Токарный станок по металлу для дома и гаража: применение, виды

Краткое описание самых распространённых моделей советских токарных станков

Функции в широком наборе прилагались к станкам с самого первого выпуска. Достаточно рассмотреть наиболее популярные марки, чтобы в этом убедиться.

Токарный школьный станок ТВ-4

Создан для обучения основам токарного дела, студентов и школьников разного возраста. Открывает доступ к рабочим операциям в большом количестве, среди которых:

Резьба с многозаходными показателями.
Резьбы разных форм, шагов: снаружи и внутри, дюймовая, трапецеидальная, упорная.
Расточные работы для поверхностей в форме конусов, цилиндров.
Проведение зенкерования.
Расточка отверстий.
Рассверливание.

Заготовки вращаются внутри центров и патронов – это главное движение, характерное для заготовок. От коробок передач энергию получает шпиндель. Сама подача – второстепенный фактор, как и её движение. Благодаря этому даже старый режущий инструмент и деталь подводятся друг к другу.

Способен обрабатывать детали с диаметром от 125 до 200 мм.

0,6 кВт – установка снабжается электродвигателями с такой средней мощностью.

Токарный станок по металлу Школьник ТВ-7

Оборудование с учебным назначением. Создан для обучения, выполнения следующих операций:

Зенкование.
Развёртывание.
Обработка с помощью сверла.
Нарезание метрической резьбы.
Обработка торцов с разными параметрами.
Точение, расточка деталей.

Ремень переходит к другой шкивной паре, если скорость снижена. Главный регулятор – рукоятке на правой тумбе у устройства. Итог – поддержка до четырёх скоростей.

Две пары шестерёнок располагаются внутри коробки скоростей. Рукоятка позволяет вручную настроить агрегат. Переключение муфты увеличивает количество доступных скоростей движения до 8 единиц. Переднюю бабку не дополняют рукоятками, упрощающими регулировку нужных оборотных чисел у шпинделя.

Компоненты электросхемы находятся в правой тумбе. Суппорт с задней бабкой ставят на направляющих станины. Дополнительно присутствуют защитные элементы, чтобы операторы не могли повредиться от стружки.

Размеры заготовки находятся в пределах от 100 до 300 мм.

Школьный токарный станок по металлу ТВ6

Применяя этот вид оборудования, операторы получают доступ к следующим операциям:

Частично заготовка отрезается.
Конические, цилиндрические поверхности растачиваются, протачиваются.
Резьба с метрикой.
Торцевая корректировка.
Сверление отверстий.

Станок отличается исходными характеристиками, не допускающими обработку стали с закалённой поверхностью. Приспособление отличается следующими параметрами:

350-миллиметровое расстояние между центрами.
Шпиндель при вращении сохраняет 130-170 оборотов в минуту.
108 мм – на такой высоте находятся части по центру.
300 миллиметров – длина обтачиваемой поверхности.
12 миллиметров – максимум диаметра для обрабатываемой заготовки.

300-киллограммовый вес отличает станок, даже если комплектация минимальна.

Настольный токарный станок по металлу ТВ-16

Оборудование, обрабатывающее металлические детали, отличается небольшими габаритами. Для выполнения элементарных операций, входящих в токарные работы:

Проделка отверстий.
Резьба с разными характеристиками.
Средняя сложность операций.
Проведение растачивания, точения.

160 мм – максимум ограничений для размера заготовок в обработке, если они над станиной. 90 миллиметрам тот же размер равен для расположения над суппортом. 250 мм – максимальное ограничение по длине в центральной части. Сквозное шпиндельное отверстие имеет увеличенную ширину, если сравнить с моделью ТВ-4 – она составит 18 мм.

Станина литая, выполнена из чугуна. Дополняется тремя продольными пазами, выполняющими функцию направляющих. Стандартные показатели мощности находятся в пределах 0,4-0,5 квт. 1400 оборотов в минуту – показатель для скорости вращения, которая определяет, насколько фрезерный станок будет эффективен.

Если грамотно подобрать распорные втулки – то можно избежать появления различных зазоров. Натяжение ремней у клинноременной передачи должно быть правильным, иначе результата добиться не получится.

Назначение и преимущества домашней установки

Станок изготавливается под свои собственные хозяйственные цели. От этого зависит и сложность конструкции, и мощность двигателя. В целом он может выполнять те же работы, что и профессиональные установки:

точение разных поверхностей (в виде цилиндров, конусов);
изготовление резьбы;
подрезочные работы;
металлообработка торцов.

