков

Токарно-карусельные станки

Станки токарно-карусельные находят широкое применение на предприятиях тяжелого, энергетического, транспортного и нефтехимического машиностроения (табл. 16).

Различают одностоечные (с планшайбой диаметром до 1600 мм) и двухстоечные (с планшайбой диаметром до 20000 мм) токарно-карусельные станки. Главными параметрами являются диаметр D и высота L обрабатываемой заготовки; причем параметр L зависит от параметра D. Станкостроительные заводы изготовляют станки с большим модельным рядом, у которых D L = 800 800; 1000 800; 1250 1000; 1600 1000; 2300 1600; 2500 1600; 3200 2000; …; 20 000 6300 мм.

Токарно-карусельные станки используют при обработке цилиндрических и конических (наружных и внутренних) поверхностей, протачивания канавок, отрезки, обработки торцовых поверхностей, а при применении приспособлений применяют для фасонного точения, нарезания резьбы и других операций, включая фрезерную и шлифовальную обработки.

На рис. 9 показан одностоечный токарно-карусельный станок модели 1512. Станок имеет станину — стойку 9 со столом 1. Поперечина 6 с вертикальным суппортом 5 и боковой суппорт 10 перемещаются по направляющим стойки 9.

Таблица 16. Технические характеристики токарноBкарусельных станков

Параметры Модели станков
1512 1540 1516 1550 1580Л 1525 1580Л 1А592
Наибольшие параметры обрабатываемой заготовки, мм:

диаметр

1250 4000 1600 5000 8000 2500 8000 12 500
высота 1000 2000 1000 2500 3200 1600 3200 5000
Масса, кг 4000 63 000 5000 63 000 125 000 13 000 125 000 320 000
Наибольшее перемещение вертикального (револьверного) суппорта:

горизонтальное

775 2300 950 2800 4400 1390 4370
вертикальное 700 1250 700 1600 2000 1200 2000 3200
Диаметр планшайбы, мм 1120 4000 1400 4500 7100 2250 7100 11 200
Частота вращения планшайбы,

мин–1

5…250 0,52…48,7 4…200 0,34…31,2 0,22…20,1 1,6…80 0,22…20,1 0,28…23,2
Подача суппорта вертикальная и горизонтальная, мм/мин 5…1800 0,059…470 5…1800 0,044…352 0,0352…285 0,1…1280 0,0352…285 0,022…160
Мощность электродвигателя главного привода, кВт 30 125 30 125 125 40 125 125
Габаритные размеры, мм: 2875

2660

4100

5920

10 144

7200

3190

3360

4100

6560

11 410

8400

8615

17 600

9765

5065

5280

4910

8615

17 600

9765

16 935

25 300

18 775

Масса, кг 16 500 100 000 19 200 140 500 248 000 35 500 248 000 780 000

Рис. 9. Токарно-карусельный станок мод. 1512: 1 — стол; 2 — планшайба; 3 — пульт; 4 — револьверная головка; 5 — суппорт; 6 — поперечина; 7 — коробка подач; 8 — маховик; 9 — стойка-станина; 10 — боковой суппорт; 11 — коробка подач бокового суппорта; 12 — резцедержатель; 13 — маховик

При выполнении капитального ремонта и модернизации на петербургском станкостроительном заводе производят:

  • раздельные приводы подач, встройку шариковых винтовых передач. Электропривод обеспечивает плавное регулирование подач «под стружкой»;
  • установку высокоточных оптических отсчетных линеек по координатам z и x;
  • встройку индикации позиций револьверной головки;
  • отмену гидропривода отжима-зажима траверсы, что повышает ресурс гидропривода, а также введение ручного зажима траверсы;
  • замену асинхронного главного двигателя на двигатель постоянного тока с широким диапазоном регулирования скорости вращения «под стружкой»;
  • установку надежной автоматической системы смазки направляющих и гаек шариковых винтов от централизованной системы;
  • замену электрооборудования, поставку системы ЧПУ отечественной (2С42—65) или импортной (фирма «Siemens» или другой по выбору заказчика);
  • восстановление точности и работоспособности станка.

Просмотров: 4 074

Настольный токарный

Самый, пожалуй, универсальный и востребованный станок. С его помощью можно сделать как самые мелкие детали, так и ножки к столу или табурету. Изготовление балясин для лестницы, может, будет и не под силу данному агрегату, впрочем, это зависит от размера заготовок.

Этот самодельный токарный станок по дереву может быть собран своими руками как из металла, так и с применением древесных материалов твердых пород. Такие элементы, как передняя и задняя бабки, лучше использовать заводского изготовления от старого станка. В качестве привода рекомендуется двигатель мощностью от 200 Вт, подойдет от старой стиральной машины.

Мотор от машины-автомата применить также можно, но надо учитывать, что обороты у него слишком высокие (12000 об/мин), а для токарных работ достаточно 600 об/мин. Нетрудно подсчитать, что шкив двигателя должен быть в 20 раз меньше шкива вала станка. Часто в таких случаях применяют промежуточный вал, но это сделает станок более сложным и дорогим в изготовлении. Или же придется использовать электронный блок регулировки оборотов, имеющийся в продаже, но при этом теряется мощность.

Конструкция токарного станка хорошо видна на рисунке, поскольку размеры могут быть произвольными, то чертеж приводить нет смысла. А вообще, сделанный своими руками токарный станок по дереву может иметь самую различную конфигурацию.

Фрезерные станки с ЧПУ

Программное обеспечение – это крайне важная составляющая любого фрезерного станка с ЧПУ. Далее мы рассмотрим, как изготовить самодельный ручной фрезер по дереву, а также возможность его автоматизации. Конечно, чисто ручная конструкция вряд ли сможет удовлетворить всем потребностям. Поэтому стоит подумать над тем, чтобы модернизировать станок.

Фрезерные станки с ЧПУ

Поэтому к обычной конструкции добавляете такие элементы:

  1. Блок ЧПУ.
  2. Порт LPT.

Кстати, если вы решили изготовить фрезерный копировальный станок, то можно применять старые каретки от принтеров.

Фрезерные станки с ЧПУ

Именно на их основе можно сделать механизм, который будет перемещаться в двух плоскостях. Правда, надежность окажется не очень высокой у такого самодельного станка по дереву. Своими руками изготовить его не очень сложно, но вот промышленные образцы надежнее и долговечнее. Вот только стоимость у них сильно высокая.

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.:

Станина

Устройство станины токарного станка по дереву из дуба на усиленном металлическом крепеже

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

Станина

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.).

Станины токарных станков до дереву из швеллера

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.

Станина

Чертежи токарного станка по дереву с металлической станиной из сдвоенных труб