Как сделать токарный станок по дереву своими руками: от устройства до сборки

Содержание

1. История и эволюция
2. Делать или покупать?
3. Основной материал
4. Привод
5. Станина
6. Бабки
7. Задняя бабка
8. Подручник
9. Держатель
10. В заключение

Многие мастера, начав с изготовления или покупки сверлильного станка, вскоре сталкиваются с необходимостью точить детали. Промышленный токарный станок — удовольствие дорогое, поэтому возникает идея сделать его самостоятельно. Часто можно увидеть попытки создать универсальный станок для обработки и металла, и дерева, как на рисунке ниже.

Самодельный универсальный токарный станок

Такие работы вызывают уважение к мастерству и изобретательности авторов. Действительно, на металлообрабатывающем станке можно точить и дерево, часто для этого даже предусмотрены специальные вставки в патрон. Однако важно понимать, что самодельный универсальный агрегат вряд ли долго сохранит необходимую для работы с металлом точность.

Причина не только в том, что усилие резания металла значительно выше. Сама физика процесса обработки этих материалов принципиально разная. Для качественной токарной обработки металла требуются совсем иные параметры жесткости, точности и мощности станка, что исторически привело к выделению станкостроения в отдельную сложнейшую отрасль. Однако сделать своими руками полноценный токарный станок именно по дереву — задача вполне реализуемая. Такой станок сможет годами обеспечивать максимально возможную для дерева точность обработки (±0,5 мм). Для его создания потребуется выполнить лишь 2-3 токарные операции по металлу (например, выточить конус или вал), что может сделать любой токарь средней квалификации на обычном станке. Кроме того, нужно будет купить набор специальных резцов по дереву (см. рис.). Остальные компоненты и узлы можно изготовить самостоятельно, что существенно снизит затраты.

Набор резцов для обработки древесины на токарном станке

История и эволюция токарного дела

В статье будут рассмотрены некоторые технические решения, которые редко применяются в промышленности, но могут быть крайне полезны для мастеров-любителей, значительно упростив и удешевив создание станка. Чтобы понять логику развития этих решений, полезно заглянуть в историю.

Прародителем всех станков, обрабатывающих материал вращением, было примитивное устройство эпохи неолита для добычи огня и сверления (поз. 1 на рис.). Позже, в древности, появился токарный станок с ножным приводом (поз. 2), где роль центров играли заостренные колья. Такой принцип, когда заготовка вращалась туда-обратно, продержался в ремесле очень долго, вплоть до XVIII века (поз. 3), заставляя мастера постоянно переворачивать резец.

Этапы эволюции токарного станка по дереву

В Древнем Египте использовали лучковый привод (поз. 4), где «двигателем» был человек. Интересно, что в российской глубинке такие станки встречались вплоть до конца XX века. Значительный шаг вперед сделал древнегреческий мастер Феодор около 400 г. до н.э. (поз. 6). Он усовершенствовал ножной привод, добавив кривошип для вращения в одну сторону, сделал центры вращающимися и ввел в конструкцию тяжелый маховик для сглаживания колебаний. Подобные станки использовались на мелких производствах даже в начале эпохи электрификации (поз. 7).

Современный электрический токарный станок по дереву (поз. 8) сформировался в конце XIX века и с тех пор принципиально не изменился. Его ключевые узлы: привод с массивным ротором, выполняющим роль маховика; передняя бабка со шпинделем и патроном для крепления заготовки; подвижный подручник с упором для резца; задняя бабка с регулируемым пинолем и вращающимся центром, что позволяет обрабатывать длинные детали без переустановки.

Устройство и кинематическая схема современного токарного станка по дереву

А если без мотора?

Энергонезависимый станок может пригодиться на даче или стройплощадке. Мускульной силы достаточно для обработки заготовок диаметром до 150 мм. Существует два основных варианта: классический станок с ножным приводом (размеры кривошипа указаны на рис.) и простейшее приспособление на козлах с ручным приводом бечевой. Последний вариант, конечно, не подойдет для сложных работ, но для обточки опорных столбов беседки или крыльца — вполне.

Устройство энергонезависимых токарных станков по дереву

Делать или покупать?

Прежде чем браться за изготовление, стоит оценить возможность покупки. Иногда можно найти очень удачные варианты. Например, если вам попадется старый советский станок УБДН-1 или его современный аналог (см. рис.) по разумной цене — это отличная покупка.

Бытовые деревообрабатывающие станки промышленного производства

Такой многофункциональный агрегат объединяет в себе: циркулярную пилу, точило, фуганок, шлифовальный и сверлильный станки, а также токарный по дереву. Он работает от обычной розетки и не требует заземления. Более бюджетный вариант — специальная станина, превращающая обычную электродрель в токарный станок (справа на рис.). Такой станок по функциональности не уступит фирменному, но обойдется в разы дешевле.

Совет для новичков: перед созданием полноценного станка имеет смысл собрать простейшую конструкцию и попрактиковаться на ней. Навыки токарной обработки дерева осваиваются довольно быстро.