Благодаря такому широкому функционалу с помощью этого устройства можно затачивать ножи, ремонтировать некоторые детали автомобиля, резать металлические конструкции и т.п.

При этом изготовить токарный станок своими руками – это более выгодный вариант, поскольку:

такое изделие обойдется дешевле;
оно не столь громоздкое, как многие промышленные установки;
его можно спроектировать и выполнить под конкретные задачи, которые необходимы владельцу;
его легко разместить в гараже, сарае и закрепить на любую жесткую поверхность.

Разновидности

Есть много разновидностей токарных станков

Перед приобретением важно ознакомиться с особенностями каждого вида, чтобы сделать правильный выбор

Настольный для домашней мастерской

Небольшой станок фиксируется на специальном столике. Имеет небольшой вес и габариты, но позволяют выполнить большое количество операций. Помимо наружной обработки, можно выполнить сверление и расточку. Его преимущества — низкая стоимость и энергопотребление. Во время работы почти нет шума.

Бытовые, миниатюрные (мини), малогабаритные

Масса таких станков часто не превышает 50 кг, но технические характеристики многих моделей не уступают крупногабаритным аналогам. Станина выполнена в основном из чугуна — это снижает вибрацию во время работы. Рабочий диаметр патрона составляет 50–100 мм, частота вращения шпинделя 100–3800 оборотов в минуту, мощность двигателя варьируется от 0,55 до 2,25 кВт.

Винторезный

Распространенная группа токарных станков различной модификации. Пользовались популярностью еще во времена СССР на крупных производствах. Отличаются габаритами, длиной и диаметром обрабатываемых деталей. На заводах часто встречаются модификации 16К20, 1К62.

Автоматический с поперечной подачей

Используются в серийном производстве для разных операций с небольшими деталями, в том числе обработки фасонных поверхностей. На них практикуется также точение изделий из меди, латуни, легированной стали.

Универсальные

Распространенная группа станков, которые встречаются в серийном и массовом производстве. Сюда как раз входит токарно-винторезный станок. Такое оборудование отличается широким диапазоном режимов (частота вращения шпинделя, скорость подачи инструмента), а также возможностью выполнять работы разного профиля.

Классификация универсальных станков:

Тяжелые — на них можно обрабатывать крупногабаритные детали диаметром 1600–4000 мм.
До 15 тонн — предназначены для обработки деталей диаметром 600–1250 мм.
До 4 тонн — максимально допустимый диаметр заготовки составляет 500 мм.
Легкие — для работы с небольшими изделиями диаметром 100–200 мм.

К универсальным агрегатам относятся также токарно-револьверные станки. Они предназначены для массового и серийного изготовления деталей из прутка. Главное, его отличие от токарно-винторезного станка — наличие револьверной головки, к которой можно закрепить сразу несколько инструментов в необходимой для работы последовательности.

Мобильные

Переносные станки отличаются компактными размерами и мощной конструкцией с гидравлическим или пневматическим приводом. В зависимости от модификации возможна обработка наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, труб, фланцев, канавок. Станок крепится к краю заготовки.

Особенности и преимущества:

Простая установка и фиксация детали.
Выполнение операций в труднодоступных местах.
Возможность использовать дополнительные приспособления.
Высокая точность и качество обработки.

Необычные

В промышленности встречаются необычные типы токарных станков. Это дорогостоящее узкопрофильное оборудование, которое обслуживают высококвалифицированные работники.

К ним относятся:

Многошпиндельные — позволяют обрабатывать одновременно несколько деталей. Применяются в условиях серийного производства.
Копировальные полуавтоматы — выполняют сложные операции с использованием нескольких инструментов.
Лоботокарные — предназначены для деталей, диаметр которых во много раз превышает высоту (шкивы, фланцы, колеса).
Карусельные — промышленные станки для точной обработки крупногабаритных деталей.
Затыловочные — предназначены для заточки режущих инструментов (фрез, метчиков, разверток, зенковок).

Ручные

Группа объединяет типы токарных станков с ручным управлением (не ЧПУ). Они не оснащены автоматикой, все действия токарь выполняет вручную. Перемещение задней бабки и подача пиноли осуществляется рабочим без помощи дополнительных механизмов.

Автоматизирована только подача режущего инструмента. Ручные станки постепенно вытесняются аналогами с ЧПУ, автоматами и полуавтоматами.

Микро

Оборудование ограничивается весом 30–35 кг. Станки применяются для мелкосерийной работы в домашней мастерской. Питаются в основном от розетки 220 В. Малое энергопотребление и отсутствие шума позволяет работать, не мешая соседям.

