Энциклопедия Технологий и Методик

оооооооооооооооооооооооо

Энциклопедия Технологий и Методик
 
Станки для работы с металлом
 
Домашнее металлообрабатывающие станки

Токарный станок по металлу

В этой статье мы поговорим о том, как сделать токарный станок для обработки металлических деталей. Многие его узлы аналогичны тем, что мы использовали в токарном станке по дереву, представленном на нашем сайте немного ранее. Поэтому по ходу рассказа будем отсылать вас к предыдущей публикации.

Познакомимся с общим видом токарного станка. Он показан в центре рисунка А, а его отдельные узлы на рисунках Б и В.

Два коротких 7 и два длинных швеллера 1 соединены между собой так, что образуют жесткую прямоугольную раму или, как ее еще называют, станину станка. На левом конце рамы укреплена неподвижная передняя бабка 9, а на правом конце опора 12. И передняя бабка, и опора имеют втулки, в которые вставлена ходовая труба 2. Она названа так потому, что по ней перемещаются задняя бабка 3 и суппорт 5.

Шпиндель передней бабки такой же, как и у токарного станка по дереву. Для закрепления деталей на нем устанавливаются поводковый патрон или планшайба 14. Приводится во вращение он от электрического двигателя 8 с помощью клиноременной передачи. Мощность двигателя 500 Вт или немного больше с частотой вращения вала до 3000 мин-1.

При обработке древесины токарь держит резец руками. При точении же металла поступать так нельзя — усилия, возникающие при снятии металлической стружки столь велики, что удержать резец не хватит силы. Поэтому его крепят в резцедержателе, который должен перемещаться как вдоль обрабатываемой детали от одной бабки к другой (обычно от задней к передней), так и поперек. Резцедержатель устанавливается на суппорте и перемещается поперек него по направляющим типа «ласточкин хвост».

(щелкните на картинки чтобы их увеличить)

Рис. А

Рис. Б

Рис. В

А суппорт движется вдоль станка вращением ходового винта 13, закрепленного в подшипниках на передней бабке 9 и опоре 12. На правом конце винта предусмотрен небольшой маховичок 5. Вращая его рукой, и перемещают суппорт в нужном направлении. А чтобы выдержать точность, за маховичком установлено кольцо с делениями. Шаг резьбы равен 2 мм, а при повороте ходового винта на одно деление суппорт переместится на 0,05 мм. Отсчитывать перемещение резца на большие расстояния будет удобнее, если около каждой четвертой риски (а их всего 40) нанести цифры 0,2, 0,4 мм и т. д. Чтобы не запоминать, с какой цифры началась обработка, кольцо сделано поворотным. В начале обработки ноль на риске кольца устанавливается против риски на опоре ходового винта. После этого кольцо закрепляют специальным винтом.

Кроме резцедержателя, на суппорте установлены лампочка 10 в защитном колпаке-отражателе и сетчатый экран 11, защищающий токаря от стружки.

При точении длинных деталей трудно получить одинаковый диаметр по всей длине — от усилия резца деталь прогибается, В этом случае рекомендуется использовать люнет 16, опорные кулачки которого подпирают обрабатываемую деталь. Люнет передвигается по опорной трубе вдоль детали и закрепляется в нужном положении, как и задняя бабка.

Для сбора стружки под рамой станка устанавливается поддон 4.

А теперь поговорим о том, как проще сделать узлы токарного станка.

Корпуса передней и задней бабок нашего станка немного длиннее аналогичных корпусов токарного станка по дереву. Вот почему для прочности мы рекомендуем соединять детали корпуса между собой с помощью сварки. Чтобы избежать перекосов от внутренних напряжений в сварных швах, советуем сварить из двух швеллеров длинную колонну. Только потом от нее отрежьте заготовки нужной длины. На этих заготовках проводите разметку центров будущих отверстий. Особенно тщательно следует разметить отверстия под шпиндель, пиноль и втулки.

