Многие домашние мастера задумываются о том, как самостоятельно изготовить токарный станок по металлу. Такое желание объясняется тем, что при помощи подобного устройства, стоить которое будет совсем недорого, можно эффективно выполнять большой перечень токарных операций, придавая заготовкам из металла требуемые размеры и форму. Казалось бы, намного легче приобрести простейший настольный станок и использовать его в своей мастерской, но учитывая немалую стоимость такого оборудования, есть смысл потратить время на то, чтобы сделать его своими руками.

Самодельный токарный станок — это вполне реально

Использование токарного станка

Токарный станок, который одним из первых появился в линейке оборудования для обработки деталей из разных материалов, в том числе из металла, позволяет изготавливать изделия различных форм и размеров. С помощью такого агрегата можно выполнять обточку наружных и внутренних поверхностей заготовки, высверливать отверстия и растачивать их до требуемого размера, нарезать наружную или внутреннюю резьбу, выполнять накатку с целью придания поверхности изделия желаемого рельефа.

Серийный токарный станок по металлу - это габаритное устройство, управлять которым не так просто, а его стоимость очень сложно назвать доступной. Использовать такой агрегат в качестве настольного оборудования нелегко, поэтому есть смысл сделать самостоятельно. Используя такой мини-станок, можно оперативно производить обточку заготовок, выполненных не только из металла, но также из пластика и древесины.

На таком оборудовании обрабатываются детали, имеющие круглое сечение: оси, рукоятки инструментов, колеса, конструктивные элементы мебели и изделия любого другого назначения. В подобных устройствах заготовка располагается в горизонтальной плоскости, при этом ей придается вращение, а излишки материала снимает резец, надежно зафиксированный в суппорте станка.

Несмотря на простоту своей конструкции, такой агрегат требует четкой согласованности движений всех рабочих органов, чтобы обработка выполнялась с предельной точностью и наилучшим качеством исполнения.

Пример самодельного токарного станка с чертежами

Рассмотрим подробнее один из рабочих вариантов собранного собственными силами токарного станка, довольно высокое качество которого по праву заслуживает самого пристального внимания. Автор данной самоделки даже не поскупился на чертежи, по которым данное устройство и было успешно изготовлено.

Конечно, далеко не всем требуется настолько основательный подход к делу, зачастую для домашних нужд строятся более простые конструкции, но в качестве донора для хороших идей данный станок подходит как нельзя лучше.

Внешний вид станка Основные узлы Суппорт, резцедержатель и патрон
Вид сбоку Задняя бабка Вид снизу на заднюю бабку
Направляющие валы Конструкция суппорта Привод от двигателя
Чертеж №1 Чертеж №2 Чертеж №3

Конструкционные узлы

Любой, в том числе и самодельный, токарный станок состоит из следующих конструктивных элементов: несущей рамы - станины, двух центров - ведущего и ведомого, двух бабок - передней и задней, шпинделя, суппорта, приводного агрегата - электрического двигателя.

На станине размещают все элементы устройства, она является основным несущим элементом токарного станка. Передняя бабка - это неподвижный элемент конструкции, на котором располагается вращающийся шпиндель агрегата. В передней части рамы находится передаточный механизм станка, с помощью которого его вращающиеся элементы связаны с электродвигателем.

Именно благодаря такому передаточному механизму вращение получает обрабатываемая заготовка. Задняя бабка, в отличие от передней, может перемещаться параллельно направлению обработки, с ее помощью фиксируют свободный конец обрабатываемой заготовки.

Самодельный токарный станок по металлу можно оснастить любым электродвигателем даже не слишком высокой мощности, но такой двигатель может перегреться при обработке крупногабаритных заготовок, что приведет к его остановке и, возможно, выходу из строя.

Обычно на самодельный токарный станок устанавливают электродвигатели, мощность которых находится в пределах 800–1500 Вт.

Даже если такой электродвигатель отличается небольшим количеством оборотов, проблему решают при помощи выбора соответствующего передаточного механизма. Для передачи крутящего момента от таких электродвигателей обычно используют ременные передачи, очень редко применяются фрикционные или цепные механизмы.

Токарные мини-станки, которыми оснащаются домашние мастерские, могут даже не иметь в своей конструкции такого передаточного механизма: вращающийся патрон агрегата фиксируется непосредственно на валу электродвигателя.

Существует одно важное правило: оба центра станка, ведущий и ведомый, должны располагаться строго на одной оси, что позволит избежать вибрации заготовки в процессе ее обработки. Кроме того, необходимо обеспечить надежную фиксацию детали, что особенно важно для моделей лобового типа: с одним ведущим центром. Решается вопрос такой фиксации при помощи кулачкового патрона или планшайбы.

По сути, токарный станок своими руками можно сделать и с деревянной рамой, но, как правило, для этих целей применяют профили из металла. Высокая жесткость рамы токарного станка обязательна для того, чтобы на точность расположения ведущего и ведомого центра не оказывали влияние механические нагрузки, а его задняя бабка и суппорт с инструментом беспрепятственно перемещались вдоль оси агрегата.

Собирая токарный станок по металлу, важно обеспечить надежную фиксацию всех его элементов, обязательно учитывая нагрузки, которым они будут подвергаться в ходе работы. На то, какие габариты окажутся у вашего мини-станка, и из каких конструктивных элементов он будет состоять, станет оказывать влияние и назначение оборудования, а также размеры и форма заготовок, которые на нем планируется обрабатывать. От этих параметров, а также от величины планируемой нагрузки на агрегат будет зависеть и мощность электродвигателя, который вам необходимо будет использовать в качестве привода.

Для оснащения токарных станков по металлу не рекомендуется выбирать коллекторные электродвигатели, отличающиеся одной характерной особенностью. Количество оборотов вала таких электродвигателей, а также центробежная сила, которую развивает обрабатываемая заготовка, резко возрастают при уменьшении нагрузки, что может привести к тому, что деталь просто вылетит из патрона и может серьезно травмировать оператора.

