Как сделать токарный станок по дереву своими руками в домашних условиях, чертежи с размерами?

Конструкция станка

Основным элементом станков является станина, поэтому главное значение отводится прочности и весу опоры. Чем больше масса станка, тем меньше вероятность опрокидывания

Это важно и для снижения уровня вибрации в процессе работы. Для увеличения прочности в станине делают пазы для крепления к подставке

Именно на опоре размещаются все узлы агрегата.

Передняя и задняя бабки

На основе крепко фиксируется передняя бабка — самый сложный узел агрегата. В ней находится шпиндель, установленный на редукторе и устройство с электронным управлением. С помощью этого блока производят включение и выключение. На современных технологичных агрегатах автоматически регулируется частота вращения шпинделя. В одних устройствах электрический двигатель размещается под кожухом бабки, в других выставлен наружу.

Функция задней бабки — придавливать материал к ведущему центру, размещённому на шпинделе. Она перемещается в разрезе станины по длине оси вращения. Составной элемент задней бабки — пиноль. Своими руками на неё устанавливают вращающийся или неподвижный центр. Пиноль имеет вид гильзы, остриё которой упирается в заготовку. Место пиноли настраивается маховиком, что делает её подвижной.

Насадки на станок

Насадка обеспечивает зажим обрабатываемой заготовки и соединение со шпинделем, вращающим деталь. Одна из самых простых насадок — ведущий центр. Она имеет вид диска с зубьями, который вонзается в заготовку и давит её к другому центру, размещённому у задней бабки.

При участии керна обозначается середина на торцах, правильно устанавливается деталь в центрах. Центр на шпинделе возможно заменить трех- или четырехкулачковым вращающимся патроном. Он стискивает изделие, чтобы потом его можно было обточить. Плоские широкие детали обрабатывают планшайбой, представляющей собой фланец с пазами, которые навинчиваются на шпиндель. Крепится фланец шурупами. Кроме того, круглую чурку прикрепляют к детали, чтобы не испортить заготовку. Планшайба допускает обрабатывать изделия значительного радиуса при условии, что у оборудования передняя бабка поворотная .

Работа подручника

Между бабками в комфортном положении и на нужном промежутке от оси вращения детали располагается подручник, который регулируется по высоте. Он осуществляет работу опоры для резца, а перпендикулярное положение верхней кромки гарантирует удобство, безопасность и качество обработки.

Направление оборачиваемости изделия обуславливается формой подручника. Заготовка перемещается сверху вниз, прижимая к опоре резец. Погрешность этого узла агрегата в том, что приходится руками держать инструмент, поэтому точно выдержать криволинейный профиль или вымерять толщину убираемого слоя непросто.

Прочие узлы

Токарные станки имеют такой элемент, как суппорт, отвечающий за точное движение резца по 3 координатам и жёсткое крепление. Устанавливается суппорт на штангу и перемещается параллельно оси вращения изделия. Маховиками координируют место резца. С его помощью осуществляется точная цилиндрическая или коническая обработка.

Назначение копировальных приспособлений — решать проблемы криволинейной обработки. Они различны по устройству друг от друга, но имеют одинаковые элементы:

• щуп;
• штангу;
• держатель резца.

С помощью щупа отслеживается профиль шаблона, а по штанге перемещается копирующий механизм.

JET

Техника безопасности при использовании токарных станков

соблюдение всех требований

Перед тем как включать станок, необходимо проверить исправность устройств, которые обеспечивают защиту пользователя. Если во время его осмотра были выявлены какие-то дефекты оборудования или защитных устройств, которыми оно оснащено, то в этом случае возникшие неисправности следует устранить. Для этого необходимо сначала отключить оборудование от электрической сети, а потом совершить все необходимые манипуляции. Рабочее место должно быть свободным от заготовок и предметов, которые могли бы помешать выполнению необходимых мероприятий.

