Дерево легко поддается обработке. Используя простые инструменты, можно создавать вещи удивительной красоты и функциональности.
Отдельно стоит отметить изделия, имеющие форму фигур вращения: ручки для инструмента, балясины лестниц, кухонную утварь. Для их изготовления недостаточно топора или стамески, необходим токарный станок.
Купить подобное устройство – не проблема, вот только хороший станок стоит дорого. Обзавестись столь полезным инструментом и сэкономить несложно, ведь можно сделать токарный станок по дереву своими руками.
Зачем нужен и как он устроен
Токарный станок предназначен для изготовления деревянных изделий, имеющих цилиндрическую или близкую к ней форму. Это незаменимая вещь при ремонте загородного дома с деревянной лестницей, резным крыльцом, но не только.
При наличии некоторого опыта токарный инструмент позволит не просто сэкономить на покупных элементах декора, но и заработать, ведь деревянные изделия ручной работы высоко ценятся.
Необходим ли в домашней мастерской такой станок, решать самому мастеру.
Конечно, если нужны несколько ручек для стамесок, их проще купить, но если есть желание изготовить цельнодеревянную лестницу, то комплект балясин выльется в очень крупную сумму. Гораздо дешевле изготовить их самостоятельно. Кстати, даже не придется тратиться на покупку оборудования – простенький станок можно изготовить в собственной мастерской, используя подручные материалы.
Принцип работы токарного станка по дереву не отличается особой сложностью. Цилиндрическая заготовка фиксируется вдоль оси вращения. На нее передается крутящий момент. Подводя к заготовке различные резцы или шлифующий инструмент, ей придают желаемую форму.
Основные части токарного станка:
- станина, на которой закреплены все составные части;
- электрический привод;
- передняя бабка;
- задняя бабка;
- подручник.
Для удобства работы используют схемы изменения скорости вращения. В профессиональном оборудовании это настоящая коробка передач, система шестерен, позволяющая регулировать обороты в очень широких пределах. Это сложно, самодельный токарный станок по дереву достаточно оборудовать ременной передачей с несколькими шкивами разного диаметра.
Изготовление станины
Станина – рама, которая объединяет все части станка в единое целое. От ее надежности зависит прочность конструкции в целом, потому лучший материал для рамы – стальной уголок. Также можно использовать профильную трубу прямоугольного сечения.
Прежде всего, намечают размеры будущего агрегата. Данный показатель во многом зависит от того, для каких именно изделий нужен станок. Средний размер станины домашнего токарного станка – 80 см. С помощью болгарки с кругом по металлу отрезают две одинаковые заготовки.
Подкладывая деревянные бруски, угольники полками вверх и внутрь, укладывают на ровную поверхность, их верхние грани должны создать идеальную плоскость. Между ними выдерживают одинаковое расстояние, примерно 5 см. Чтобы правильно их сориентировать, используют рейку соответствующей толщины.
Продольные детали основания фиксируют струбцинами. Из такого же угольника делают поперечины. Их три. Две крепят на краях конструкции, третью, являющуюся опорой для передней бабки, примерно в двадцати сантиметрах от левого края. Точные размеры зависят от типа используемого двигателя и параметров шкива, который удалось найти.
Остается сварить станину в единое целое. Шов должен быть надежным и качественным, варить можно ручной сваркой или использовать автомат.
Важно сразу определиться, как будет использоваться станок. Возможна настольная установка или изготовление автономного агрегата. Во втором варианте необходимо предусмотреть ножки. Их можно изготовить из того же угольника, а можно вырезать из бруса подходящей толщины. Применение деревянных ножек позволит сэкономить на материале, кроме того, станок можно будет сделать разборным.
Электродвигатель для станка
Основа привода токарного станка – двигатель. При выборе данного агрегата важно обращать внимание на его основную характеристику – мощность. Для домашнего станка подойдут модели мощностью от 1200 до 2000 Вт. Важен тип подключения, бывают однофазные и трехфазные двигатели.
В настольном токарном станке небольшой мощности можно использовать двигатель от стиральной машины. Он вряд ли справится с обработкой крупной заготовки, но поможет изготовить мелкие элементы декора и кухонную утварь.
Прямой привод или ременная передача
Существует несколько способов передачи вращения на заготовку. Самый простой – прямой привод. В данном случае заготовка крепится непосредственно на вал двигателя. Отличительная особенность данной конструкции – простота. При всем при этом прямой привод имеет ряд существенных недостатков.
Прежде всего, станок с прямым приводом не позволяет регулировать скорость вращения, что критично при работе с твердым материалом. Также стоит учитывать нагрузку на электродвигатель, особенно при работе с заготовками большой массы. Как бы хорошо ни была она центрована, без вибрации не обойдется. Подшипники двигателя не рассчитаны на продольную нагрузку и будут часто выходить из строя.