Такие электродвигатели допускается использовать в том случае, если на своем мини-станке вы планируете обрабатывать некрупные и нетяжелые детали. Но даже в таком случае необходимо оснастить редуктором, который будет препятствовать бесконтрольному увеличению центробежной силы.

Уже доказано практикой и конструкторскими расчетами, что для токарных агрегатов, на которых будут обрабатываться заготовки из металла длиной до 70 см и диаметром до 10 см, лучше всего использовать асинхронные электродвигатели мощностью от 800 Вт. Двигатели такого типа характеризуются стабильностью частоты вращения при наличии нагрузки, а при ее снижении в них не происходит ее бесконтрольного увеличения.

Если вы собираетесь самостоятельно сделать мини-станок для выполнения токарных работ по металлу, то обязательно следует учитывать тот факт, что на его патрон будут воздействовать не только поперечные, но и продольные нагрузки. Такие нагрузки, если не предусмотреть ременную передачу, могут стать причиной разрушения подшипников электродвигателя, которые на них не рассчитаны.

Если использовать ременную передачу нет возможности, и ведущий центр устройства напрямую соединяется с валом электродвигателя, то можно предусмотреть ряд мер, которые защитят его подшипники от разрушения. Подобной мерой может стать упор, ограничивающий продольное перемещение вала двигателя, в качестве которого можно использовать шарик, устанавливаемый между корпусом электродвигателя и задним торцом его вала.

В задней бабке токарного станка располагается его ведомый центр, который может быть неподвижным или свободно вращаться. Наиболее простую конструкцию имеет неподвижный центр: его несложно сделать на основе обычного болта, заточив и отшлифовав под конус ту его часть, которая будет соприкасаться с заготовкой. За счет вкручивания или откручивания такого болта, перемещающегося по резьбовому отверстию в задней бабке, можно будет регулировать расстояние между центрами оборудования, тем самым обеспечивая надежную фиксацию заготовки. Обеспечивается такая фиксация и за счет перемещения самой задней бабки.

Чтобы обрабатываемая деталь беспрепятственно вращалась в таком неподвижном центре, заостренную часть болта, которая с ней соприкасается, нужно будет смазывать машинным маслом перед началом работы.

Сегодня не представляет сложности найти чертежи и фото токарных станков, по которым можно самостоятельно изготовить такое оборудование. Более того, несложно найти различные видео, демонстрирующие процесс их изготовления. Это может быть мини-станок с ЧПУ или очень простое устройство, которое, тем не менее, даст вам возможность оперативно и с минимальными трудозатратами изготавливать изделия из металла различной конфигурации.

Стойки простейшего токарного станка по металлу можно изготовить из древесины. Их необходимо будет надежно закрепить на станине агрегата при помощи болтовых соединений. Саму станину, если есть возможность, лучше изготовить из металлических уголков или швеллера, что обеспечит ей высокую надежность, но если их нет под рукой, можно также подобрать толстые деревянные бруски.

На видео ниже представлен процесс самостоятельного изготовления суппорта для токарного станка.

В качестве узла на таком станке, на котором будет фиксироваться и перемещаться режущий инструмент, выступит подручник, изготавливаемый из двух деревянных дощечек, соединенных под углом 90 градусов. На поверхности дощечки, где будет размещаться инструмент, необходимо зафиксировать лист металла, который защитит древесину от деформирования и обеспечит точное расположение резца по отношению к обрабатываемой детали. В опорной поверхности горизонтальной дощечки, перемещаемой по станине агрегата, необходимо сделать прорезь, за счет которой такое перемещение будет достаточно точным.

Современная обработка деталей из металла почти не возможна без токарного станка. Для экономии средств можно сделать это приспособление и самому.

Смастерить на самом деле эго не так сложно, как кажется, да и чертёж токарного станка легко можно найти в Интернете. Конструкция станка может быть самой разнообразной, также как и его габариты.

Материал для его изготовления в домашних условиях легко найти в любом гараже.

Устройство токарного станка

Сделать токарный станок своими руками невозможно без знания его устройства, поэтому ниже мы представлены его основные части:

• Привод. Основа механизма, генерирует мощность. Для маломощного станка подойдёт привод из дрели либо стиральной машинки;
• Станина. Для изготовления подойдёт стальной уголок или рама из дерева, это своего рода несущая рама, поэтому она должна быть прочной для выдерживания вибраций;
• Задняя бабка. Изготавливается методом приваривания уголка к железной пластинке. Она нужна для фиксации во время обработки изготавливаемого устройства;
• Передняя бабка. Устанавливается к подвижной раме, схожа с задней бабкой;
• Суппорт. Выполняет роль опоры рабочей части.

Момент вращения передаётся двигателем в рабочую часть с помощью следующих вариантов:

• Цепной;
• С помощью ремня;
• Фрикционный.

Каждый имеет свои как преимущества, так и недостатки. Ременной — наиболее дешевый и надёжный, легко изготовляется. Но ремень быстро изнашивается, нужно часто заменять.

Цепная стоит дороже, она более громоздкая, но служит долго. По своим достоинствам и недостаткам, фрикционная занимает срединное положение. Стоит отметить тот факт, что фото токарного станка с разными передачами имеются в Интернете, и Вы с легкостью можете подробно их изучить.

Суппорт — крайне важная деталь станка. Он регулирует и количество потраченных сил при работе, и качество детали.

Двигается в различных направлениях и поэтому сильно подвержен износу. Не забывайте его отрегулировать перед началом работ.

Последовательность сборки механизма

Собираем раму станка при помощи швеллеров и балок. Чем с более крупными деталями Вы планируете работать, тем из более прочных материалов должна быть рама.

Для производства передней бабки нам понадобится гидравлический цилиндр толщиной стенки 6 мм и более. В цилиндр запрессовываем 2 подшипника. При помощи подшипников большого диаметра прокладываем вал.

