0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прозрачный миниатюрный токарный станок своими руками

Прозрачный миниатюрный токарный станок своими руками










В данной самоделке автор предлагает создать миниатюрный токарный станок с использованием общедоступного оборудования и инструментов. В качестве двигателя для станка предлагается использовать двигатель постоянного тока от старой стиральной машины. Также потребуется несколько акриловых листов и куча алюминиевых трубок.

Шаг 1: Извлечение двигателя









Начнем с того, что снимаем крепеж со старого двигателя постоянного тока. Данный двигатель вырабатывает хороший крутящий момент. Это было проверено с помощью 42-вольтового адаптера постоянного тока. Двигатель работает тихо, поэтому извлекаем двигатель из сборки и снимаем шкив, а затем удаляем ржавчину с корпуса двигателя с помощью настольной шлифовальной машины.

Шаг 2: Изготовление элементов станка











Направляющие рельсы токарного станка изготовлены из квадратной алюминиевой трубы, шириной 12 мм и длиной 60 см. Все части корпуса для этого токарного станка изготовлены из листа плексигласа толщиной 6 мм. Все части вырезаются с помощью торцовочной пилы и самодельной настольной пилы.

Шаг 3: Сборка крепления двигателя
















Вырезав все необходимые для конструкции детали, собирается крепление двигателя. Чтобы сделать всю конструкцию максимально прочной, для сборки используется нарезной винт, вместо клея. Для этого сверлятся отверстия в каждой детали и соединяются винтом длиной 60 мм.

Чтобы не допустить скольжения крепления двигателя по алюминиевым направляющим, было добавлено четыре нарезных винта в нижней части пластины, которые крепятся к направляющим при их затягивании.

Тот же самый подход используется для изготовления другой детали.

Шаг 4: Крепление сверлильного патрона






После изготовления конструкции крепится двигатель, с помощью двух 5мм нарезных винтов. К валу двигателя крепится 6мм сверлильный патрон, который будет фиксировать вращающуюся деталь.

Шаг 5: Сборка держателя подшипника











На противоположной от двигателя стойке закрепляется подшипник. Для этого сверлится отверстие и при помощи круглого напильника увеличивается до нужного размера. Наружный размер подшипника 32 мм, внутренний 8мм. Позже внутрь подшипника будет установлен вал, диаметром 8 мм. В готовое отверстие подшипник вставляется в тугую, без использования клея. Держатель подшипника имеет свободный ход по направляющей рельсе.

Шаг 6: Регулятор скорости двигателя





















Чтобы управлять токарным станком, следует собрать двунаправленный регулятор скорости, который позволяет контролировать скорость и направление вращения, используя только одну ручку.

Для этого была разработана схему для двунаправленного регулятора скорости на основе микросхемы драйвера двигателя LM324. Для привода большого количества энергии использованы N и P каналы Mosfets. Кроме того, чтобы обеспечить бесперебойную работу, решено построить этот контроллер скорости на печатной плате, а не навесным монтажом. Печатная плата разработана в соответствии с этой схемой. Печатные платы делались на заказ, на одном из китайских сайтов, а именно JLCPCB.com. Они являются одним из крупнейших производителей печатных плат в Китае. Чтобы заказать печатные платы, необходимо загрузить файлы Gerber, и после их загрузки проверить приведенные ниже параметры, такие как количество, толщина и цвет печатных плат.

За первый заказ на этом сайте можно заказать 10 печатных плат, всего за 2$, с учетом стоимости доставки.

Печатные платы доставили в течение недели и их качество безупречно.
Позже все компоненты были спаяны на печатной плате, как показано на схеме.

После того, как контроллер скорости готов, были подключены входные провода к разъему XT 60 на другой стороне.

При этом выходной провод идет прямо на двигатель.

Шаг 7: Добавление центрального штифта (задней бабки)











Чтобы удерживать вращающийся элемент, был изготовлен винт с заостренным концом. Винт был заточен при помощи настольного шлифовального станка и дрели. Затем винт был затянут гайкой на шарикоподшипнике, чтобы поддерживать центральную точку движущихся объектов.

Шаг 8: Конечные результаты













Проект оказался успешным, так как все работает хорошо. Единственная проблема, с которой пришлось столкнуться, заключается в том, что мощность станка ограничивается адаптером. Поэтому приходится использовать батарею ховерборда (самобалансирующийся самокат), которая может обеспечивать необходимую мощность. Работа от батареи может длиться до получаса непрерывного точения древесины.

Конструкция из плексигласа придает конструкции аккуратный вид и обладает большой прочностью, поскольку ни один винт не вывинтился даже после получаса непрерывной работы.

