У будь-якому приватному будинку або гаражної майстерні знайде своє застосування міні токарний верстат.
Таке обладнання дозволяє обрізати деталі з металу, дерева, пінопласту і низки інших матеріалів, висвердлювати отвори, нарізати різьблення, обробляти торці.
Все, що передбачає зміну форми або поверхні деталі, виконується на токарному верстаті.
Не дивно, що перші, самі примітивні прототипи були зроблені в Стародавньому Єгипті, на них обточували камінь.
У музеях є токарний і фрезерний механізми по металу 14-15 століть, обертання в них відбувалося за рахунок ножної педалі.
Бурхливий розвиток промисловості в кінці середніх століть вимагало якісного ривка і в обладнанні – пройшла модернізація ручного механізму, і з’явився перший токарний і фрезерний верстат по металу, що працює від електрики.
Трохи пізніше було створено обладнання з числовим програмним управлінням (ЧПУ).
Модернізація виробництва вимагала все більш і більш вузькоспеціалізований інструмент і обладнання з ЧПУ стали створювати не тільки для роботи по дереву або металу, але і виконує дуже вузькі операції, наприклад, кромкування дверного полотна або висвердлювання порожнин під врізання замку.
В такому вигляді вони використовуються й донині.
У цій статті ми проведемо огляд існуючого обладнання і розглянемо, як зробити простий верстат своїми руками, і як самостійна модернізація може поліпшити обладнання.
Зміст:
- Пристрій токарного верстата
- Обладнання своїми руками
- Токарний верстат з двигуна
- Токарний верстат з застосуванням дрилі
Пристрій токарного верстата
Промислове обладнання поділяються на легкі верстати, вагою до 1 тонни, середні за вагою – до 10 тонн, і важкі – понад 11 тонн.
Кожен верстат виконує одну або декілька дій по обробці дерева або металу.
Все сучасне токарне обладнання оснащене ЧПУ від самого простого до складного, контролюючого точіння деталі з точністю до десятих часток міліметра.
Модернізація верстатів розділила обладнання на важкий і громіздкий, що виконує завдання для важкої промисловості, а також і мініатюрне високоточне, що виробляє крихітні деталі точних приладів – це настільні верстати з ЧПУ.
Незалежно від розміру та мети використання, токарні верстати мають одні і ті ж основні складові та вузли.
Він складається з основи, на якій встановлена станина, по якій рухається по напрямних супорта.
У протилежних кінцях обладнання розташовані передня бабка, що передає обертання через шпиндель оброблюваної деталі, і задня бабка, яка пересувається вільно і фіксується в залежності від розміру заготовки.
ЧПУ з’єднується як з двигуном (в необхідний момент зупиняє обертання), так і з власне ріжучим елементом.
Відео:
Близьким родичем за принципом роботи є фрезерний верстат. Він також використовується по дереву і по металу.
Фрезерний механізм за рахунок фрези, встановленій в шпинделі, здійснює обертальний рух, а поступальний рух подачі деталі може бути як прямолінійним, так і під кутом, залежно від завдання.
Зазвичай фрезерний механізм оснащений ЧПУ. Дуже широке застосування має центр, який виконує одночасно фрезерний і токарний набір робіт.
Обладнання своїми руками
Є багато варіантів, як можна створити саморобний токарний механізм.
Якщо вам часто доводиться проводити одну і ту ж роботу, то настільні токарні механізми в майстерні вашого будинку будуть гарною підмогою.
Найчастіше для працюючої частини обладнання використовується дриль, укріплена на підставі. При початкових навичок роботи з електронікою реально придумати навіть апарат з ЧПУ.
Підстава або раму токарного устаткування можна зробити з куточків металу чи дерев’яних брусів.
Настільні токарні механізми можуть мати підставу у вигляді міцної деревно-стружкової плити.
Якщо перед вами стоїть завдання короткострокової обробки невеликих деталей, то цілком можна використовувати мотор, що працює від мережі 220В.
Конструкція рами повинна забезпечити виконання наступних умов:
- як ведучий, так і ведений центр розташовуються на одній прямій, яка паралельна осі обертання;
- центр симетрії деталі збігається з віссю її обертання;
- деталь надійно закріплюється на бабки.
Виробляти токарну обробку деталі, що обертається між передньою і задньою бабкою, можна за допомогою будь-якого інструменту – напилків, надфилей та іншого.
Саморобні настільні токарні верстати призначені для бічної обробки деталей. Наприклад, на них буде зручно обробляти балясину дерев’яних сходів.
Своїми руками нескладно створювати не тільки настільні, але й повноцінні токарні верстати.
Відео:
Основне, чим будуть відрізнятися настільні варіанти від повнорозмірного верстата – це двигун.