Необходимо залить смазывающую жидкость в гидравлический усилитель. После чего устанавливаем суппорт с направляющими и шкив.

Устанавливаем подручник для придания резцу устойчивости. Снизу крепим небольшую полоску металла, предающую рабочей части износоустойчивости.

Какой электродвигатель выбрать?

Мотор — самая главная часть любого станка, ведь без него он не будет функционировать. От его мощности зависит общая мощность станка. Мотор с мощностью до киловольта (старые машинки для шитья могут послужить донором), подойдёт для изготовления небольших деталей.

Моторы мощностью 1.5-2 Кв. используются при обработке крупных деталей. Ни в коем случае не забывайте про изоляцию всех электрических частей.

Для правильной установки мотора лучше позвать электрика, чем получить травму.

Как сделать токарный станок из дрели?

Для экономии на запчастях и упрощения сбора допускается применять дрель как привод. Эта конструкция имеет свои преимущества:

Обратите внимание!

• конструкция собирается и разбирается в любой момент;
• переносится и транспортируется достаточно просто, ведь разобрать его довольно просто;
• экономия средств;

Но у такого способа есть свои недостатки, ведь у дрели низкий крутящий оборот, из-за чего будет практически невозможно обрабатывать крупные детали.

Модифицировать токарный станок по металлу дрелью стоит только тогда, когда не планируется большой объём работ и нужно изготовить небольшие детали.

Для изготовки данной разновидности токарного станка по металлу, нужны обычные детали (за исключением мотора и передней бабки). Функцию передней бабки берёт на себя дрель.

Благодаря компактности станка, роль станин может выполнить ровная поверхность или верстак. Саму дрель можно закрепить благодаря струбцине или хомута.

Необходимо соблюдать следующие пункты техники безопасности:

Обратите внимание!

• по завершении компоновки станка необходимо проверить исправность.
• электродвигатель в станке должен быть защищён кожухом;
• мощность электродвигателя должна быть покрытой Вашей электросетью;
• рабочий инструмент может располагаться только параллельно к поверхности заготавливаемой детали. Иначе он отскочит;
• при обработке торцевых плоскостей последние должны быть упёрты в заднюю бабку;
• приступать к работе можно только используя средства защиты глаз от стружки;
• после работы необходимо рабочее место оставить в чистоте.

Деревообрабатывающий станок требует соблюдения такой же техники безопасности, что и металлообрабатывающий.

Изменение станка

Во время необходимости монтажа конусообразных отверстий крепим два напильника так, чтоб получилась форма трапеции. Дальше монтируем приспособление на пружинах для подвода напильника.

Для затачивания различных лезвий крепим к двигателю круг для шлифовки.

Подводя итоги, хочу сказать, что сборка станка достаточно простая. Смастерить самодельный токарный станок вполне возможно и дома при помощи подручных материалов, что является достаточно экономным мероприятием.

Можно самому регулировать размеры и мощность оборудования, а также проводить нужные модификации.

Обратите внимание!

Фото токарного станка своими руками

1. Шахматы
2. Делаем шкатулку

Если под рукой есть профессиональный инструмент, можно осваивать его возможности бесконечно. Так, например, обычная строительная токарка нередко используется в качестве основы для изготовления сувениров и различных декоративных изделий. Красиво сделанный деревянный подсвечник на токарном станке выглядит великолепно в классическом интерьере дома. Большая ваза, изготовленная из дерева способна поражать воображение. Иногда в руках опытного мастера обычная на первый взгляд чурка превращается в настоящий художественный шедевр. Как у них это получается? Что можно еще выточить самостоятельно?

Токарный станок по дереву позволяет делать не только строительные заготовки, но и различные декоративные изделия, которые призваны радовать глаз и демонстрировать возможности оборудования . Любые поделки из древесины очень практичны, им всегда найдется место в доме, поэтому можно смело поэкспериментировать и попробовать что-то сделать своими руками. Проще всего происходит точение вазы из дерева, легко может получиться кувшин, солонка и шкатулка для хранения всякой мелочи. Можно предложить сделать шахматы.

Ваза

Как можно сделать вазу на токарном станке? Для ее изготовления может понадобиться определенный инструмент. Кроме токарного станка необходимо взять резцы, рубанок, ножовка, линейка, циркуль, топор и пила, шлифовальные шкурки и стамеска.

Процесс точения вазочки предельно прост. Правда, необходимо отметить, что вазы бывают сложные по конфигурации и простые. Рассмотрим, как можно выточить несложный вариант.

• Сначала пилою вырезается чурбачок, длиною в 10-20 см.
• Его надо обязательно подработать рубанком, как с торцов, так и вдоль длины.
• Устанавливается заготовка в патрон станка.
• Станок включается и проверяется на предмет биения детали.
• Если оно присутствует, необходимо провести выравнивание.
• Производится снятие верхнего слоя древесины на глубину 1 см.
• Снимается фаска под углом 45° с внешнего торца.
• В заднюю бабку вставляется сверло.
• Высверливается отверстие глубиною меньше длины заготовки на 3-5 см. То есть, определяется дно вазы.
• Теперь с помощью резка, который называется косячок, вырезается полость изделия.

Так как вазочка может иметь разную форму: прямую, овальную и так далее, то соответственно и расточка верхней поверхности выдерживается точной формы. После чего производится шлифовка изделия снаружи и изнутри. Для чего используется наждачная бумага. Деревянное изделие снимается со станка, днище дорабатывается вручную с использованием рубанка и наждачки. После чего сувенир покрывается лаком.

Шахматы

Шахматы – фигурки маленькие, поэтому их изготовление требует определенного опыта и твердости руки токаря, а также его глазомера. Для изготовления фигуры вам потребуется небольшой чурбачок сечением 50х50 или 60х60 мм. Его с одной стороны формируют под более мелкое сечение, к примеру, 40х40 или 30х30 мм, как это показано на видео.