Процесс изготовления токарного станка можно посмотреть на видео ниже:

Самодельный токарный станок по металлу

Токарный станок всегда был самым востребованным типом сложного оборудования. Использовать его для точения самоделок мечтают многие умельцы. Останавливает их необходимость денежных вложений. Да и готовые модели, несмотря на очевидные достоинства, зачастую просто не помещаются в условиях домашней мастерской. Решить эти противоречия способен самодельный токарный станок. Он строится под уникальные требования, с использованием простых материалов. Конечно, такая конструкция не превзойдет промышленных продуктов, но первая же успешная самоделка на токарном станке оправдает все затраты времени и усилий.

Особенности конструкции

Задача сделать токарный станок не настолько сложная, как кажется на первый взгляд. Важные конструктивные элементы просто копируются с промышленных образцов. При этом схема самодельного токарного станка не требует реализации всех сборочных единиц, присутствующих в заводских моделях. Изготовить потребуется станину, суппорт и шпиндель. Другие узлы понадобятся только для решения специфических задач.

Читать еще:  Вентиляция для бани своими руками

Конструкция станины

Основу рабочей части большинства станков выполняет станина. Массивное основание предназначено для установки всех механизмов, а также выполняет функцию гашения вибраций, неизбежно возникающих при механической обработке. От правильного выбора станины будут зависеть очень многие характеристики готового изделия. Классические, литые из чугуна, конструкции, в самодельном станкостроении не используются по причине высокой сложности технологии. Практическое применение нашли станины монолитного или сварного типа. Монолитный вариант обеспечивает высокие характеристики по жесткости и гашению вибрации. Основной его недостаток – большой вес. В качестве такого основания отлично подойдет металлическая плита толщиной 10-20 мм. В зависимости от назначения станка возможно применение и других материалов. Монолитные основания доступно получить и с помощью других технологий, например, литьем из полимербетона.

Станина для самодельного токарного станка

Сварная станина выполняется в виде рамы прямоугольного сечения. Для ее изготовления, наиболее часто применяются разнообразные металлические профили. Сварная рама токарного станка отличается простотой изготовления и малой массой. Но кажущаяся простота такого решения оборачивается необходимостью дополнительной обработки посадочных мест под установку оборудования. Компромисс можно достичь, выбрав обычный швеллер. На горизонтальной грани швеллера устанавливаются необходимые элементы, боковые используются в качестве подставки и места крепления вспомогательных устройств.

Станочный суппорт

Чтобы изготовить самодельный суппорт токарного станка своими руками понадобятся направляющие, по которым будет выполняться продольное и поперечное перемещения. В промышленном оборудовании традиционно используются направляющие скольжения типа «ласточкин хвост». В домашних условиях качественно изготовить такой узел невозможно. Поэтому, при выборе, предпочтение отдается готовым цилиндрическим или профильным рельсам с линейными подшипниками. Наилучший вариант построения системы перемещений заключается в установке рельс с подшипниками качения. Они позволяют получить высокую точность, отсутствие люфтов, надежность и длительный срок службы. Не зря такие рельсы стали очень популярны у производителей станков во всем мире. Ведущим их недостатком считается только высокая стоимость.

Существует и дешевое решение. Оно подразумевает использование полированных валов от старых принтеров или иного оборудования.

Движение в продольном и поперечном направлениях, создается с использованием ходовых пар типа винт-гайка. В машиностроении применяются механизмы, построенные на основе резьбовых шпилек, трапецеидальных винтов или шарико-винтовых пар (ШВП). Выбор стандартных шпилек оправдан только для очень простых станков, так как не обеспечивает должной точности и долговечности. Трапецеидальный винт более надежен, устойчив к большим нагрузкам. Лучший, но дорогой, вариант подразумевает применение ШВП. Именно они устанавливаются в точном промышленном оборудовании. Крепление ходовых винтов требует применения подшипниковых блоков, обеспечивающих свободное вращательное движение и невозможность возвратно-поступательного. Такой блок можно сделать самостоятельно, но лучше использовать модели серийного изготовления.

Для соединения составных частей суппорта между собой подойдут стальные пластины толщиной 8-10 мм. Их достаточно обработать по размерам направляющих и просверлить требуемые отверстия.

Сборка суппорта будет напоминать работу с детским конструктором, а результат окажется не хуже, чем у заводских моделей.