Еще один важный момент в технике безопасности — необходимо, чтобы станок имел устойчивое положение. Для этого размещать его следует на ровной и твердой поверхности. Проводка должна быть проложена таким образом, чтобы не мешала рабочему процессу. В помещении, в котором используется токарный станок, необходимо обеспечить хорошие условия освещения. Установка оборудования должна производиться таким образом, чтобы оставалось достаточно места для его обслуживания в процессе эксплуатации.

Ни в коем случае нельзя оставлять работающий станок без присмотра. Если вам необходимо покинуть мастерскую, то следует выключить его. Занимаясь обработкой заготовки, следует внимательно осмотреть ее перед закреплением в станке и удалить гвозди, инородные предметы, если таковые имеются в ней.

Выполнять токарные операции на оборудовании следует только с использованием хорошо заточенного режущего инструмента. Прежде чем обрабатывать заготовку, следует убедиться в том, что она надежно закреплена. Перед тем как включать токарный станок, следует убедиться в надежности зажима заготовки. Если заготовка кривая или отличается большими размерами, то ее обработка на токарном оборудовании должна производиться при минимальных оборотах.

Установка передней и задней бабки

Одни из самых главных деталей станка — это передняя и задняя бабки. Между ними зажимается заготовка. Передняя бабка непосредственно осуществляет вращение изделия.

Важно!
Для изготовления основы передней бабки – шпиндельного вала — необходимо обратиться к профессионалам токарям по металлу или найти готовую деталь или в целом готовые модули бабок в специализированных магазинах.

Конструкция передней баки состоит из двух подшипников типа S, V или U, которые крепятся болтами к станине вала, выточенного, из углеродистой стали диаметром 40 мм, патрон для зажима детали.

Вал оборудован тремя или четырьмя штифтами, которые способствуют ликвидации вибрации. Вал пропускается через подшипник и на него крепят штифты с креплением шпонкой или другим фиксатором цилиндрических деталей, после вал закрепляется на втором подшипнике, который уже намертво притягивается болтами к стальным уголкам или доске станины.

Задняя бабка также производит вращательные движения, однако не приводит изделие в движение. Особенно важным является зафиксировать заднюю бабку на одной оси с передней, ведь от этого будет зависеть вся последующая работа.

Справка. Для последующего контроля оси переднюю бабку можно сконструировать с юстировочными винтам, которые позволят незначительно изменять ось вращения передней бабки.

Задняя бабка состоит из следующих элементов:

1. Основание из стального уголка или аналогичного материала, подобное основанию передней бабки.
2. Направляющая труба.
3. Внутренняя трубка или пиноль. Изготавливается таким образом, что ее можно поместить в направляющую трубу, а после пропустить через пиноль приводной винт.
4. Приводной винт. Винт с гаечной резьбой под трубку пиноли. Для крепления маховика на задней части предусматривается 8 мм резьба.

Передняя и задняя бабка

Обрабатываемая заготовка зажимается между двумя устройствами, называемыми передняя и задняя бабка. На переднюю передается вращение от двигателя, потому она является более сложным узлом.

Конструктивно передняя бабка самодельного токарного станка представляет собой металлическую П-образную конструкцию, между боковыми гранями которой на подшипниках установлен вал и один или несколько шкивов. Корпус данного агрегата можно изготовить из толстой стали, для сборки его в единое целое подойдут болты достаточной длины.

Важная часть передней бабки, как и станка в целом – вал, шпиндель с тремя или четырьмя штифтами, предназначенными для фиксации заготовки. Данный вал пропускают через подшипник одной из щечек П-образного корпуса, далее на него насаживают шкивы. Для их крепления используется шпонка или средство для фиксации цилиндрических деталей, последней надевается вторая щечка, конструкция надежно стягивается болтами.