Этим меньшим концом заготовка вставляется и зажимается в патрон. Теперь необходимо резцом подрезать свободный торец болванки и прижать ее центром задней бабки. Снимается резцом слой древесины, чтобы заготовка стала круглого сечения. После чего можно приступать к изготовлению самой шахматной фигуры. Можно использовать традиционные формы, можно пофантазировать.

Как только фигура будет полностью готова, ее надо отшлифовать, а в конце отрезать от прижимаемой части заготовки. Остается только вручную ее обработать лаком или покрасить в черный или белый цвет. Кстати, подсвечник из дерева изготавливается на токарном станке точно также. Его длина больше, а значит, необходима будет более длинная заготовка.

Делаем шкатулку

Шкатулка – не самый сложный элемент, который можно обточить на токарном станке. Но если это будет изделие с крышкой, то чертежи здесь потребуются обязательно. Ведь крышка должна войти в шкатулку и сесть на паз, то есть, крышка должна стать вровень с краем самого изделия.

Для изготовления шкатулки потребуется цилиндрическая заготовка, которая устанавливается в токарный станок . Главное, чтобы заготовка не доставала до станины.

• Сначала снимается слой древесины полукруглым резцом, чтобы придать заготовке округлые формы.
• Затем косячком нужно подработать поверхность, то есть, сделать ее гладкой.
• После чего необходимо сформировать внутреннюю полость деревянного изделия. Для этого применяется узкий прямой резец. Одним проходом эту операцию не закончить, поэтому придется проводить ее ступенчато.
• Используя треугольный резец, можно расширить внутреннюю полость до толщины стенок.
• Дно шкатулки выравнивается прямым, но широким резцом. Им же делается паз для крышки.
• Проводится шлифовка внутренних и наружных плоскостей.
• Наносится лак сверху, воск изнутри.

Крышка изготавливается из того же материала, что и сама шкатулка. Просто для этого необходима тонкая заготовка, которая закрепляется в патроне деревообрабатывающего токарного станка. Сначала обработка проводится широким прямым резцом, то есть формируется внутренняя часть, она может быть плоской или вогнутой внутрь. Обязательно производится шлифовка .

Затем формируется внешняя часть, для чего заготовку придется перевернуть. То есть, отрезается полуготовая часть крышки и уже почти готовой внутренней стороной устанавливается в патрон. Затем тем же резцом производится формирование внешней стороны крышки. Она также может быть плоской или выпуклой. В конце проводится шлифовка. После чего готовое изделие покрывается лаком.

В принципе, очередность изготовления сторон можно поменять, если на крышке будет ручка-держатель. Для этого придется взять заготовку потолще, чтобы точить ручку. Она может быть круглой, овальной или фигурной. Можно ручку изготовить, как отдельно выточенный элемент, и прикрепить ее на крышку шкатулки клеевым составом.

Диаметр крышки должен соответствовать диаметру внутреннего паза шкатулки. То есть, крышка должна свободно войти в паз.

Вот такие изделия можно делать своими руками на токарном станке по дереву . Самое сложное из вышеописанных декоративных предметов – это шкатулка. Здесь необходимо точно придерживаться размеров, особенно это касается толщины стенки. Сделали чуть тоньше, и появится большая вероятность, что она со временем лопнет. К тому же придется точно придерживаться диаметров крышки и паза на самой шкатулке. Если один из размеров не совпадет, то или крышка упадет внутрь шкатулки, или она окажется на крае изделия.

Поэтому при вытачивании на токарном станке самодельных поделок из дерева требуется внимание и аккуратность (работа ведь не грубая). Конечно, надо обязательно в процесс работы снимать размеры штангенциркулем.

Элементы и режимы резания

Прежде чем говорить о способах обработки, познакомимся вкратце с элементами и режимом резания.

Здесь нам встретятся новые понятия: глубина резания, подача, скорость резания.

Все они связаны между собой, и величина их зависит от различных причин.

Глубиной резания называется толщина слоя металла, снимаемого за один проход резца. Она обозначается буквой t и колеблется от 0,5 до 3 и больше миллиметров при черновой обработке до десятых долей миллиметра при чистовой обточке.

Подача -это движение резца вдоль обрабатываемой поверхности. Численно она выражается в миллиметрах, обозначается буквой S и указывает на величину смещения резца за один оборот детали. В зависимости от прочности обрабатываемого материала, жесткости узлов станка и резца, величина подачи может меняться от 0,1-0,15 мм/об до 2-3 мм/об при скоростных режимах резания. Чем тверже металл, тем меньше должна быть подача.

Скорость резания зависит от числа оборотов шпинделя и диаметра детали и подсчитывается по формуле.

Выбирая ту или иную скорость резания, нужно учитывать твердость обрабатываемого материала и стойкость резца, которая измеряется временем непрерывной работы его до затупления в минутах. Она зависит от формы резца, его размеров, материала, из которого изготовлен резец, от точения с охлаждающей эмульсией или без нее.

Наибольшую стойкость имеют резцы с пластинками из твердых сплавов, наименьшую - резцы из углеродистой стали.

Вот, например, какие скорости резания можно рекомендовать при точении различных материалов резцом из быстрорежущей стали. Стойкость его без охлаждения равна 60 минутам.

Примерные данные о скорости резания металлов:

Обтачивание гладких цилиндрических поверхностей

Гладкие цилиндрические поверхности деталей обтачивают проходными резцами в два приема. Сначала черновым резцом производят обдирку - грубое обтачивание, - быстро снимая основную массу лишнего металла. На рисунке изображен прямой резец для черновой обработки:

Черновые резцы: а - прямой; б - отогнутый; в - конструкции Чекалина.

Отогнутый резец удобен при протачивании поверхности детали около кулачков патрона и для подрезания торцов. Обычно резцы имеют рабочий ход только в одну сторону, чаще всего справа налево. Двухсторонний проходной резец конструкции токаря-новатора Н. Чекалина позволяет ликвидировать обратный холостой ход резца, сокращая время обработки.