Подготовительный этап: проектирование и чертежи

На подготовительном этапе важно разобраться с тем, из каких составных частей будет состоять будущий токарный станок по металлу. На основе этого подбираются подходящие агрегаты и детали из подручных материалов

Важно учесть, на какие именно задачи будет ориентирован механизм, для чего будет использоваться.

Принципиально установка должна состоять из следующих элементов:

Электродвигатель с передачей на ведущей механизм. Часто выбирают рабочие установки от старых стиральных машин. Обычно мощность подбирается в пределах 1000-1500 Вт. Для проведения бытовых работ этого достаточно.
Соединительные части (металлические уголки, болты).
Корпус и металлическая основа (труба, швеллер).
Ходовые части – ручка для продольного перемещения, подшипники.
Опорная часть (рамная конструкция).
Упорный механизм с резцами.
Задняя и передняя бабка – в идеале можно взять от другого станка.

Схема готового устройства представлена на фото.

Когда все детали будут в наличии, можно составить принципиальный чертеж изделия. За основу можно взять следующие рисунки.

Токарный станок в собранном виде, его основные элементы можно увидеть здесь.

Выбор двигателя

При приобретении готового станка необходимо уделять особое внимание двигателю. Наличный двигатель вполне соответствует описанию в инструкции, в которой прописаны допустимые нагрузки. Для начала нужно определиться с потребностями и областью, в которой будет использован станок

Для начала нужно определиться с потребностями и областью, в которой будет использован станок.

Асинхронные

Асинхронный двигатель предназначен для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. В название этого двигателя вложено его назначение, «асинхронный» означает «неодновременный».

Указывается на то, что у асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля статора всегда превышает частоту вращения ротора. Работа асинхронного двигателя происходит от сети переменного тока. Асинхронный двигатель имеет либо алюминиевую, либо литую чугунную станину. Обмотка статора находится в пазах сердечника статора.

Концы фаз обмотки через отверстие в станине выведены в коробке, которая состоит из корпуса, переходного патрубка и крышки. Этот класс двигателей имеет широкий диапазон мощности. Их выбирают в основном потому, что у них большая мощность при относительно небольших размерах, скорость вращения – осень высокая, асинхронные двигатели надёжные.

Коллекторный

Коллекторный двигатель предполагает в своём устройстве заложенный датчик положения ротора и переключатель тока в обмотках, которым является одно и то же устройство – щеточно-коллекторный узел.

ъЭлектрический ток, попадая на обмотки якоря, провоцирует возникновение электрического поля, которое, с одной стороны, имеет южный полюс, а с другой стороны – северный. Ток через обмотки постепенно переходит от одной обмотки к другой, вал электродвигателя совместно с якорем вращается, но только до тех пор, пока к нему поступает напряжение.

Как соорудить своими руками

Нормальный станок стоит минимум 50 000 рублей. Если собрать его самостоятельно, то эта сумма значительно уменьшится.

Внимание. Для изготовления самодельного токарного станка желательно пользоваться типовыми чертежами. Там есть все размеры деталей и порядок сборки

Там есть все размеры деталей и порядок сборки.

Эти чертежи можно улучшить. Например, стоит добавить кнопку аварийного отключения, термореле, защищающее от перегрева, защитный кожух.

Подборка деталей

Определенные элементы устройства придется купить в собранном виде, например, двигатель и зажим. Некоторые приобретаются отдельно и заказываются в мастерских, где их изготовят по требуемым размерам. Чем лучше используемая сталь, тем дольше будет служить станок.

Основание

Лучшим выбором будет использование литой станины от старого нерабочего станка. От основания зависит устойчивость агрегата. В качестве альтернативы можно сварить раму из швеллеров или профильных труб. Нельзя брать дерево, так как оно не сможет выдержать рабочей нагрузки.

Электродвигатель и передача

Для двигателя можно использовать устройство от старой стиральной машины или другой бытовой техники, которая имеет достаточные показатели мощности. Также стоит подумать над приобретением нового двигателя, так как цена на него не слишком высока.

Лучше применять ременную передачу. Она намного проще в сборке. Также при использовании ремня непосредственно на вал оказывается меньшее воздействие, а это значительно увеличивает длительность эксплуатации.

Ведущий и ведомый центры

Два эти узла размещаются на одной оси. Также существует тип станков, имеющих один ведущий центр. Ведомый необходимо поставить на заднюю бабку (он может быть вращающимся или стабильным). Для изготовления подойдет заточенный конец болта.

Как устроен токарный станок

Для начала – посмотрим на фото токарного станка по металлу и расскажем несколько слов о его устройстве.