Задача задней бабки – поддерживать длинную заготовку, позволяя ей свободно вращаться. Можно купить готовую деталь заводского станка, а можно использовать патрон мощной электрической дрели, закрепленный на угольнике подходящей длины. В сам патрон зажимается вал с заостренным концом.

Передняя и задняя бабка устанавливаются на станину

Важно понимать, что оси вращения обоих валов должны полностью совпадать. В противном случае вероятна поломка заготовки, выход станка из строя, а возможно, и травма токаря

Прямой привод или ременная передача

Существует несколько способов передачи вращения на заготовку. Самый простой – прямой привод. В данном случае заготовка крепится непосредственно на вал двигателя. Отличительная особенность данной конструкции – простота. При всем при этом прямой привод имеет ряд существенных недостатков.

Прежде всего, станок с прямым приводом не позволяет регулировать скорость вращения, что критично при работе с твердым материалом. Также стоит учитывать нагрузку на электродвигатель, особенно при работе с заготовками большой массы. Как бы хорошо ни была она центрована, без вибрации не обойдется. Подшипники двигателя не рассчитаны на продольную нагрузку и будут часто выходить из строя.

Чтобы обезопасить двигатель от поломок и обеспечить возможность регулировки скорости вращения заготовки, стоит рассмотреть ременную передачу. В данном случае двигатель располагается в стороне от оси вращения заготовки, а крутящий момент передается посредством шкивов. Используя блоки шкивов разных диаметров, несложно менять скорость в довольно широких пределах.

Станок для дома желательно оборудовать шкивами с тремя и более ручьями, что позволит с одинаковым успехом обрабатывать древесину любых пород, а при необходимости работать с мягкими сплавами.

Различные варианты и их назначение

Многообразие режущих инструментов по дереву при вращении на токарном станке очень велико. Мастера с опытом создают резцы той формы, которую считают удобной, для реализации индивидуальных задач. Поэтому один персональный резец не похож на другой. Впрочем, есть стандарты фабричных инструментов, из которых одни являются базовыми, другие – узкоспециализированными.

Рейер

Это один из базовых резцов. Его можно узнать по характерной форме – рабочая часть рейера не плоская, а изогнутая, образует желобок. Заточка делается с внутренней стороны закругления. Работают рейером, поднося его к заготовке желобком вверх.

Благодаря форме лезвия, этот резец выбирает древесину полукругом. Изогнутая в продольном направлении форма делает его очень прочным, поэтому он хорошо подходит для чернового обтачивания заготовки. С помощью рейера также можно делать плавные переходы и проточки с полукруглым профилем.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Ширина рейера составляет от 4 до 30 мм, а угол заточки – около 30 градусов.

Мейсель

Если рейер – относительно простой инструмент, который предназначается преимущественно для грубой, черновой работы, то мейсель уже значительно более сложен в обращении. За пару дней практики владеть им получится вряд ли. Применяют этот резец уже тогда, когда очертания деревянного изделия сформированы. Впрочем, опытному токарю применение мейселя даёт ровную, гладкую поверхность дерева заданной геометрии.

Мейсель немного похож на обычную плоскую ударную стамеску, однако его лезвие скошено под углом. Соответственно, мастер должен иметь в своём распоряжении как минимум два мейселя – лево- и правосторонний, чтобы обрабатывать зеркально отображаемые участки.

Заточка мейселя может выполняться как скашиванием одной стороны вплоть до выхода на плоскость, так и одинаковым удалением слоя металла с двух сторон. При этом ширина полотна может доходить до 40 мм, а угол скоса составляет от 60 до 75 градусов. При двусторонней заточке режущей кромки угол должен составлять 20 – 25° с каждой стороны.

Фасонные

После того, как выполнена основная обработка детали в бабках, наступает черёд фигурного реза. Для этого используются фасонные резцы. Они могут иметь различную форму для вытачивания канавок, бороздок, выбирать пазы сложной формы.

Клюкарза.