После обточки черновым резцом на поверхности детали остаются крупные риски и качество обработанной поверхности поэтому невысоко. Для окончательной обработки служат чистовые резцы:

Чистовые резцы: а - нормальный; б - с широкой режущей кромкой; в - отогнутый, конструкции А. В. Колесова.

Нормальный тип чистового резца применяется при точении с небольшой глубиной резания и малой подачей. Чистовой резец с широкой режущей кромкой позволяет работать на больших подачах и дает чистую и гладкую поверхность.

Подрезание торцов и уступов

Для подрезания торцов и уступов на токарном станке пользуются обычно подрезными резцами. Такой резец изображен на следующем рисунке:

Подрезание в центрах: а - подрезной резец; б - подрезание торца с полуцентром.

Его лучше употреблять при точении детали в центрах. Для того, чтобы торец можно было обрабатывать целиком, в заднюю бабку вставляется так называемый полуцентр.

Если деталь закреплена только одним своим концом - при обработке в патроне, - то для проточки торца может быть использован и проходной отогнутый резец. Для этой же цели и для проточки уступов используются и специальные подрезные упорные резцы, которые работают с поперечной и с продольной подачей.

Подрезание торцов: а - подрезание проходным отогнутым резцом, б - подрезной упорный резец и его работа.

При подрезании торцов и уступов юный мастер должен следить за тем, чтобы вершина резца была всегда установлена строго на уровне центров. Резец, установленный выше или ниже уровня центров, оставит на середине сплошного торца неподрезанный выступ.

Вытачивание канавок

Для вытачивания канавок служат прорезные резцы. Их режущая кромка точно воспроизводит форму канавки. Так как ширина канавок обычно невелика, режущую кромку прорезного резца приходится делать узкой, поэтому она получается довольно ломкой. Для повышения прочности такого резца высоту его головки делают в несколько раз больше ширины.

По этой же причине головка имеет небольшой передний угол.

Отрезные резцы очень похожи на прорезные, но имеют более длинную головку. Более узкая головка делается с целью сократить расход материала при отрезании.

Длина головки должна подбираться по размерам детали и быть несколько больше половины ее диаметра.

При установке прорезных и отрезных резцов нужно тоже быть очень внимательным и точным. Небрежная установка резца, например небольшой его перекос, вызовет трение резца о стенки канавки, брак в работе, поломку инструмента.

Вытачивание узких канавок производится за один проход резца, который подбирается по ширине будущей канавки. Широкие канавки вытачивают в несколько проходов.

Порядок работы таков: по линейке или другим мерительным инструментам намечают границу правой стенки канавки. Установив резец, протачивают узкую канавку, не доводя резец на 0,5 мм до нужной глубины - остаток для чистового прохода. Затем сдвигают резец вправо на ширину его режущей кромки и делают новую проточку. Выбрав таким образом канавку намеченной ширины, делают окончательный, чистовой проход резца, двигая его вдоль детали.

Установленную в центрах заготовку не следует разрезать до конца: обломившаяся часть может повредить инструмент. Короткую деталь, зажатую в патроне, можно отрезать начисто, пользуясь специальным отрезным резцом со скошенной кромкой.

Величина подачи и скорость резания при вытачивании канавок и отрезании должны быть меньше, чем при обработке цилиндров, потому что жесткость проходных и отрезных резцов не велика.

Вытачивание конусов

В практике юного токаря вытачивание конусов будет встречаться реже, чем другие работы. Наиболее простой способ- точение небольших конусов (не более 20 мм) специальным широким резцом.

При изготовлении наружного или внутреннего конуса на детали, закрепленной в патроне, пользуются другим приемом. Повернув верхнюю часть суппорта на угол, равный половине угла конуса при его вершине, протачивают деталь, двигая резец с помощью верхних салазок суппорта. Так точат относительно короткие конусы.

Для изготовления длинных и пологих конусов нужно сместить задний центр, передвинуть на определенное расстояние к себе или от себя заднюю бабку.

Если деталь закреплена в центрах таким образом, что широкая часть конуса будет у передней бабки, то заднюю бабку следует сместить к себе, и наоборот, при перемещении задней бабки от работающего широкая часть конуса будет находиться слева - у задней бабки.

Этот способ точения конусов имеет серьезный недостаток: вследствие смещения детали происходит быстрый и неравномерный износ центров и центровых отверстий.

Обработка внутренних поверхностей

Обработка отверстий может производиться различными инструментами, в зависимости от требуемой формы поверхности и точности обработки. На производстве встречаются заготовки с отверстиями, сделанными при отливке, ковке или штамповке. У юного металлиста готовые отверстия будут встречаться главным образом в отливках. Обработку отверстий в сплошных заготовках, не имеющих подготовленных отверстий, всегда придется начинать со сверления.

Сверление и рассверливание

Неглубокие отверстия на токарном станке сверлят перовыми и спиральными (цилиндрическими) сверлами.

Перовое сверло имеет плоскую лопатку с двумя режущими кромками, переходящую в стержень. Угол при вершине сверла обычно имеет 116-118°, однако он может быть, в зависимости от твердости материала, от 90 до 140°- чем тверже металл, тем больше угол. Точность отверстия при обработке перовым сверлом невелика, поэтому его употребляют тогда, когда большой точности не требуется.

Спиральные сверла - основной инструмент для сверления. Точность обработки этими сверлами достаточно высока. Спиральное сверло состоит из рабочей и части конического или цилиндрического хвостовика, которым сверло крепится в пиноли задней бабки или в патроне.

Спиральные сверла: а - с коническим хвостовиком; б - с цилиндрическим хвостовиком

Рабочая часть сверла - цилиндр с двумя винтовыми канавками, образующими режущие кромки сверла. По этим же канавкам выводится наружу стружка.