Чтобы обезопасить двигатель от поломок и обеспечить возможность регулировки скорости вращения заготовки, стоит рассмотреть ременную передачу. В данном случае двигатель располагается в стороне от оси вращения заготовки, а крутящий момент передается посредством шкивов. Используя блоки шкивов разных диаметров, несложно менять скорость в довольно широких пределах.
Станок для дома желательно оборудовать шкивами с тремя и более ручьями, что позволит с одинаковым успехом обрабатывать древесину любых пород, а при необходимости работать с мягкими сплавами.
Передняя и задняя бабка
Обрабатываемая заготовка зажимается между двумя устройствами, называемыми передняя и задняя бабка. На переднюю передается вращение от двигателя, потому она является более сложным узлом.
Конструктивно передняя бабка самодельного токарного станка представляет собой металлическую П-образную конструкцию, между боковыми гранями которой на подшипниках установлен вал и один или несколько шкивов. Корпус данного агрегата можно изготовить из толстой стали, для сборки его в единое целое подойдут болты достаточной длины.
Важная часть передней бабки, как и станка в целом – вал, шпиндель с тремя или четырьмя штифтами, предназначенными для фиксации заготовки. Данный вал пропускают через подшипник одной из щечек П-образного корпуса, далее на него насаживают шкивы. Для их крепления используется шпонка или средство для фиксации цилиндрических деталей, последней надевается вторая щечка, конструкция надежно стягивается болтами.
Задача задней бабки – поддерживать длинную заготовку, позволяя ей свободно вращаться. Можно купить готовую деталь заводского станка, а можно использовать патрон мощной электрической дрели, закрепленный на угольнике подходящей длины. В сам патрон зажимается вал с заостренным концом.
Передняя и задняя бабка устанавливаются на станину. Важно понимать, что оси вращения обоих валов должны полностью совпадать. В противном случае вероятна поломка заготовки, выход станка из строя, а возможно, и травма токаря.
Опора для инструмента: подручник
Подручник – столик, на который опирается инструмент во время работы. В принципе, он может иметь любую конфигурацию, выбирать мастеру, основной критерий – удобство. Одним из лучших вариантов подручника является трапециевидный поворотный столик из толстой стали, закрепленный на платформе, позволяющей перемещать его во всех направлениях. Он позволит обрабатывать любые заготовки, изготавливать изделия различного размера и формы.
Самый же простой подручник для токарных работ – угольник, приваренный к основанию. Высота его верхней кромки должна соответствовать уровню оси бабок.
Резцы по дереву
В качестве режущего инструмента для токарного станка используются резцы. Купить подобный инструмент можно практически в любом строительном магазине. В продажу поступают отдельные резцы и целые наборы.
Если поблизости нет магазина, но есть возможность и желание, можно сделать необходимый инструмент самому. Для этого понадобится металлорежущий станок, а также полотно инструментальной стали, его можно заменить старым инструментом. Токарный резец высокого качества может получиться, к примеру, из старого советского напильника.
Мини-станок для мелких работ
Часто возникает необходимость выточить несколько мелких деревянных деталей, в этом случае вовсе не обязательно изготавливать полноценный станок, можно обойтись токарным мини-станком по дереву. Его изготовление не потребует много труда и не займет много времени.
Устройство такого станка отличается крайней простотой. В качестве электрической составляющей отлично подойдет двигатель от старого магнитофона, запитанный от внешнего блока питания. Станиной мини-станка послужит отрезок доски необходимой длины.
Двигатель необходимо закрепить. Конечно, для маленького станка ременная передача не годится, заготовку придется крепить на вал двигателя. Лучшее приспособление для этого – планшайба. Корпус привода – П-образная пластина, в центре которой просверлено отверстие под вал. Двигатель в корпусе с помощью саморезов крепится на станине.
Основная часть станка готова, остается только изготовить заднюю бабку. Ее корпус изготавливается из бруска подходящего размера. В нем точно по высоте двигателя сверлится отверстие для вала, в качестве него используют дюбель-гвоздь подходящей длины. Бабка крепится с помощью клея и нескольких саморезов.
Используя источник питания с возможностью регулировки выходного напряжения, можно создать станок с переменной скоростью вращения. Регулировать обороты удобно с помощью педали ножного управления. Конструкция данного устройства может быть самой разнообразной, все зависит от имеющихся деталей.
Станок из электродрели
Пожалуй, у каждого домашнего мастера найдется такая полезная вещь, как электродрель. Это действительно универсальный инструмент, им сверлят, смешивают раствор, очищают поверхности. Неудивительно, что у многих возникает идея воспользоваться двигателем дрели, чтобы изготовить маленький токарный станок по дереву.