Основа станка – это станина, как правило, отлитая из чугуна. На ней расположены все остальные элементы.

Заготовка детали укрепляется между передней (шпиндельной) бабкой, на которой расположен шпиндель, и задней бабкой. Шпиндель представляет собой металлический вращающийся вал с коническим отверстием в центре. В нем можно закрепить патрон для детали, планшайбу и другие необходимые приспособления.

Кроме того, на передней бабке есть коробка передач с рычагами для регулировки частоты вращения шпинделя.

Задняя бабка – узел, который нужен для фиксации детали с другой стороны. Также на ней можно устанавливать метчики, сверла, и другие инструменты, которые требуются для обработки детали. Для этого предназначена пиноль – цилиндр, в центре которого, как и у шпинделя, есть коническое отверстие.

Установленную на специальной плите, заднюю бабку можно передвигать вдоль станины. Таким образом можно отрегулировать расстояние между ней и шпинделем, и прочно зафиксировать заготовку детали. Подвижная задняя бабка нужна и тогда, когда требуется просверлить в детали сквозное отверстие.

Параллельно оси станка перемещается каретка, на которой укреплен суппорт. На суппорте стоит резцедержатель, головка которого способна поворачиваться и вести резец не только продольно, но и в поперечном направлении. Головку резцедержателя можно фиксировать под различными углами.

Токарная мастерская. Электрификация помещения

Комфорт, безопасность становятся безопасными при правильном освещении, выполнении мер земляной защиты, зануленная шина, оборудование, станки, инструменты. Токарная мастерская должна располагать минимум 2 — 3 вида светильников, корпуса, отражатели, металлические части заземляются.

1 светильник ставится, так, чтобы рассеяние света происходило под потолок. Он ставится так, освещая 9999% площади мастерской.
2 фонарь ставят преобладанием направленного света на рабочее место.
3 источник света делают естественным: окно, открытая дверь.
Используют дополнительный осветительный прибор. Лучшее решение применение в светильнике светодиодных ламп.

Больше 70% площади помещения токарной мастерской должны каждым осветительным прибором оттянуть тень дальше от рабочего места. Светодиодные лампы потребляют меньше электроэнергии, распространяют тепло. Они обеспечивают нормальное свечение, безопасность глазам. Электрификацию помещения совмещают с расстановкой максимального числа 3-полюсных розеток 220 В, 3-фазных розеток с заземляющей шиной. Расчёт потребления розеток + станков выполняют с коэффициентом использования 0,26 — 0,66. Крупные станки потребляют максимальную мощность, поэтому сечение проводников выбирают из расчёта токовой нагрузки, в 2-изоляции. В помещении ставится 1 светильник аварийного освещения от блока бесперебойного питания 3- 5 час.

Jpeg

Варианты модернизации

Модернизация станка должна идти в нескольких направлениях это:

повысить мощность, поставив электродвигатель нового поколения;
увеличить число рабочих передач для широкого перебора скоростей;
повысить жёсткость в узлах станка;
установка механической и электрической защиты для более безопасной работы;
добавление вспомогательных узлов.

Ремни от шкивов

Ремни для шкивов лучше подбирать из поликлиновых ремней от автомобилей. Автомобильные ремни имеют большую площадь контакта (не проскальзывают), небольшая толщина (может работать с меньшими радиусами не перегреваясь), без биений (нет шума).

Кнопка экстренного торможения

Торможение в токарных станках необходимо. Проще всего делать модернизацию электрической схемы. Асинхронные двигатели рекомендуется тормозить подачей на клеммы двигателя постоянного напряжения на непродолжительное время (1-2сек.)

Установка защитного кожуха

Защитный кожух в обязательном порядке защищать шкивы и ремни передачи на шпиндель. Рекомендуется делать защитный кожух со стеклом для защиты глаз от стружки.

УЗО и другие защитные устройства

УЗО, предохранители, термореле, автоматы защиты, защитные кнопки должны быть установлены на токарном станке обязательно. Провода должны быть правильного сечения. Надежно закреплены на контактных площадках. Средства электрической защиты гораздо дешевле собственной жизни.

Освещение

Освещение зоны реза настольной лампой с гибкой арматурой поможет работать на станке. Единственное замечание: лучше использовать пониженное напряжение для питания лампы. В промышленных станках использовалось напряжение 36 В.

Разборная основа

Разборная основа не рекомендуется для домашнего токарного станка. Чем массивнее основа станка, тем меньше вибрация и выше качество изготовления деталей.