Шпиндель и коробка подач

Шпиндельная бабка используется для крепления оси шпинделя, установки коробки скоростей и коробки переключения подач (КПП). Рабочая часть устройства любой коробки требует большого числа шестерен и трудно реализуется в домашних условиях. Простым решением проблемы шпинделя будет применение регулируемого привода на основе асинхронного двигателя с частотным инвертором. Такой комплект полностью заменяет классический редуктор.

Самодельная КПП для миниатюрного токарного станка вряд ли понадобится. Небольшие размеры обрабатываемых деталей не потребуют от токаря больших физических усилий, а мелкую резьбу гораздо продуктивнее нарезать леркой. Если все же требуется токарный самодельный аппарат с коробкой подач, то не обязательно искать набор шестерен. Автоматическую подачу можно выполнить на основе маломощных электродвигателей, что позволит в дальнейшем даже применить устройство ЧПУ.

Инструменты, материалы и чертежи

Изготовление настольного токарного станка и его сборку выгоднее всего проводить с использованием серьезного оборудования. Доступ к фрезерному и сверлильному оборудованию позволяет избежать некоторых проблем. Если такого доступа нет, то остается использовать то, что есть под рукой. Не только токарные станки, но и другие сложные самоделки, изготавливаются с помощью ограниченного набора слесарного инструмента и электродрели. Конечно, ко всему этому должны быть приложены «прямые» руки.
Материалы для будущей конструкции выбирают из того, что есть под рукой, стараясь ограничить финансовые затраты. Востребованными окажутся металлический профиль для станины, детали из листового металла, узлы крепления подшипников шпинделя и ходовых винтов, крепежные изделия. Приобрести потребуется рельсовые направляющие, приводные винты, преобразователь частоты. Благо, сегодня существует множество фирм, предлагающих их поставку.

Возможных вариантов, как сделать мини токарный станок, существует множество. Для выбора конкретного решения следует четко определить, для чего будет использоваться станок, какие заготовки на нем будут точиться. Обработка стали требует иного подхода к проектированию, чем для мягкого исходного сырья. В техническое задание включаются габариты конечного изделия, максимальные параметры обрабатываемых заготовок, доступные ресурсы, способы транспортировки станка и иные необходимые пожелания. Проанализировав все пожелания, выполняют чертежи самодельного токарного станка.

Чертеж для сборки станка

Необходимая детализация разрабатывается под имеющиеся комплектующие и возможности. Если этот этап кажется затруднительным, готовые чертежи на токарные станки находятся в свободном доступе.

Читать еще:  Домашний сканер фотопленок своими руками

Инструкция по сборке

Строить самодельный токарный станок по металлу, лучше всего начав со станины. На верхней грани основания готовятся посадочные места под продольные направляющие суппорта, шпинделя, двигателя и другие необходимых элементов. Ведущее требование к этим поверхностям — обеспечение базовой плоскости всего оборудования. Самым лучшим подходом будет фрезеровка площадок на промышленном оборудовании. На нем же желательно сразу просверлить и крепежные отверстия. В противном случае потребуется значительно больше времени для установки и выверки направляющих.

Продольные направляющие суппорта крепятся непосредственно к основанию станка с помощью винтов. Там же устанавливаются и подшипниковые блоки ходового винта. При монтаже добиваются соосности всех элементов. После окончательного закрепления направляющих, на них надеваются подшипниковые модули. Сверху, на монтажную поверхность, крепят основание поперечной оси. В качестве последнего используется металлическая пластина с крепежными отверстиями. Такая же пластина устанавливается на подшипники поперечного перемещения и служит для крепления резцедержки. Завершит самодельный токарный суппорткрепление миниатюрных индикаторных лимбов и маховиков ручного привода на концы приводных винтов.

Шпиндельный узел выполняется из двух подшипниковых щитов, которые также крепятся на станине. Щиты могут быть готовыми или самодельными.

При монтаже следует добиться совпадения главной оси с осями направляющих.

Вал шпинделя необходимо изготовить на токарном станке, либо попытаться подобрать готовый. При монтаже вал запрессовывается в подшипники. С одной его стороны устанавливается токарный патрон, с другой шкив для ременной передачи. Применение каких-либо других типов передач в небольшом станке нецелесообразно. Для возможности грубого регулирования скорости и увеличения вращающего момента шпинделя рекомендуется изготовить ступенчатые многоручьевые шкивы. Аналогичный шкив монтируется и на вал электромотора. Сам мотор устанавливается на раме снизу или сзади шпиндельной бабки. Крепление двигателя должно предусматривать механизм натяжения ремня.