Самыми распространёнными «фасонками» являются:

• Клюкарза. По форме резца схожа с рейером, однако имеет изгиб рабочей части возле лезвия. Благодаря такой форме клюкарзой выполняются мелкие и сложные работы, она может достать там, куда не доберутся инструменты с прямой рабочей частью.
• Гребёнка. Ею выполняется проточка параллельных бороздок и канавок. При должном уровне мастерства с помощью гребёнки нарезается резьба.
• Крючок. Позволяет делать внутреннюю выемку с выступающим краем, а также различные криволинейные проточки.
• Полумесяц или «ласточкин хвост». Применяется для вытачивания круглых и гранёных валиков.

Процесс обточки заготовки на токарном станке ощутимо зависит от угла заточки инструмента. Малые углы (20 – 30°) предназначены для тонки работ

Они хорошо снимают древесину, но при неосторожном движении могут испортить заготовку или сломаться сами. Большие углы (60 – 75°) предназначены для грубой работы с твёрдыми породами

За один проход они могут снять меньше, зато им не страшны сучки и давление, создаваемое токарем.

Разновидности точения и принцип действия

Существует более десятка различных видов токарных работ, и отличаются они друг от друга по видам деталей и по их размерам. Следовательно, и видов точения, может быть множество. Но есть три основных метода, на которых базируются все остальные: продольный, поперечный и угловой. Отличаются они направлением перемещения резца по отношению к оси вращения заготовки:

• продольный – резец двигается параллельно оси вращения;
• поперечный – резец двигается перпендикулярно оси вращения;
• угловой (тангенциальный) – резец двигается под произвольным углом к оси вращения.

Какой метод применять – решает уже мастер, исходя из целей, которые перед ним стоят.

История появления и развития оборудования

Считается, что первые токарные станки появились на территории Европы в 16-17 веке. В те времена они изготавливались из деревянных элементов и приводились в движение усилиями человека. Он мог раскручивать подвижное колесо руками или в дальнейшем вращал цепь, закреплённую на звёздочке.

Активного развития токарное производство не получало до 18 века. Только в первой части 18 века, в промышленности начали активно использоваться металлические механизмы. Ко второй половине 19 века, стараниями американских мастеров, оборудование было модернизировано и уже напоминало современный токарный станок. Работал механизм благодаря электродвигателю, появилась возможность выбирать скорость раскрутки шпинделя.

Как изготовить резцы?

Стоимость наборов качественных моделей высока, а самостоятельно их изготовить не составит труда. Тем более, что профессионалы предпочитают изготавливать инструмент своими силами.

Для изготовления резцов по дереву своими силами необходим электрический станок для заточки металлических инструментов или болгарка с отрезными и шлифовальными дисками.

Лезвия для резца по дереву можно изготовить из высококачественной стали.

Это может быть:

• Сверло.
• Скальпель.
• Советские напильники особенно широко применяются для изготовления самодельных резцов.
• Лезвие ножовки по металлу.
• Лезвие циркулярной пилы, углеродистая сталь так же популярна, ведь заточенные резцы из углеродистой стали дольше прочих держат заточку.

Процесс создания резца несложен:

1. Первым делом болгаркой (УШМ) нарезаются полосы нужного размера.
2. Болгаркой или электрическим точильным станком формируется необходимая форма лезвия.
3. После посредством смены зернистости абразивных дисков затачивается заготовка и острие резца готово. Остается лишь оформить рукоятку. Наиболее твердая древесная порода – дуб отлично подходит для изготовления рукоятки. Также популярны береза и яблоня, которые не сильно уступают в своей податливости при обработке.

Лезвие помещается наполовину, раскроенного вдоль, бруска-заготовки будущей рукоятки и приклеивается столярным клеем. Можно также выбрать выемку в бруске, точно повторяющую форму острия. После бруски зажимают под прессом и склеиваются. Происходит обточка рукоятки до эргономичной формы и обжигается газовой горелкой, обрабатывается маслом или лакируется.