Шпиндель, детали его крепления и шкивы у станков одинаковые, поэтому делать новые необязательно, если вы построили токарный станок по дереву. Подойдет по своим характеристикам и электрический двигатель.

Но возможности станка можно существенно увеличить, если в дополнение к уже имеющемуся сделать еще один шпиндель для крепления стандартного трехкулачкового патрона.

В пиноли задней бабки целесообразно предусмотреть конические отверстия (так называемый конус Морзе). Они бывают разного размера. Для нашего токарного станка подойдет отверстие под конус № 1. Его размеры приведены на рисунке. В него удобнее устанавливать различные приспособления и инструменты, имеющие конический хвостик. Конус Морзе проще всего изготовить специальной разверткой.

Чтобы легче было извлекать инструмент, винт, перемещающий пиноль, необходимо удлинить, для чего на его конце необходимо проточить цилиндрический хвостовик диаметром 7 мм.

Задняя бабка фиксируется на раме специальной рукояткой. При повороте винт прижимает ее с помощью вкладыша к ходовой трубе. Такое же устройство используется для фиксирования пиноли и люнета. Все перечисленные узлы состоят из одинаковых деталей, и изготовить их не составит труда. Постарайтесь добиться, чтобы поверхность деталей была гладкая, с минимальными зазорами между собой.

Корпуса обеих бабок, суппорта и опоры проще всего изготовить из швеллеров № 12 и 14 с плоскими полками. Для ходовой трубы подойдет стальная труба с наружным диаметром 70 мм и толщиной стенки 5 мм. Ходовые винты необходимо выточить из качественной стали. Подшипники для них изготавливаются из бронзы. Маховички могут быть сделаны из любого алюминиевого сплава. На прочие детали идет конструкционная сталь, например сталь Ст. 45. Отрезая заготовки, не забудьте оставить припуски на обработку и подгонку деталей.

Вы можете встретить затруднения при изготовлении суппорта, имеющего направляющие типа «ласточкин хвост». Но работу можно упростить, разделив сложную деталь на два отдельных, более простых элемента. Между собой они собираются ка винтах М8 или М10 с потайной головкой (см. рис.).

Ходовые винты нарезаются плашкой. Если есть возможность использовать токармый винторезный станок, то лучше конечно, воспользоваться им и нарезать трапецеидальную резьбу. Такие винты и работают лучше, и меньше изнашиваются. Напоминаем, что на всех ходовых винтах резьба должна быть левой, чтобы при вращении маховичков резец перемещался в том же направлении, что и у заводских станков.

В конструкции нашего станка есть детали, изготовленные из крупных заготовок. К ним относятся резцедержатель, узлы его перемещения, патрон и многие другие. Но можно поступить проще, сделав составными.

Точность станка зависит не только от точности изготовления отдельных деталей, но и от точности сборки. Эту операцию следует проводить в следующей последовательности. Вначале в переднюю бабку установите узел шпинделя. Затем саму бабку закрепите на ходовой трубе болтом М10, для чего посередине опорной втулки просверлите отверстие и нарежьте резьбу. Оси шпинделя и ходовой трубы должны быть строго параллельны. Достигается это тщательной обработкой места крепления фланца опорной втулки и установкой прокладок. Параллельность измеряется с помощью часового индикатора, как показано на нижнем рисунке (Рис. А). Добившись необходимой точности, приступайте к сборке рамы станка. Она, как помните, состоит из двух коротких 7 и двух длинных швеллеров 1. Установите на раме переднюю бабку 9 и опору 12. Поставьте на место ходовую трубу 2. Прежде всего добейтесь параллельности направляющих поверхностей длинных швеллеров и ходовой трубы по всей рабочей длине. Когда требуемая точность будет достигнута, в коротких швеллерах рамы просверлите по четыре отверстия под болты. Ответные им отверстия в корпусах передней бабки 9 и опоры 12 сверлятся с припуском в минус 0,1—0,2 мм для последующей обработки их разверткой. Заметим, что сверлить отверстия в корпусах все сразу не нужно. Сначала воспользуйтесь одним отверстием в швеллере как кондуктором для сверла и просверлите соответствующее отверстие в корпусе. Затем оба отверстия совместно расточите разверткой. Точность взаимного расположения узлов еще раз проверьте и, если никаких отклонений нет, вставьте болт и наверните на него гайку. После этого еще раз убедитесь в точности положения узлов и только тогда приступайте к сверлению следующего отверстия. Если случайно будет допущена ошибка, то не отчаивайтесь — ее можно исправить, просверлив отверстие в другом месте, или рассверлите его под болт большего размера. Закончив работу, не забудьте установить под гайки упругие стальные шайбы.