Составные части самодельного токарного станка

На последнем этапе осуществляется монтаж электрооборудования станка. Он заключается в комплектации силового шкафа, в который устанавливаются преобразователь частоты, вводной автоматический выключатель и кнопки пуска и останова шпинделя. Также подключается двигатель и электрическая сеть. На этом сборка станка может считаться оконченной.

Сборка токарного мини станка по металлу своими руками

В любом частном доме или гаражной мастерской найдет свое применение [мини токарный станок для работы по металлу].

Такое оборудование позволяет обрезать детали из металла, дерева, пенопласта и ряда других материалов, высверливать отверстия, нарезать резьбу, обрабатывать торцы.

Все, что подразумевает изменение формы или поверхности детали, выполняется на токарном станке. Данные работы возможны как дома, так и в специально оборудованном кабинете.

Неудивительно, что первые, самые примитивные прототипы были сделаны в Древнем Египте, на них обтачивали камень.

В музеях есть токарный и фрезерный механизмы по металлу 14-15 веков, вращение в них происходило за счет ножной педали.

Бурное развитие промышленности в конце средних веков потребовало качественного рывка и в оборудовании – прошла модернизация ручного механизма, и появился первый токарный и фрезерный станок по металлу, работающий от электричества.

Чуть позже были создано оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ).

Модернизация производства требовала все более и более узкоспециализированный инструмент, и оборудование с ЧПУ стали создавать не только для работы по дереву или металлу, но и выполняющее очень узкие операции, например, кромкование дверного полотна или высверливание полостей под врезку замка.

В таком виде они используются и по сей день.

В этой статье мы проведем обзор существующего оборудования и рассмотрим, как сделать простой станок своими руками, и как самостоятельная модернизация может улучшить оборудование.

Устройство токарного станка

Промышленное оборудование разделяются на легкие станки, весом до 1 тонны, средние по весу – до 10 тонн, и тяжелые – свыше 11 тонн.

Каждый станок выполняет одно или несколько действий по обработке дерева или металла дома или на производстве.

Все современное токарное оборудование оснащено ЧПУ от самого простого до сложного, контролирующего обточку детали с точностью до десятых долей миллиметра.

Модернизация станков разделила оборудование на тяжелое и громоздкое, выполняющее задачи для тяжелой промышленности, а также и миниатюрное высокоточное, производящее крошечные детали точных приборов – это настольные станки с ЧПУ.

Вне зависимости от размера и цели использования, токарные станки имеют одни и те же основные составляющие и узлы.

Он состоит из основы, на которой установлена станина, по которой по направляющим движется суппорт.

В противоположных концах оборудования расположены передняя бабка, передающая вращение через шпиндель обрабатываемой детали, и задняя бабка, которая передвигается свободно и фиксируется в зависимости от размера заготовки.

ЧПУ соединяется как с двигателем (в необходимый момент останавливает вращение), так и с собственно режущим элементом.

Близким родственником по принципу работы является фрезерный станок. Он также применяется по дереву и по металлу.

Фрезерный механизм за счет фрезы, установленной в шпинделе, совершает вращательное движение, а поступательное движение подачи детали может быть как прямолинейным, так и под углом в, зависимости от задачи.

Обычно фрезерный механизм оснащен ЧПУ. Очень широкое применение имеет центр, выполняющий одновременно фрезерный и токарный набор работ.

Оборудование своими руками

Есть много вариантов, как можно создать самодельный токарный механизм.

Если вам часто приходится производить одну и ту же работу, то настольные токарные механизмы в мастерской вашего дома будут хорошим подспорьем.

Читать еще:  Самодельный земляной спа салон своими руками

Чаще всего для работающей части оборудования используется дрель, укрепленная на основании. При начальных навыках работы с электроникой реально придумать даже аппарат с ЧПУ.

Основание или раму токарного оборудования можно сделать из уголков металла или деревянных брусьев.

Настольные токарные механизмы могут иметь основание в виде крепкой древесно-стружечной плиты.

Если перед вами стоит задача краткосрочной обработки небольших деталей, то вполне можно использовать мотор, работающий от сети 220В.

Конструкция рамы должна обеспечить выполнение следующих условий:

  • как ведущий, так и ведомый центр располагаются на одной прямой, которая параллельна оси вращения;
  • центр симметрии детали совпадает с осью ее вращения;
  • деталь надежно закрепляется на бабке.

Производить токарную обработку детали, которая вращается между передней и задней бабкой, можно с помощью любого инструмента – напильников, надфилей и прочего.

Самодельные настольные токарные станки предназначены для боковой обработки деталей. Например, на них будет удобно обрабатывать балясину деревянной лестницы.