Головка сверла имеет переднюю и заднюю поверхности и две режущие кромки, соединенные перемычкой. Идущие вдоль винтовых канавок фаски направляют и центрируют сверло. Величина угла при вершине спирального сверла одинакова с перовым и может изменяться в тех же пределах. Изготовляются сверла из легированной или быстрорежущей стали. Иногда сверла из легированной стали оснащаются пластинками твердого сплава.

Закрепление сверла производится двумя способами, в зависимости от формы хвостовика. Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляются в пиноли задней бабки при помощи специального патрона, сверла с коническим хвостовиком вставляются прямо в отверстие пиноли.

Может случиться, что конический хвостовик мал по своим размерам, не подходит к отверстию. Тогда придется воспользоваться переходной втулкой, которая вместе со сверлом вставляется в пиноль.

Переходная втулка к сверлам с коническими хвостовиками: 1 - хвостовик сверла; 2 - втулка.

Чтобы вытолкнуть сверло из пиноли, нужно вращением маховичка затянуть ее в корпус задней бабки. Винт упрется в хвостовик сверла и вытолкнет его. С помощью специальной державки можно закрепить сверло и в резцодержателе.

При сверлении нужно внимательно следить за тем, чтобы сверло не уводило в сторону, иначе отверстие будет неправильным, а инструмент может сломаться. Подачу сверла производят медленным и равномерным вращением маховичка задней бабки или перемещением суппорта, если сверло с державкой закреплено в резцодержателе.

Высверливая глубокие отверстия, нужно время от времени выводить сверло из отверстия и убирать из канавки стружку.

Глубина отверстия не должна превышать длины рабочей части сверла, в противном случае стружка не будет выводиться из отверстия и сверло сломается. При сверлении глухих отверстий на заданную глубину можно проверять глубину сверления по делениям на пиноли. Если их нет, то отметку ставят мелом на самом сверле. Когда при сверлении слышится характерный визг, это значит, что либо сверло имеет перекос, либо оно затупилось. Сверление нужно немедленно прекратить, убрав сверло из отверстия. После этого можно остановить станок, выяснить и устранить причину визга.

Рассверливание - это то же сверление, но сверлом большего диаметра по уже имеющемуся отверстию. Поэтому все правила сверления относятся и к рассверливанию.

Другие методы обработки внутренних поверхностей

В практике юного токаря может встретиться и такой случай, когда диаметр нужного отверстия гораздо больше диаметра самого большого сверла в его наборе, когда в отверстии нужно выточить канавку или сделать его конусным. Для каждого из этих случаев существует свой метод обработки.

Растачивание отверстий ведется специальными расточными резцами - черновыми и чистовыми, в зависимости от нужной чистоты и точности обработки. Черновые резцы для проточки глухих отверстий отличаются от черновых резцов для точения сквозных отверстий. Чистовую обработку сквозных и глухих отверстий проводят одним и тем же чистовым резцом.

Расточные резцы: а - черновой для сквозных отверстий; б - черновой для глухих отверстий; в - чистовой

Растачивание имеет свои трудности по сравнению с наружным точением. Расточные резцы обладают малой жесткостью, их приходится значительно выдвигать из резцодержателя. Поэтому резец.может пружинить и гнуться, что, конечно, отрицательно влияет на качество обработки. Кроме того, затруднено наблюдение за работой резца. Скорость резания и величина подачи резца должны быть поэтому меньше, чем при наружной обработке, на 10-20%.

Особую трудность представляет обработка тонкостенных деталей. Зажимая такую деталь в патроне, ее легко деформировать, и резец выберет на вдавленных частях более толстую стружку. Отверстие не будет строго цилиндрическим.

Для правильной обработки при растачивании резец устанавливается на уровне центров. Затем нужно расточить отверстие на 2-3 мм в длину и замерить диаметр.

Если размер верен, можно растачивать отверстие на всю длину. При растачивании глухих отверстий или отверстий с уступами, так же как и при сверлении, на резце делают мелом отметку, указывающую глубину растачивания.

Подрезание внутренних торцов производится подрезными резцами, а вытачивание внутренних канавок - специальными прорезными канавочными резцами, у которых ширина режущей кромки в точности соответствует ширине канавки. Резец устанавливается на соответствующую глубину по меловой риске на теле резца.

Измерение внутренней канавки: линейкой, штангенциркулем и шаблоном

Кроме расточных резцов, для растачивания цилиндрических отверстий употребляются зенкеры. Они похожи на спиральные сверла, но имеют три или четыре режущие кромки и не годятся для получения отверстий в сплошном материале.

Спиральные хвостовые зенкеры: а - из быстрорежущей стали; б - с пластинками из твердого сплава

Очень чистые и точные цилиндрические отверстия делают развертками. Оба эти инструмента применяют не для расширения отверстия, а для подгонки под точный размер и форму.

Развертки: а - хвостовая; б - назадная

Изготовление конических отверстий

Вытачивание внутренних конусов, пожалуй, наиболее трудное дело. Обработка ведется несколькими способами. Часто конические отверстия делают растачиванием резцом с поворотом верхней части суппорта.

В сплошном материале предварительно нужно высверлить отверстие. Для облегчения растачивания можно высверлить ступенчатое отверстие. Следует помнить, что диаметр сверла нужно подбирать с таким расчетом, чтобы оставался припуск в 1,5-2 мм на сторону, который затем снимается резцом. После точения можно воспользоваться коническим зенкером и разверткой. Если уклон конуса невелик, сразу же после сверления применяют набор конических разверток.

Последняя из основных операций, производимых на токарном станке, - нарезание резьбы.

Механическое изготовление резьбы возможно только на специальных винторезных станках. На простых станках эта операция производится вручную. Приемы ручного изготовления наружной и внутренней резьбы изложены выше .

Измерительный инструмент

В токарных работах используется тот же инструмент, что и при слесарной обработке: стальная линейка, кронциркуль, штангенциркуль и другие. О них уже было сказано раньше. Новыми здесь могут быть различные шаблоны, которые юный мастер будет изготовлять сам. Они особенно удобны при изготовлении нескольких одинаковых деталей.

Помните, что все измерения можно производить только после полной остановки станка. Будьте осторожны! Не производите замеров вращающейся детали!

Меры предосторожности

При работе на токарном станке нужно руководствоваться следующими правилами:

1) начинать работать на станке можно только после детального ознакомления со станком и методами обработки;

2) не работать на неисправном станке или негодным (тупым) инструментом;

3) прочно закреплять деталь и следить за исправностью ограждающих устройств;

4) не работать в свободной одежде: рукава завязывать у кисти, длинные волосы прятать под головной убор;

5) своевременно убирать стружку и следить за порядком на рабочем месте;

6) не останавливать руками вращающийся патрон;

7) в случае неисправности немедленно выключить станок.

Уход за станком

Чем тщательнее уход за станком, тем лучше и дольше он будет работать. Это простое правило следует твердо запомнить и аккуратно его выполнять. Уход за токарным станком сводится к следующему.

Основное - это смазка всех трущихся частей. Перед началом работы необходимо осмотреть станок и проверить, достаточно ли смазки. Наиболее внимательно нужно следить за смазкой подшипников, заполняя масленки и смазочные отверстия машинным маслом. Станок в это время, во избежание несчастного случая, должен быть остановлен.

После работы нужно вычистить станок, убрать стружку, протереть направляющие станины и суппорта, и смазать их тонким слоем масла.

Абсолютно чистыми должны быть и конические отверстия шпинделя и пиноли задней бабки. Точность работы станка будет зависеть от их хорошего состояния.

До начала работы нужно также проверить состояние приводного ремня. Его нужно оберегать от масляных брызг и капель, так как замасленный ремень проскальзывает и быстро срабатывается. Натяжение ремня должно быть не слишком сильным, но и не слишком слабым: слабо натянутый ремень проскальзывает, а при сильном его натяжении сильно греются и быстро изнашиваются подшипники. Ограждение приводного ремня тоже должно быть в порядке.

Читайте еще:

• Основные работы, выполняемые на токарном станке

Токарные станки предназначены для обработки тел вращения. При работе на токарном станке производится точение цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, как внутренних, так и наружных, а также нарезание резьбы и накатку рифления. Помимо этого, на них можно производить операцию сверления, однако это возможно только в том случае, если отверстие находится в оси детали или же с некоторым смещение от нее.

Разновидности и характеристики станков для обработки дерева

Разнообразие типов, размеров и форм деревянных деталей предполагает многообразие оборудования, на котором происходит обработка.

В перечень разновидностей станков для деревообработки входят:

Пилильные

Данная группа используется для распиловки заготовок и целых древен, а также для придания формы плоским элементам. Пилильные в свою очередь следует разделить на следующие подгруппы:

• Пилорамы, при помощи которых осуществляется продольная и поперечная распиловка материала при помощи линейных пил, которые совершают возвратно-поступательные движения относительно заготовок. Данное оборудование не относится к экономичному оборудованию, к тому же оно достаточно громоздкое, поэтому встречается довольно редко.
• Круглопильные, которые представляют собой автоматические и ручные, выполняющие распиловку древесины в наклонной и вертикальной плоскостях при помощи круглых пил. Такое оборудование нашло применение при формовке. Классифицируется по количеству пил, их диаметру, мощности и производительности.
• Ленточные, функционирующие автоматически и с ручным управлением. Разрезание дерева происходит при линейном движении ленты. Используется как во время заготовки, так и при дальнейшей обработке. Достоинством данного оборудования можно назвать простоту обслуживания и экономичность, однако более низкую точность, если сравнивать с круглопильными.

Строгальные

Предназначены для снятия верхнего слоя материала при перемещении режущего инструмента. К основным разновидностям станков этого типа относятся:

• Рейсмусовые, одно и двухсторонние. Односторонние способны обрабатывать только верхнюю плоскость, так что их используют только при обработке только крупных заготовок. Получили большое распространение благодаря простоте своей конструкции, а значит простоте управления и обслуживания. Двухсторонние могут одновременно обработать нижнюю и верхнюю плоскость. Их достоинством является большая производительность, однако одновременно с этим с ними сложнее при обслуживании.
• Фуговальные, которые не только производят обработку плоскостей, но и способны снять фаски под определенных углом.

Токарные

Токарные станки подразделяются на большое количество разновидностей, исходя из точности, габаритов самих станков и обрабатываемых деталей и т.д. Деревообрабатывающие разновидности токарных станков используются при точении декоративных элементов, корпусных деталей и элементов крепежа. Основным параметром классификации является степень автоматизации и универсальности. По степени автоматизации существуют следующие разновидности:

• Станки с ручным управлением предполагают регулирование скорости вращения шпинделя, подачу деталей и прочие параметры рабочим.
• Автоматизированное оборудование оснащаются копированными устройствами, благодаря которым сокращается время обработки детали, однако все процессы по-прежнему под контролем человека.
• Автоматические процессы предполагают выполнение всех переходов в автоматическом режиме. Все параметры контролируются компьютером станка. стали особо популярны в последнее время.

Если говорить об универсальности, то стоит выделить:

• Универсальное оборудование, которое позволяет выполнять детали различной формы, размеров и сложности.
• Специализированное, которое предоставляет выполнять обработку деталей в определенной диапазоне размеров.
• Специальное, предназначенное для изготовления только одной определенной детали.

Сверлильные

Они необходимы для просверливания отверстий, которые находятся в оси или не в оси деталей, а также обработки отверстий. Классифицируются по многим параметром, однако основным можно назвать конфигурацию, по которому они разделяются на:

• Вертикально-сверлильные, которые выполняют работу только в вертикальной плоскости;
• Горизонтально-сверлильные, выполняющие обработку только в горизонтальной плоскости;
• Радиально-сверлильные, позволяющие изменять угол наклона инструмента.