Далее приступайте к установке задней бабки. Проследите, чтобы не произошло смещения осей шпинделя и пиноли задней бабки, иначе при точении вместо цилиндрической будет получаться коническая поверхность. Добейтесь, чтобы оси шпинделя и пиноли лежали на одной прямой, которая, в свою очередь, должна быть параллельна поверхности ходовой трубы. О том, как это сделать, мы уже рассказывали. Установите опорную планку, предохраняющую бабку от проворачивания. Грубая регулировка должна производиться передвижением планки, точная — подбором толщины стальных прокладок. При совмещении центр шпинделя должен совпасть с центром пиноли. Правильно отрегулированная бабка должна легко — от руки — перемещаться по ходовой трубе. Качество сборки проверьте часовым индикатором.

При сборке суппорта не требуется высокая точность. Прежде всего установите и отрегулируйте ходовые втулки так, чтобы горизонтальная поверхность корпуса при перемещении была параллельна оси ходовой трубы. Затем установите и отрегулируйте положение опорных планок. На рисунке показан упрощенный вариант нерегулируемой планки, изготовленной из целой заготовки. Если станок будет эксплуатироваться интенсивно, то для облегчения ремонта и регулирования сделайте планки разъемными — по типу тех, что установлены на задней бабке.

Далее приступайте к установке ходовой гайки и ходового винта. Для выполнения этой операции нужно осторожно снять передний длинный швеллер, чтобы не сбить настройку станины. Наверните гайку на винт и предварительно закрепите его на суппорте. Затем установите подшипники винта на передней опоре. Регулируя взаимное положение гайки, винта и подшипников, добейтесь легкости хода суппорта по всей длине. Последняя операция — установка механизма перемещения резцедержателя. Особой сложностью эта операция не отличается. Нужно только добиться, чтобы резцедержатель перемещался строго перпендикулярно оси ходовой трубы. Закончив работу, установите передний длинный швеллер на свое место.

Станок готов. Теперь следует его покрасить в оранжево-желтый или светло-зеленый цвет. Красить нужно осторожно, чтобы краска не попала на те детали станка, по которым скользят бабка и суппорт. Будет лучше, если перед покраской вы покроете их толстым слоем консистентной смазки.

Перед работой станок обязательно нужно закрепить на прочном массивном столе или верстаке. Нельзя начинать работу, не убедившись, что деталь в патроне зажата крепко. Для точения следует применять правильно и остро заточенные резцы. Не пытайтесь останавливать станок руками или какими-либо предметами. Нужно дождаться, пока шпиндель остановится сам. Перед работой наденьте на глаза очки и плотно застегните манжеты на рукавах. Работать в незастегнутой рубашке, в галстуке, с непокрытой головой недопустимо. Перед тем, как включить станок, проверьте, смазан ли он. Шпиндель смазывается жидкой смазкой, а пиноль и направляющие — консистентной. Окончив работу, уберите стружку и протрите ветошью все неокрашенные детали станка.

Аналогично представленному здесь станку можно сконструировать "Токарный станок по дереву".

Автор: А. Волгин
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.

 

оооооооооооооооооооооооо