Видео: простой самодельный токарный станок своими руками

Выбор основного материала для станка

Из чего лучше делать станок? Кажется очевидным, что из металла, ведь станок должен быть прочнее заготовки. Однако история и практика показывают, что это не всегда так. Деревянный станок, при грамотном исполнении, может долго и точно служить своему владельцу.

Самодельные токарные станки бывают полностью металлическими (поз. 1 на рис.), комбинированными (металл+дерево, поз. 2), собранными из подручных материалов (поз. 3) и даже без станины (поз. 4). На любом из них опытный мастер сможет добиться отличных результатов. Дерево — материал не только благородный, но и технологичный.

Самодельные токарные станки по дереву из различных материалов

Какое дерево выбрать?

Идеальный материал — выдержанный, бездефектный дуб, прошедший естественную усушку. Станки из такого дуба служат десятилетиями. Если дуба нет, можно использовать обычную строевую сосну, но станину в этом случае нужно делать по более жесткой рамно-балочной схеме. Такие конструкции популярны, например, в англосаксонских странах. На рисунке приведены чертежи «английского» станка из обычных пиломатериалов (размеры в дюймах). По сути, это старинный ножной станок, адаптированный под электропривод. Чтобы вернуть ему энергонезависимость, достаточно удлинить среднюю стойку и смонтировать педальный узел с кривошипом и маховиком.

Чертежи токарного станка по дереву со станиной из обычных строевых пиломатериалов

Выбор и обустройство привода

Сегодня мускульный привод — скорее экзотика. Электричество доступно практически везде. Мощность двигателя — важный, но не критичный параметр. Для обработки бревна диаметром 200-300 мм достаточно двигателя мощностью 1-1.5 кВт, а для мини-станка хватит и 350 Вт.

Гораздо важнее частота вращения шпинделя. Для безопасной и качественной работы с деревом она не должна превышать 600-700 об/мин, оптимальный диапазон — от 60-70 до 300-400 об/мин. Существует несколько вариантов привода:

• Односкоростной асинхронный двигатель с конденсаторным пуском и механической ременной или цепной передачей (для регулировки скорости).
• Многоскоростной асинхронный двигатель (например, от стиральной машины или вентилятора).
• Привод от электродрели с регулятором оборотов.

Просто асинхронный двигатель

Использование обычного асинхронного двигателя требует организации ступенчатого изменения скорости с помощью ременной передачи и шкивов разного диаметра. Плюс такой схемы — тяжелый ротор двигателя и массивные шкивы сами по себе являются хорошим маховиком, сглаживающим рывки при обработке сучковатой древесины. Минус — необходимость точения или поиска шкивов нужных диаметров.

Двигатель от стиральной машины

Отличный вариант — асинхронный двигатель от старой стиральной машины с возможностью переключения обмоток для изменения скорости. Его мощности (300-400 Вт) вполне хватит для домашнего станка. Особенно хороши моторы от машин с прямым приводом барабана: их подшипники рассчитаны на значительные несбалансированные нагрузки. Чертежи станка с таким двигателем представлены на рисунке.

Чертежи токарного станка по дереву с мотором от стиральной машины

Видео: токарный станок с двигателем от стиральной машины

Привод от электродрели

Размеры конуса Морзе под патрон дрели №1

Это, пожалуй, самый популярный и технологичный вариант для самодельщиков. Он кардинально упрощает конструкцию передней бабки: она превращается в простой зажим для корпуса дрели. Не нужно точить конус Морзе или сложные валы — стандартный патрон дрели уже готов к установке держателя для дерева. На рисунке показаны два варианта таких зажимов: металлический и деревянный. Деревянный даже предпочтительнее, так как лучше гасит вибрации.

Передние бабки — зажимы для токарного станка по дереву из дрели

Главный недостаток дрели — падение крутящего момента на низких оборотах, что ограничивает диаметр обрабатываемых заготовок (примерно до 150 мм при мощности 350 Вт). Однако простота реализации перевешивает этот минус, о чем свидетельствует множество реализованных проектов.

Видео: токарный станок по дереву быстро (из подручных материалов)

Видео: токарный станок из фанеры с двигателем-дрелью

Видео: универсальный токарный станок по дереву

Видео: улучшенный токарный станок по дереву из дрели

Изготовление станины

Станина — основа станка, от ее жесткости и ровности зависит точность работы. Металлические и дубовые станины имеют свои плюсы и минусы. Комбинированный вариант, где силовые элементы из дуба соединены усиленным металлическим крепежом, можно сделать с помощью ручного инструмента и дрели, и он прослужит не одно десятилетие.

Конструкция такой станины показана на рисунке. Основной материал — дубовый брус 100х100 мм. Обе бабки имеют одинаковую конструкцию и рассчитаны на самодельные узлы вращения. Специальные гребни внизу бабок предотвращают их перекос.

Устройство станины токарного станка по дереву из дуба на усиленном металлическом крепеже

По схожему принципу можно сделать и мини-станок, например, с мотором от вентилятора.