Фрезерные

Такие станки используются для обработки плоских и фасонных поверхностей. Как и сверлильные, они разделяются по плоскостям, в которых работает фреза. По конфигурации их следует разделить:

• Горизонтально-фрезерные, у которых шпиндель расположен горизонтально относительно поверхности стола;
• Вертикально-фрезерные, инструмент которых расположен перпендикулярно относительно стола и закрепленной на нем детали;
• Универсальные, позволяющие менять расположение заготовки без ее переустановки.

Шлифовальные

Данные станки предназначены для чистовой обработки и предполагают снятие верхнего слоя небольшой толщины инструментом с абразивным покрытием. Различают:

• Плоскошлифовальные, на которых выполняется обработка плоских поверхностей;
• Круглошлифовальные, предназначенные для тел вращения;
• Специальные шлифовальные станки, которые предназначены для обработки сложных поверхностей;
• Кромкошлифовальные. Используются для окончательной обработки фигурных элементов.

Гнутарные

Представляют собой гидравлические прессы со специальными зажимами. Используются для придания элементом особой формы.

Сборочные

Чаще всего это автоматические устройства для сборки отдельных элементов в полуфабрикат или готовое изделие.

Технология проведения работ

Токарные станки предназначены для обработки тел вращения. На данном оборудовании выполняются следующие работы:

• Подрезка торцов;
• Точение наружных поверхностей;
• Нарезание резьбы любого типа;
• Отрезание деталей;
• Нанесение рифлений;
• Сверление и растачивание внутренних отверстий.

Однако это не единственное, что можно делать на данном станке. Помимо этого на нем можно выполнять полирование и притирку отверстия. Полирование может выполнять при помощи специального войлочного круга и пасты ГОИ. С их помощью изделие приобретает зеркальную поверхность, однако точность поверхности не обеспечивается. Доводка поверхности отверстия выполняется при помощи притира. Данная операция позволяет получить точное отверстие с низким показателем шероховатости.

Обработка на токарном станке обеспечивается путем вращения детали относительно закрепленного инструмента.

Инструмент может быть закреплен в шпинделе или в центрах. Центра – это специальные приспособления, которые закреплены в шпинделе и в задней бабке. Для ее обеспечения необходимо предварительно зацентровать (просверлить специальным сверлом отверстие в оси) заготовку с двух сторон. Установка для обработки в центрах позволяет выполнить все переходы за один установ.

Виды станков для выполнения токарных работ по металлу

По степени точности оборудование следует разделить на: нормальной точности; точные; особо точные; повышенной точности; сверхточности.

По типу подразделяются на:

• лоботокарные;
• карусельные;
• токарно-винторезные;
• токарно-револьверные.

Первые две разновидности предназначены для обработки крупногабаритных деталей, от полуметра до нескольких метров. Токарно-винторезные являются самыми распространенными, поскольку являются универсальными и предназначены для обработки деталей до пятисот миллиметров. Токарно-револьверные относятся к полуавтоматическим станка. Обработка на таком оборудовании осуществляется по упорам.

Методы выполнения токарных работ

На токарном станке производится точение деталей и сверление отверстий. Также выполняются комплексные работы, которая представляют собой выполнение точение и шлифование только на токарном станке. Для выполнения операции шлифования в этом случае может использоваться резцы высокой точности и притиры, если это отверстие. Подобная мера позволяет сократить время изготовления, а значит, и уменьшить стоимость деталей.

Проточки внутреннего диаметра выполняются при помощи сверла, зенкера и развертки, а также резцов. Помимо этого могут использовать метчики, которые нарезают резьбу внутри отверстия (для наружных поверхностей используется плашка).

Выверка размеров деталей происходит при помощи лимба (измерительной шкалы на суппорте), а также при помощи измерительных приборов (штангенциркулей, микрометров и т.д.).

Виды используемых резцов

Резцы для обработки на токарном стенке бывают:

• проходными, предназначенными для обработки плоских поверхностей торцов детали;
• подрезными, используемыми для точения цилиндрических поверхностей;
• отрезными, которые отрезают готовую деталь от заготовки;
• фасонные и галтельные, которые используются для точения фасонных поверхностей и скруглений;
• резьбовые, которые подразделяются на наружные и внутренние;
• расточные резцы, которые используются для обработки внутренних поверхностей;
• канавочные, похожие на отрезные, применяемые для точения канавок.

Помимо этого резцы подразделяются на:

• цельные, чаще всего изготовленные из быстрорежущей стали;
• составные с напаянными пластинами из твердого сплава, державка в этом случае изготовлена из углеродистой стали;
• ставные со съемной пластиной, которую можно заменить в случае износа или образования скола.

Техника безопасности

В ходе выполнения работ на токарном станке необходимо использовать защитный кожух, который закрывает зону вращения детали. Таким образом, рабочий защищен от отлетающией стружки.

Работник должен стоять на специальном деревянном настиле, это обеспечивает защиту от поражения током.

Одежда должна закрывать тело, оставляя открытыми только кисти рук, голову и шею. Обувь должна быть закрытой. Все это необходимо для защиты от стружки. Одежда не должна быть прилегающей или чересчур свободной. В первом случае она будет стеснять движения, а во втором может стать причиной травмы при затягивании одежды в шпиндель.

Рабочего перед началом работы должны выдать специальные очки, которые защищают органы зрения от попадания стружки или пыли. Если производится точение сыпучего материала (к примеру, графит или дерево), то помимо очков должны быть выданы респираторы для защиты органов зрения. Также при работе с сыпучими материала необходима вытяжка, которая позволит защитить не только того, что непосредственно точит, но и других работников цеха.

Перед снятием детали следует не только выключить вращение шпинделя, но и притупить острые кромки.

Самое главное: к работе на токарном станке человек допускается только после прохождения инструктажа.