Оптимальными размерами рукоятки принято считать длину около 12 см, а заготовка под рукоять, может быть сечения 22*22–24 мм. После ошкуривания рукоятки на стамеску надевается зажимное кольцо, которое надежно фиксирует лезвие в деревянной ручке.

Важным этапом подготовки резца по дереву является его заточка.

Углы заточки фасок равны для всех видов резцов и достигают порядка 18–25 градусов. Длина острия в среднем равна 20–35 мм. Для сохранения остроты лезвия в процесс работы оно периодически охлаждается в емкости с холодной водой.

Заточка выполняется следующим образом:

1. Посредством точильного бруска, периодически смачиваемом водой.
2. Заточка на менее зернистом бруске и на наждаке самой малой зернистости.
3. Полировка кожаным ремнем с пастой ГОИ. Паста ГОИ продается в любом автомобильном или хозяйственном магазине.

Способы закрепления заготовки

Два способа можно использовать для закрепления на токарном оборудовании детали.

• Между центрами передней и задней бабки.
• С помощью планшайбы.

Первый способ закрепления является наиболее распространенным. Чаще всего его применяют для обработки брусков небольшой длины без необходимости выполнения их торцевой обработки. При таком способе крепления большое значение имеет точность крепежа

Важно, чтобы при вращении заготовки не возникало ситуации биения детали. Чтобы это исключить, используют угловой центроискатель

Более надежным является второй способ, который используют в тех случаях, когда необходима обработка торцов заготовки. От первого способа крепления он отличается тем, что фиксируется с помощью болтов или зубцов патрона. Такое крепление обеспечивает надежное удержание детали при выполнении всесторонней обточки заготовки.

От станка по металлу токарный станок, предназначенный для обработки деревянных заготовок, отличается наличием ручной подачи резца, в качестве которого выступает стамеска или другой режущий инструмент по дереву. Его закрепление происходит только в том случае, если используется копировальное устройство. Во всех остальных случаях при обработке заготовки резец-стамеска держится мастером. Он же управляет им вручную, опираясь на подпятник при выполнении операции. Единственное, что осуществляется автоматически — скорость вращения шпинделя.

В два этапа происходит весь процесс. Сначала выполняется черновая обработка, которая совершается под углом 15-30 градусов. По ее завершении производится чистовая обработка, выполняемая под углом 45 градусов. При совершении обеих операций толщина стружки должна быть не больше 1 мм.

Техника безопасности при работе с агрегатом

Важно помнить, что прежде, чем начинать работать, необходимо очень тщательно изучить правила и меры безопасности. Важно!
Неправильное обращение с токарным станком может стать причиной травмы!

Важно!
Неправильное обращение с токарным станком может стать причиной травмы!

Основные правила:

• прежде, чем включить станок, нужно проверить его заземление и исправность на холостом ходу;
• работать нужно только в специальной одежде;
• глаза должны быть защищены очками или маской, при необходимости одеть респиратор;
• плотно фиксировать заготовку точно по центру;
• при работе не давить на деталь, движения должны быть плавные;
• не измерять вращающуюся деталь;
• не отходить от станка во время работы;
• не использовать бракованные заготовки (имеющие трещины);
• не передавать и не брать никакие предметы через работающий станок;
• не останавливать заготовку путём торможения рукой;
• не начинать работу в усталом состоянии;
• не подходить к станку в нетрезвом состоянии.

Это главное, но далеко не все, что нужно знать, прежде чем начинать работу. Если нет уверенности в проведении какой-либо операции, то ни в коем случае нельзя ее начинать. Необходимо проконсультироваться со специалистом, и только потом приступать к работе. Это поможет избежать несчастных случаев и травм.