Применение наждачного или шлифовального круга

На токарный станок можно устанавливать наждачный и шлифовальный круг для расширения возможностей токарного станка. Наждачный круг при работе на токарном станке необходим для заточки резцов.

Какие подручные средства можно использовать?

Для самодельных станков, кроме деталей от списанных токарных станков некоторые используют электрическую дрель как электропривод.

Как стать профессионалом в металлообработке

Обучение токарному делу, как, например, в профессии врача, длится целую жизнь, кроме существенного объема теоретической информации, книг и практических навыков которые предстоит освоит стоит есть постоянно обновляющийся парк техники, требующий изучения, токарные станки развиваются. Также увеличивается номенклатура обрабатываемых материалов, появляются новые композитные и полимерные материалы с неизученными свойствами.

Скачать учебное пособие по токарному делу

Помочь в овладении профессии могут уроки по токарному делу и обработке металлов от более опытных коллег и преподавателей. Сейчас в интернете стала доступна библиотека технической литературы по обработке металлов: справочники, пособия токаря и учебники. Дополнительное образование требует времени, которого постоянно не хватает, и денег, которые тоже не будут лишними, но эти затраты с лихвой окупятся в будущем.

Назначение и принцип работы

Токарный станок предназначен для обработки цилиндрических и округлых деталей. Под обработкой понимается удаление слоя металла, для придания заготовке требуемой формы. Основная функция прибора – точение и растачивание (проделывание отверстий и полостей внутри детали). Домашние или школьные модели относятся к типу токарно-винторезных и способны:

обработать торец;
просверлить отверстие;
нанести резьбу;
точить и растачивать;
выточить паз или канавку;
зенкеровать.

Некоторые модели комплектуются дополнительными устройствами, расширяющими набор функций – от точения до сложной обработки заготовок. Домашнее оборудование предназначено не для массового производства деталей, а для создания конкретной и уникальной заготовки.

Простейшая конструкция включает в себя основу – станину с канавками для плавного хода задней бабки, фиксирующей детали, и суппорта. Суппорт – подвижная часть конструкции, где закрепляются резцы. Он отвечает за обработку детали и перемещается в 1-3 плоскостях.

С другой стороны от задней бабки, на станине прочно закреплена передняя бабка. В ней фиксируется обрабатываемая деталь. К этой части станка подведен двигатель, обеспечивающий вращение заготовок, перемещение суппорта, задней бабки.

Внимание! Габариты обрабатываемой детали зависят от размеров станка. Домашние модели созданы для обработки не очень крупных, по длине и толщине, заготовок

Особенности и сфера применения

Токарный станок используется для обработки округлых и цилиндрических металлических заготовок. Под этим подразумевается придание детали нужной формы. Главная функция устройства заключается в точении и растачивании элементов.

Если один раз приобрести для домашней мастерской токарный станок, то в дальнейшем быстро можно будет решать такие задачи:

Вытачивать детали различных размеров.
Создавать внутренние и внешние резьбы.
Растачивать болванки.
Производить цилиндрические и конусовидные болванки.
Обрабатывать боковые грани.
Обрезать металлические элементы.
Высверливать разъемы.

Важно!
Главное преимущество заключается в том, что со станком довольно легко работать. Даже при минимальном опыте можно создать простейшие детали

Постепенно (при накоплении знаний) человек сможет переходить к более сложным изделиям.

Устройство токарного станка

Существует несколько основных деталей токарного станка. Каждая из них влияет на работу остальных. Помимо ключевых узлов, на оборудование можно устанавливать различные приспособления для токарных станков.

Станина

Чтобы станок был неподвижен во время работы, все детали закрепляются на тяжёлой станине. Она представляет собой два вертикальных ребра, которые закрепляются на неподвижном основании. В нижней части основания могут располагаться отсеки для хранения инструмента и оснастки. На верхней части закрепляются поперечные рейки, по которым передвигаются суппорта и задняя бабка (каретка).

Передняя шпиндельная бабка

В этой детали располагается шпиндель с патроном, подшипники и система управления станком. Внутри находятся подвижные шестерни, через которые на резец передаётся вращательное усилие.

Задняя бабка

Представляет собой подвижный узел станка. С помощью задней бабки закрепляется заготовка на шпинделе. Состоит из двух частей. Нижняя считается неподвижной и играет роль основания. Верхняя перемещается по валу, который проходит внутри задней бабки.

Суппорт

На верхней части суппорта закрепляются резцы и различные токарные инструменты. Суппорт является подвижным элементом. Если установить центральную точку станка, эта деталь передвигается в четырёх направлениях, обрабатывая заготовку.

Токарный станок по металлу для дома и гаража