Чим більше за розміром саморобний верстат, тим більше громіздкі деталі він зможе обробляти.
А для роботи з великими заготовками, звичайно, потрібен потужний двигун.
Токарний верстат з двигуна
Розглянемо саморобний верстат, створений своїми руками з двигуна і блоку живлення старого радянського магнітофона.
Його основою стане дерев’яна дошка, з її шматочків, выпиленных у формі квадратів, сторона яких дорівнює ширині підстави нашого майбутнього верстата, сформуємо задню бабку.
З металу сформуємо кожух, в якому виріжемо отвір для виведення обертального механізму. Двигун зафіксуємо на кожусі.
Тепер потрібно знайти проекцію центру обертання на задню бабку.
Для цього можна зробити з паперу циліндр чітко відповідний відстані між бабками, зафіксувати його на передній бабці і з допомогою приводу кілька разів обернути навколо осі.
Якщо циліндр обертається рівно, то точкою фіксації деталі буде центр кола, яке описує циліндр на задній бабці.
У центр заводимо саморіз або будь-який інший тримач для заготівлі. Звичайно, ця робота зроблена на око і не передбачає високої точності токарних робіт.
Модернізації, яка підвищить точність, якщо відстань між бабками більше 20 см, можлива, якщо центр закріплення заготовки вивести за рівнем, поклавши його головку двигуна і задньою бабкою.
Ми зробили найпростіший механізм своїми руками.
Відео:
На ньому можна обробляти бічну поверхню довгою деталі циліндричної та конусоподібної форми, а також простий брус.
Враховуючи маленьку потужність верстата, він застосовний тільки для деталей з дерева. Аналогічним чином своїми руками можна зробити фрезерний механізм.
Токарний верстат з застосуванням дрилі
Модернізація ідеї пошуку доступного електричного приладу, що виробляє обертання, підкаже застосувати для токарного механізму, зробленого своїми руками, дриль.
Вона знайдеться в кожному будинку. Найчастіше, і не одна, тому що зазвичай купується недорогий варіант, а потім з’ясовується, що він слабенький по потужності.
Для токарного механізму знадобиться дриль, будь підстава (шматок фанери, дошка або плита), дерев’яна шпажка, на який буде надіватися заготівля і дерев’яний квадрат для задньої бабки.
Фіксуємо дриль будь-яким способом, на зазначеній довжині фіксуємо задню бабку з дерева, вставляємо в дриль стрижень і просвердлюємо в бабці отвір.
Шпажка і заготівля обертаються, а людина з допомогою наждачного паперу обробляє заготовку.
Відео:
Може бути проведена модернізація такого механізму, в ході якої до основи буде прикріплено будь обробляє пристрій (наприклад, напилок), який буде ручним аналогом ЧПУ.
Так, якщо нам потрібно зробити конусоподібний поглиблення навколо дерев’яної деталі, ми можемо провести такі вдосконалення – візьмемо два плоских напилка, зафіксуємо їх так, щоб вони стосувалися деталі, а між поверхнею деталі і підставою напилками була утворена трапеція.
Тепер нам потрібно забезпечити з допомогою простого пружинного механізму рівномірну подачу напилків вперед і під кутом.
Варіанти удосконалення механізму:
- Модернізація під роботу по металу може бути здійснена при заміні шпажки на заживающий механізм. До металевого стрижня прикріпіть пружинну фіксацію з пластиною, один такий стрижень встановіть дриль, а другий – в задню бабку. Між пластинами буде обертатися металева заготовка, і ми зможе виробляти токарні роботи по металу;
- Вдома часто потрібні роботи з довгими заготовками. Можна зробити розбірної кріплення дрилі, легка модернізація основи механізму дозволить переставляти її для обробки більш довгих предметів;
- Модернізація обладнання може бути проведена, якщо взяти більш потужний двигун (наприклад, від пральної машинки) і зробити підстава більшої площі. Немає прямої залежності між площею основи і потужністю двигуна, але потрібно брати до уваги, що в процесі роботи двигуна виникають коливання, а підстава верстата служить опорою, завдяки якій саме обладнання з рухомою деталлю буде знаходиться в рівноважному положенні.
Ми розглянули, як легко можна зробити саморобний механізм для токарних робіт з деталей, який напевно є у вас вдома.
Модернізація самого простого обладнання під конкретні завдання, що допоможе обробляти предмети більш складним чином.
Для створення будинку токарного верстата з повноцінним ЧПУ знадобиться блок управління, однак, його складно зробити без спеціальних знань.
Як ми продемонстрували, ручним аналогом ЧПУ можуть служити прості інструменти для обробки дерева або металу, закріплені на підставі під правильним кутом.