Своими руками несложно создавать не только настольные, но и полноценные токарные станки.

Основное, чем будут отличаться настольные варианты от полноразмерного станка – это двигатель.

Чем больше по размеру самодельный станок, тем более громоздкие детали он сможет обрабатывать.

А для работы с крупными заготовками, конечно, потребуется мощный двигатель.

Токарный станок из двигателя

Рассмотрим самодельный станок, созданный своими руками из двигателя и блока питания старого советского магнитофона.

Его основой станет деревянная доска, из ее кусочков, выпиленных в форме квадратов, сторона которых равна ширине основания нашего будущего станка, сформируем заднюю бабку.

Из металла сформируем кожух, в котором вырежем отверстие для вывода вращающего механизма. Двигатель зафиксируем на кожухе.

Теперь требуется найти проекцию центра вращения на заднюю бабку.

Для этого можно сделать из бумаги цилиндр четко соответствующий расстоянию между бабками, зафиксировать его на передней бабке и с помощью привода несколько раз обернуть вокруг оси.

Если цилиндр вращается ровно, то точкой фиксации детали будет центр круга, который описывает цилиндр на задней бабке.

В центр заводим саморез или любой другой держатель для заготовки. Конечно, эта работа сделана на глазок и не подразумевает высокой точности токарных работ.

Модернизации, которая повысит точность, если расстояние между бабками более 20 см, возможна, если центр закрепления заготовки вывести по уровню, положив его между головкой двигателя и задней бабкой.

Мы сделали самый простой механизм своими руками.

На нем можно обрабатывать боковую поверхность длинной детали цилиндрической и конусообразной формы, а также простой брус.

Учитывая маленькую мощность станка, он применим только для деталей из дерева. Аналогичным образом своими руками можно сделать фрезерный механизм.

Токарный станок с применением дрели

Модернизация идеи поиска доступного электрического прибора, производящего вращение, подскажет применить для токарного механизма, сделанного своими руками, дрель.

Она найдется в каждом доме. Зачастую, и не одна, потому что обычно приобретается недорогой вариант, а потом выясняется, что он слабоват по мощности.

Для токарного механизма понадобится дрель, любое основание (кусок фанеры, доска или плита), деревянная шпажка, на которую будет надеваться заготовка, и деревянный квадрат для задней бабки.

Фиксируем дрель любым способом, на отмеченной длине фиксируем заднюю бабку из дерева, вставляем в дрель стержень и просверливаем в бабке отверстие.

Шпажка и заготовка вращаются, а человек с помощью наждачной бумаги обрабатывает заготовку.

Может быть проведена модернизация такого механизма, в ходе которой к основанию будет прикреплено любое обрабатывающее устройство (например, напильник), который будет ручным аналогом ЧПУ.

Так, если нам нужно сделать конусообразное углубление вокруг деревянной детали, мы можем провести следующие усовершенствования – возьмем два плоских напильника, зафиксируем их так, чтобы они касались детали, а между поверхностью детали и основанием напильниками была образована трапеция.

Теперь нам нужно обеспечить с помощью простого пружинного механизма равномерную подачу напильников вперед и под углом.

Варианты усовершенствования механизма:

  • Модернизация под работу по металлу может быть произведена при замене шпажки на заживающий механизм. К металлическому стержню прикрепите пружинную фиксацию с пластиной, один такой стержень установите в дрель, а второй – в заднюю бабку. Между пластинами будет вращаться металлическая заготовка, и мы сможет производить токарные работы по металлу;
  • Дома часто требуются работы с длинными заготовками. Можно сделать разборной крепеж дрели, легкая модернизация основания механизма позволит переставлять ее для обработки более длинных предметов;
  • Модернизация оборудования может быть проведена, если взять более мощный двигатель (например, от стиральной машинки) и сделать основание большей площади. Нет прямой зависимости между площадью основания и мощностью двигателя, но нужно принимать во внимание, что в процессе работы двигателя возникают колебания, а основание станка служит опорой, благодаря которой само оборудование с вращающейся деталью будет находится в равновесном положении.

Мы рассмотрели, как легко можно сделать самодельный механизм для токарных работ из деталей, который наверняка есть у вас дома.

Модернизация самого простого оборудования под конкретные ваши задачи поможет обрабатывать предметы более сложным образом.

Для создания дома токарного станка с полноценным ЧПУ понадобится блок управления, однако, его сложно сделать без специальных знаний.

Как мы продемонстрировали, ручным аналогом ЧПУ могут служить простые инструменты для обработки дерева или металла, закрепленные на основании под правильным углом.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector