Токарный станок по металлу своими руками: конструкция и инструкция изготовления

Увлекаясь изготовлением различных поделок, стал в один прекрасный момент интересоваться стоимостью небольшого токарного станка. Однако цена такого даже подержанного оборудования оказалась немалой. Изучив большое количество информации, решил сделать токарный станок по металлу своими руками для домашней мастерской. Она в моем доме соседствует с гаражом. Теперь хочу с вами поделиться сведениями о конструктивных особенностях небольшого токарного станка, а также инструкцией, в которой описан процесс, как я изготавливал такое оборудование.

Конструкционные особенности токарного станка

В состав самодельного станка или заводского варианта входят следующие части:

• станина, являющаяся основанием и несущей рамой; 
  
• передняя бабка; 
  
• шпиндель; 
  
• электрический мотор; 
  
• суппорт; 
  
• ременная передача в большинстве случаев.
  

Основа, которой является станина, служит для размещения всех элементов станка. Передняя бабка представляет собой неподвижный узел. На ней закрепляется шпиндель, который выполняет вращательные движения. В этой же части станка располагается передаточный механизм. Его детали, способные вращаться, связаны с электрическим мотором.

Установленная заготовка в станке выполняет вращательные движения. Если обрабатывается длинная деталь, тогда в конструкции оборудования нужна задняя бабка. Она позволит надежно зафиксировать обтачиваемую заготовку. Ее второй конец не будет болтаться.

Самоделку можно укомплектовать электрическим двигателем любой мощности. Если она у мотора невысокая, тогда ситуацию исправляют путем выбора подходящего передаточного механизма. В большинстве случаев крутящий момент от двигателя передается с помощью ременной передачи. В самодельном оборудовании почти никогда не используют фрикционные механизмы и цепи.

В конструкции некоторых вариантов небольших токарных станков настольного размещения не предусматривается ременная передача. В таком оборудовании вращающийся патрон устанавливается на вал электрического мотора. Другими словами, самоделка имеет прямой привод.

Если в конструкции имеется как передняя, так и задняя бабка, тогда важно, чтобы центры этих узлов находились на одной оси. Иначе обтачиваемая длинная заготовка будет вибрировать. Если же в конструкции предусмотрена только передняя бабка, тогда она должна позволять надежно фиксировать обрабатываемую деталь. Для этого станок оснащают кулачковым патроном.

Вообще-то для самодельного токарного станка можно изготовить деревянное основание. Однако оно будет не таким прочным, как металлическая рама. Поэтому обычно основу делают из металлопроката. Он обеспечивает требуемую жесткость конструкции, без которой не получится качественно обрабатывать заготовки.

При проектировании и сборке токарного станка необходимо обязательно учитывать воздействующие нагрузки на все его узлы. Как минимум, каждый элемент оборудования должен быть надежно зафиксирован. Еще перед началом изготовления нужно просчитать размеры будущего настольного станка в зависимости от места его размещения.

Изучив большое количество информации, я пришел к выводу, что не нужно токарный станок оснащать коллекторным электрическим двигателем. Его особенностью является существенное и даже резкое увеличение оборотов вала, когда происходит снижение нагрузки. Из-за этого существует большая вероятность, что заготовка может вылететь из фиксирующего патрона. В результате человек получит травму.

Изготовление самодельного рабочего токарного станка

Токарный станок мне нужен был исключительно для обработки малого количества заготовок. Поэтому решил делать небольшую конструкцию для настольного размещения. После изучения информации и многочисленных примеров я подготовил определенный металлопрокат, а также купил несколько уже готовых деталей и элементов заводского исполнения:

• уголок из стали размером 20х20 мм; 
  
• металлический уголок 30х30 мм; 
  
• лист из стали толщиной 10 мм;
  

• резьбовую шпильку диаметром 10 мм; 
  
• стальной листовой прокат толщиной 3 мм; 
  
• уголок из стали, у которого размер полки равен 40 мм; 
  
• болты диаметром 8 мм; 
  
• вал с опорой из алюминия; 
  
• патрон 4-кулачковый; 
  
• 12 кареток на подшипниках линейного типа; 
  
• 3 подшипника в корпусе, имеющего лапки; 
  
• электрический мотор вместе со шкивом; 
  
• шкив на вал; 
  
• ремень, чтобы передавать крутящий момент; 
  
• резцы; 
  
• держатель резцов.
  

Сам процесс изготовления токарного станка осуществил в следующей последовательности:

• Сварил раму.
  

Для ее изготовления использовал уголок 20х20 мм. Потом сразу же отшлифовал верхнюю поверхность сваренной конструкции. Это позволило в дальнейшем ровно крепить другие детали.

• Закрепил две салазки.
  

Их прикрутил вдоль собранной металлической рамы. Для изготовления данных салазок использовал вал на опоре из алюминия. Каждая из них нужна для установки трех кареток на подшипниках линейного типа.

• Вырезал опорную плиту.
  

Для ее изготовления использовал листовую сталь толщиной 10 мм. Подготовленная плита в дальнейшем была зафиксирована на каретках. Для ее прикручивания понадобилось 24 болта. На каждую из кареток ушло по 4 таких метиза.

• Зафиксировал вал подачи.
  

Он необходим, чтобы имелась возможность двигать платформу вдоль станочного оборудования. Для закрепления применил длинную резьбовую шпильку, у которой сечение составляет 10 мм. Ее зафиксировал на торцах оборудования, где уже были прикручены опорные элементы из стального уголка 30х30 мм, которые предварительно я обточил.

• Сделал выступ на плите платформы.
  

Его делал на обратной стороне данной детали. Он нужен, чтобы соединить платформу на каретках с валом. Процесс осуществил путем выгибания скобы из стальной полосы толщиной 3 мм. Потом ее прикрутил винтами под шестигранник к плите.

• Приварил скобу к трем гайкам диаметром 10 мм.
  

Гайки предварительно были накручены на вал подачи, для которого использовалась резьбовая шпилька. Это позволило платформе перемещаться вдоль станочного оборудования во время вращения вала.

• Закрепил поперечные салазки в количестве двух штук.
  

Их фиксацию осуществил на уже изготовленную платформу. Для создания данных салазок использовал все тот же вал на опоре из алюминия.

• Прикрутил стальную плиту, у которой толщина составляла 10 мм.
  

Ее фиксацию выполнил сверху кареток. Для закрепления использовал 24 болта.

• Установил вал подачи.
  

Он нужен, чтобы платформа могла двигаться в поперечном направлении. Для его изготовления использовал тоже резьбовую шпильку диаметром 10 мм. Принцип создания вала подачи такой же, как и у механизма снизу расположенной платформы. Я сделал две опоры. Для этого использую заранее обточенный уголок 30х30 мм. Еще мне понадобилась скоба, которую сделал из стальной полосы толщиной 3 мм. Ее приварил к трем гайкам размером М10. Они находились на валу.

• Сделал платформу кубической формы под держатель резцов.
  

Для изготовления верха и низа кубической платформы использовал лист стали толщиной 10 мм. Боковины же сделал из 3-миллиметрового металла. Потом укрепил данную деталь путем монтажа дополнительной боковой вставки. Ее сделал из листа стали толщиной 3 мм. Укрепление нужно из-за воздействия существенных нагрузок на кубическую платформу во время эксплуатации токарного станка.

После изготовления куба сделал в его верхней части отверстие по центру. Затем в нем нарезал резьбу. Она необходима для крепления ранее купленного заводского держателя резцов.

• Прикрутил основание держателя резцов.
  

Его зафиксировал на маленькой платформе. Крепление осуществил при помощи четырех болтов.

• Установил рукоятки.
  

Их монтаж выполнил на валах, один из которых располагается продольно, а другой – поперек оборудования.