Если все же металл

В массовом производстве металлические станины выигрывают по себестоимости. Любители же часто делают их из швеллера, но без фрезерных работ добиться ровных поверхностей сложно. К тому же сварка может сильно «повести» конструкцию. Более надежный вариант — станина из спаренных труб (см. рис.), которую после сварки можно выровнять, притянув к жесткому основанию. На рисунке также приведены чертежи сварной станины для станка с приводом от дрели.

Станины токарных станков до дереву из швеллера

Чертежи токарного станка по дереву с металлической станиной из сдвоенных труб

Передняя и задняя бабки: самодельные решения

Кажется, что сделать бабки, особенно заднюю с вращающимся центром, без точного токарного станка невозможно. Однако здесь на помощь приходит физическое явление — масляная гидродинамическая подушка (ГДП).

Что такое ГДП и как ее использовать

При вращении вала в смазанном отверстии с небольшим зазором масло увлекается в узкую щель, создавая область высокого давления, которая и приподнимает вал, разделяя поверхности тонкой масляной пленкой. Для ГДП подходит любая консистентная смазка: солидол, литол, но лучше всего — специальный шахтол, рассчитанный на медленные вращающиеся соединения.

Принцип действия гидродинамической масляной подушки

Передняя бабка на ГДП

Типовая передняя бабка (слева на рис.) требует точной обработки посадочных мест под подшипники. Самодельный узел с ГДП (справа) изготавливается проще. Валом служит обычная резьбовая шпилька М12-М20, которая вращается в стальной трубке-обойме, запрессованной в корпус бабки. Зазор между шпилькой и обоймой заполняется бронзовой фольгой и обильно смазывается. После сборки и непродолжительной обкатки на холостом ходу образуется устойчивая ГДП, обеспечивающая плавное вращение.

Устройство типовой и самодельной передних бабок токарного станка по дереву

Для тех, кто не доверяет ГДП, есть альтернатива — подшипниковый узел, который можно использовать как в циркулярной пиле, так и в передней бабке токарного станка. Его чертежи представлены на рисунке.

Чертежи пошипникового узла для циркулярной пилы или передней бабки токарного станка по дереву

Задняя бабка

Конструкции вращающихся центров задней бабки токарных станков по металлу и дереву

Конструктивно центры для металла и дерева похожи, но «деревянный» рассчитан на меньшие нагрузки. Поскольку осевые отверстия в деревянных деталях сверлят редко, можно упростить конструкцию, отказавшись от пиноли. На рисунке показана типовая задняя бабка и остроумное решение — использование петли от гаражной двери в качестве корпуса для вращающегося центра. Здесь также работает принцип ГДП, а для фиксации центра от обратного хода вместо сложной резьбы используют плавающую алюминиевую втулку.

Стандартная задняя бабка токарного станка по дереву и самодельный вкладыш в нее из гаражной петли

Подручник для резца

Чертежи подручника для самодельного токарного станка по дереву

Простейший подручник — это доска с деревянным упором. Но для качественной работы, особенно при точении фасонных деталей, нужен инструмент с регулируемым и поворачивающимся упором. Чертежи такого металлического подручника, который можно сделать без сложных токарных работ, приведены на рисунке.

Держатели заготовок

Надежное крепление заготовки — ключевой момент. Универсальным держателем является трезубец (поз. 1 на рис.), которым часто комплектуются заводские станки. Он хорошо держит заготовки диаметром до 120 мм. Однако сделать его своими руками качественно сложно.

Держатели заготовок для токарного станка по дереву

Для мелких работ (например, точения рюмок) используют винтовой патрон (поз. 2), который с успехом заменяется обычным зажимным патроном от дрели (поз. 3). Для крупных заготовок неправильной формы применяют планшайбу (поз. 4). Ее можно сделать самостоятельно из бакелизированной фанеры, усиленной стальным листом сзади. На основе такой планшайбы можно даже изготовить простейший самодельный кулачковый патрон (поз. 5), который позволит точить, например, чаши из ценных пород дерева.

Видео: токарный мини-станок по дереву

В заключение

Сделать станок — это полдела. Не менее важно научиться на нем работать. Для вдохновения и освоения навыков рекомендуем посмотреть видео о тонкостях токарной обработки дерева и о том, как сделать простой копировальный станок для выточки одинаковых деталей, например, балясин.

Видео: точение на токарном станке по дереву

Видео: простой копировальный станок для выточки балясин

что еще почитать: Сверлильный станок: как сделать самому, компоненты, чертежи, изготовлениеГриндер (шлифовальный станок): ленточный и дисковый, схемы, изготовление, компонентыСамодельный профилегиб и трубогиб: нормы, рекомендации, способы сгибания, примеры Вывести все материалы с меткой:

• техника
• станки

Перейти в раздел:

• Электрика и техника

Обсуждение:

выйти

Нажимая кнопку «Добавить комментарий», я соглашаюсь с пользовательским соглашением и политикой конфиденциальности сайта.



• Проверка и чистка вентиляции в квартире: безопасные методы и правила
• Выбор и отделка потолка для ванной комнаты: современные решения для влажных помещений