Устройство деревообрабатывающего токарного станка

Конструктивно различные типы таких агрегатов для обработки изделий из дерева построены из элементов, имеющих одинаковое функциональное назначение. Независимо от принадлежности к категории схема токарного станка включает следующие элементы:

• массивную станину (на ней располагаются основные узлы);
• переднюю бабку с закреплённым шпинделем;
• заднюю бабку с элементами фиксации заготовки;
• суппорт, служащий для подачи обрабатывающего инструмента;
• привод передачи вращения;
• двигатель;
• система управления скоростью вращения (выполняется дискретным с несколькими скоростями вращения);
• элементы схемы электрооборудования;
• органы ручного управления (обычно они реализованы с помощью различной формы рукояток, маховиков, электрических кнопок или переключателей);
• средства защиты от пыли и опилок;
• отдельные станки снабжаются специальной системой защиты при возникновении аварийной ситуации;
• фартук;
• наиболее совершенные аппараты оснащаются мощным пылесосом для удаления отходов древесины.

Несмотря на единообразие элементов, каждый производитель предлагает своё устройство токарного станка по дереву, с применением своих технических решений. Станина изготавливается из чугуна или стали и имеет большой вес, что позволяет стабилизировать вращение двигателя и всех вращающихся деталей. На ней крепятся все основные узлы.

Любая бабка токарного станка в том числе и для работы по дереву выполнена по стандартной схеме. Она имеет:

• шпиндель, оснащённый системой крепления обрабатываемой заготовки;
• несколько подшипников (в состав включены три подшипника: упорный, передний и задний);
• специальные регулировочные гайки;
• муфта для переключения.

Вторым элементом является задняя бабка токарного станка. Она обладает двумя степенями свободы. Такая особенность позволяет изменять положение заготовки в горизонтальном и вертикальном направлении. Данная система крепления обеспечивает качественную обработку деталей самой сложной формы. Для увеличения жёсткости крепления заготовки в токарных станках применяется пиноль. Она изготовлена в форме гильзы, перемещается вдоль главной оси.

На суппорт токарного станка возложены две функции:

• фиксация инструмента из имеющегося в комплекте;
• перемещение в заданных плоскостях для обработки.

Суппорт расположен на станине. Он снабжён двумя видами салазок (поперечными верхними и продольными, которые называются кареткой). Для осуществления разворота он имеет поворотную систему. Вся система изменение положения суппорта называется приводом подач. Связь суппорта со шпинделем осуществляется через реверсивное устройство, называемое трензель.

Вращение деталей токарного станка осуществляется с помощью ременной передачи, которая служит передаточным элементом от электрического двигателя к передней бабке. Эти элементы составляют привод главного движения. Для каждой конструкции производитель предлагает своё количества переключение скоростей вращения шпинделя. В основной массе станков диапазон скоростей вращения деталей варьируется от 200 об/мин до 1000 об/мин.

Элементы электрической схемы расположены в отдельном блоке. Благодаря происходит распределение управляющих сигналов на все устройства станка. Блок состоящий из электрических элементов, находящихся под напряжением относится к первому классу защиты.

Фартук станка преобразовывает вращательное движение в поступательное. Кроме этого он обеспечивает синхронное вращение ходового валика суппорта и ходового винта. Предусмотренная система механической защиты предотвращает одновременное включение этих валов. Плавное переключение подач обеспечивается с помощью маточной гайки.

Для защиты от возможных перегрузок в фартуке станка предусмотрен подвижный механизм падающего червяка. Такие перегрузки возникают в результате увеличения внешнего давления на поверхность заготовки, особенно при использовании ручного инструмента. Такой эффект наблюдается при резком снижении скорости вращения заготовки, замедлении движения режущего инструмента. Особенно это свойственно станкам на которых производится ручная обработка заготовки.

Большое значение на качество обработки дерева влияет заданная скорость вращения заготовки. Для этого в станке предусмотрена коробка скоростей. Она позволяет выбирать величину крутящего момента в зависимости от типа дерева и выполняемой операции.