Это несложно. По большому счету достаточно зафиксировать дрель на станине, а напротив нее установить заднюю бабку, она должна быть подвижной, что позволит регулировать рабочее расстояние.
Существует множество вариантов изготовления подобного токарного станка, они отличаются сложностью, используемыми материалами. В самом простом случае станок представляет собой доску или кусок толстой фанеры, на одном конце которого установлен упор для дрели с фиксатором, на другом – задняя балка: брусок с валом внутри. В качестве вала можно использовать заточенный винт или дюбель подходящего диаметра.
При наличии навыков работы с металлом можно создать станок просто-таки профессионального уровня. Пользуясь им, несложно изготовить изделия самого высокого класса. Если же станок нужен от случая к случаю, лучший вариант – станок из дрели. При необходимости можно выточить требуемую деталь, а если потребуется дрель, так ее можно использовать и по прямому предназначению.
Первый станок, необходимость в котором чувствует каждый мастеровой человек – настольный сверлильный, или попросту сверлилка. Но по его приобретении или изготовлении своими руками скоро оказывается, что нужно что-то и точить, а токарный станок стоит на порядок дороже. Велик оказывается соблазн сделать токарный станок универсальный вроде того, что на рис. ниже:
Самодельный универсальный токарный станок
Перед изобретательностью, умением и аккуратностью таких мастеров остается только снять шляпу. Да, на токарном станке по металлу можно точить и дерево; многие такие настольные токарные станки комплектуются вставками в шпиндельный патрон для удержания деревянной заготовки. Но – увы! – точности на металле самодельный универсальный токарный станок долго не удержит.
Дело не только в том, что усилие резания металла многократно больше, чем дерева. Сама физика обработки металлов резанием совершенно иная. Чтобы не вдаваться в основы, даже беглый поверхностный обзор которых потребует непомерно много места, возьмем и сопоставим: видали ли вы резец по металлу, острый как стамеска или железка рубанка? И что будет, если слесарным зубилом рубить дерево? Сверлилка еще может справиться с тем и другим материалом: там усилие резания симметрично сосредоточено на самом рабочем органе. Но что касается точки металла, то требования к станку, то требования к станку для нее оказываются такими, что станкостроение задолго до индустриальной эпохи выделилось в отдельную отрасль. Самый лучший машиностроительный завод сам себе станки не делает – не по плечу. Однако токарный станок по дереву собрать своими руками вполне возможно, и так, что максимально достижимую на дереве точность обработки +/–0,5 мм он будет держать долгие годы, если не десятилетия. Без 2-3 токарных операций по металлу все равно не обойтись (см. далее), но их в данном случае сможет выполнить на заказ токарь 2-3 разряда на обычном, не повышенной точности, станке, хоть бы и отреставрированном ДИП. И еще, конечно, нужно будет купить набор резцов для обработки древесины на токарном станке, см. рис.. Все остальное обязательных дополнительных затрат не потребует.
Набор резцов для обработки древесины на токарном станке
История и эволюция
Далее в тексте вам встретятся технические решения эффективные, но мастерам-любителям малоизвестные, т.к. в промышленности они по тем или иным причинам не применяются или применяются ограниченно. Однако изготовление самодельного токарного станка для обработки древесины они могут упростить и облегчить настолько, что из электроинструмента в некоторых случаях можно будет ограничиться ручной дрелью. Станкостроение тысячелетия развивается под знаком решения проблемы: как на станке точностью, к примеру, в 1 условную единицу длины сделать детали станка с точностью, допустим, 0,2 тех же единиц? И т.д., и т.п. Чтобы понять, как техника дошла до жизни такой, полезно будет ненадолго обратиться к истории.
Прародитель всех вообще станков для обработки материалов вращением – приспособление, с помощью которого люди неолита добывали огонь и сверлили рог, кость, камень, поз. 1 на рис; в последних случаях под сверло из дерева или кости подсыпали абразив из мокрого кварцевого песка. Первобытные кельты на том же принципе придумали токарный станок с ножным приводом, поз. 2; центра делались из заостренных обожженных кольев твердого дерева. В Англии сей агрегат в ходу до сих пор у мастеров-мебельщиков. Лес там по кварталам не рубят. Откупив на повал пару-тройку лесин, мастер потом охапками выносит к трассе готовые ножки, балясины и т.п. В ремесле подобного типа станок дожил прим. до начала XVIII века, поз. 3, хотя заготовка в нем вертится туда-обратно и мастеру приходится дополнительно отвлекаться, чтобы переворачивать резец.