• Приварил стальной уголок 40х40 мм по периметру ранее сделанной металлической рамы.
  

При этом продольные элементы из более широкого уголка сделал длиннее, чем поперечные части. Это позволило подготовить основу для фиксации шпинделя.

• Закрепил с помощью сварки уголок 40х40 мм на созданной основе.
  

На этом же этапе полученную конструкцию усилил при помощи вставок.

• Приварил платформу из листа стали толщиной 10 мм.
  

Данную деталь зафиксировал сверху ранее сделанного каркаса. После этого на платформе закрепил три подшипника, каждый из которых находился в корпусе с так называемыми лапками. Затем вставил вал из стали в установленные подшипники.

• Вырезал круглую деталь.
  

Ее диаметр соответствовал аналогичному размеру заводского патрона с четырьмя кулачками. Изготовил данную деталь из листа стали толщиной 10 мм. Потом в центральной части круга просверлил отверстие большого диаметра, чтобы можно было вставить вал. После соединения этих двух деталей закрепил узел из них в подшипниках.

Из этого видео узнаете, как сделать миниатюрный токарный станок для обработки металла:

• Соединил стальной круг со шпинделем, как только он был установлен и закреплен на валу.
  

Для стягивания двух деталей использовал три болта. Такой способ соединения позволил сбалансировать стальной вырезанный круг. После этого я его приварил к металлическому валу.

• Доработал узел с четырехкулачковым шпинделем.
  

Для этого сначала снял шпиндель с четырьмя кулачками. Потом отрезал вал по линии уже закрепленного стального круга. Затем установил патрон обратно и зафиксировал его при помощи трех болтов. После этого закрепил шкив. Это сделал с обратной стороны вала.

• Сварил рамку для электрического мотора.
  

Ее сделал из металлического уголка 20х20 мм.

• Установил на двигатель маленький шкив. 
  
• Натянул ременную передачу.
  

С ее помощью соединил шкив оборудования и электрического мотора. При этом электродвигатель пришлось придвинуть к основе платформы с подшипниками стального вала шпинделя.

• Сделал каркас электрического мотора.
  

Его изготовил таким образом, чтобы у меня в дальнейшем была возможность выполнять регулировку натяжения ременной передачи.

Еще один вариант самостоятельного изготовления станка для обточки металла показан в этом видео:

После проделанной работы изготовленный токарный станок уже можно было использовать для обработки какой-нибудь металлической детали. Для этого оставалось только установить заготовку и закрепить подходящий резец. Однако я им сначала обточил стальной круг, к которому был прикреплен шпиндель. Поэтому он у меня получился аккуратным точно в размер шпинделя.

Изготовленный токарный станок в любой момент можно модернизировать. Например, имеется возможность выполнить установку задней бабки. При ее наличии можно будет осуществлять более сложную обработку металлических заготовок.

С процессом изготовления и использования вышеописанного самодельного токарного станка вы можете познакомиться, если посмотрите вот этот видеоролик:

Коротко о главном

Настольный небольшой токарный станок для обработки металлических заготовок состоит из прочной рамы, передней бабки, шпинделя, электрического двигателя, суппорта и ременной передачи. Некоторые варианты также могут иметь заднюю бабку. Для такого оборудования подходит асинхронный электромотор мощностью от 800 до 1500 Вт. При этом все части устройства должны выдерживать воздействие больших нагрузок.

Изготовление станка я выполнял из стальных уголков, листов, резьбовых шпилек. Еще использовал готовые детали, включая держатель резцов, сами резцы, ременную передачу, шкивы, мотор, подшипники, каретки, 4-кулачковый патрон. Изготовление самоделки начинал с создания рамы, закрепления салазок, установки вала, монтажа стальной плиты и платформы в виде куба. Потом установил ручки, дополнил конструкцию стальными уголками, вырезал круг для закрепления патрона, доработал узел с 4-кулачковым шпинделем, подсоединил мотор.