Этапы эволюции токарного станка по дереву
В Древнем Египте уже в эпоху Среднего Царства был хорошо известен токарный станок с лучковым приводом, поз. 4. «Мотором» был, естественно, раб. В русской деревенской общине (в миру) с ее крепкими традициями взаимопомощи и взаимовыручки лучковый токарный станок дожил в глубинке до… 80-х годов прошлого века! Массовое индивидуальное деревянное строительство в планы пятилеток никоим образом не включалось, зато советское руководство в провинции смотрело сквозь пальцы на самовольную лесозаготовку в ограниченных размерах для собственных нужд или на несанкционированную закупку в леспромхозах диких бревен за универсальную советскую валюту крепостью 40 об. и вместимостью поллитра.
Для тонкой и/или мелкой работы ножной станок с бечевой и лучковый не годились: в дереве всегда есть неоднородности, а маховиком – гасителем крутильных колебаний была сама заготовка. Радикальные усовершенствования токарного станка ввел мастер Феодор в Древней Греции прим. в 400 г до н. э, поз. 6. Он дополнил ножной привод, во-первых, кривошипом – теперь заготовка вращалась в одну сторону. Во-вторых, сделал центра вращающимися и снабдил один из них захватом для удержания заготовки. В-третьих, ввел в кинематическую схему тяжелый маховик. Отдельные станки такой конструкции находились в эксплуатации на промышленных предприятиях до начала электрификации промышленности, поз. 7 – при тогдашнем полном отсутствии социальных гарантий труд неквалифицированного подсобника обходился дешевле затрат на содержание паровой машины.
Электрифицированный токарный станок по дереву (поз. 8 на пред. рис.) практически не изменился с конца XIX в (см. также рис. ниже):
- а – ротор мотора и др. массивные детали привода не требуют применения отдельного маховика;
- б – в зажимной патрон можно ставить различные наконечники для разного рода заготовок (см. далее) или сверло;
- в – подручник с поворотной полкой-упором для резца, установленный на подвижной каретке, дает возможность вести множество разнообразных рабочих операций;
- г – задняя бабка с вращающимся центром позволяет довести точность обработки до максимально возможной на дереве;
- д – винт подачи пиноли задней бабки (см. далее) дает возможность проводить сложную обработку заготовки в деталь в один установ. Дерево в процессе обработки поддается под давлением держателя и центра. Если задняя бабка закреплена жестко, заготовка в процессе обработки разбалтывается. Станок приходится останавливать и делать переустанов болванки, что никоим образом не способствует качеству работы.
Устройство и кинематическая схема современного токарного станка по дереву
А если без мотора?
Энергонезависимый токарный станок по дереву может пригодиться и в наши дни; скажем, на даче или необорудованной стройплощадке. Мускульной силы нормально развитого человека достаточно для обточки заготовок из обычного строевого леса диаметром прим. до 150 мм. На такой случай возможны 2 варианта (см. след. рис.): старый добрый станок с ножным приводом (размеры его важнейшего узла – кривошипа даны справа вверху); подробнее о нем см. далее, и обработка на козлах с ручным приводом бечевой (справа внизу на рис.). Лесину в обхват таким способом не оцилиндруешь, но проточить опорные столбы крыльца, беседки или навеса над мангалом возможно.
Устройство энергонезависимых токарных станков по дереву
Всем привет! Наконец-то дошли руки и я сделал небольшой токарный станочек по дереву.
Подробные размеры и описание я давать не буду, весь принцип виден по фотографиям. Некоторые узлы станка скреплены при помощи пайки. Естественно при изготовлении агрегата в более больших габаритах понадобится сварка.
Станина с прорезью для направляющей:
Сама направляющая вырезается из листового металла. Жены болгарина не было, так что в ход пошел электролобзик:
Направляющую устанавливаем на её законное место:
Самое время поставить электродвигатель:
Заготовка будет упираться в коронку. Выполнена она из трубки, которая запрессована и припаяна к предварительно округлённой гайке:
Для упора резца необходим подручник. Вот он в разборе:
С другой стороны от двигателя заготовку держит задняя бабка. Я сделал её из полоски металла, которой в последствии был придан прямой угол:
Ставим на направляющую:
Если до кого то не дошло, то с обратной стороны всё удерживается вот так:
Теперь переходим к испытанием этого чудо аппарата. Сейчас попробую сделать какую-нибудь фигнюшку. Подравниваем заготовку:
В ходе работы получаю огромное удовольствие, сразу вспомнилось как когда-то на уроках труда в школе я этим занимался.
Вот что получилось:
Станком доволен. Конечно подвёл движок, маловато мощности, но другого небыло.
