Станки по металлу своими руками: Токарный станок своими руками – особенности изготовления самодельного станка по металлу + Видео

Дизайн

Я построил эти станки, опираясь на многие детали конструкции, представленные в серии книг Дэвида Джинджери 1980 года «Построй свой собственный металлообрабатывающий цех из металлолома». Книга о формовщиках металлов занимает четвертое место в серии. Я отклонялся от стандартного дизайна по ряду направлений, самыми значительными из которых являются использование литья по выплавляемым моделям, 3D-печатные детали, использование метрических застежек и использование доступных инструментов и материалов (доступность которых сильно отличается от 80-х годов).

Ниже вы найдете мои партнерские ссылки. Если вы перейдете по ссылке и совершите покупку, я получу комиссию.

Эта сборка была вдохновлена ​​дизайном Дэвида Джинджери. Там, где я улучшил его дизайн, я отмечу это ниже. Если вы решите построить эту машину, вам обязательно нужно прочитать книгу Дэвида.

Расходные материалы

Инструменты

Прежде чем вы сможете построить формирователь, вам обязательно понадобится набор инструментов. Все инструменты, которые я использую в мастерской и при создании видео, можно найти на странице инструментов. Для удобства вот наиболее подходящие инструменты для этого проекта:

• Токарный станок — самодельный или готовый (https://amzn.to/2YgfzXV)
• Литейный цех — самодельный
• Тигель №6 — http://amzn.to/2lBBOEC
• Поверхностная плита — http: //amzn.to/2lfqRHL
• Ленточная шлифовальная машина – https://amzn.to/2TZZuWR
• Напильник
• Сверла Viking 2,5–13 мм – https://www.mcmaster.com/30155a57
• Сверлильный станок
• Набор метчиков и штампов
• Цифровые штангенциркули
• Микрометр
• Тиски
• Блоки 1-2-3 – 9 шт.0025
• Плоскогубцы с фиксатором
• С-образные зажимы

Крепежные изделия, прутковая заготовка, стержневая заготовка

В начале этого проекта я решил построить этот проект, используя метрические размеры для оборудования, материалов… всего. Я специально заказал метрическую холоднокатаную сталь 🙄. По мере развития проекта мое представление о том, где следует использовать метрическое оборудование, изменилось.

Я живу в США, где стержневой и прутковый прокат, скобяные изделия и инструменты, как правило, не продаются в метрических размерах. Поскольку все автомобили, начиная с 80-х годов, используют метрические застежки, а дешевые импортные инструменты и мебель в настоящее время преобладают, использование метрических застежек — это 9.0060 очень экономичный путь. Заказной метрический стержень и прутковая заготовка определенно не является .

Большинство моих размеров взяты из дизайна Дэвида Джинджери и адаптированы для метрического оборудования и размеров, однако из-за наличия местного оборудования я использовал сочетание 🤭.

Вывод: Я стандартизировал метрические крепежные детали, то есть мне нужны метрические метчики, которые я могу купить на месте. Сейчас я использую стандартный стержень и стержень. Я использую стандартные бронзовые втулки и втулки вала. Я использую стандартную резьбовую шпильку. Я раскладываю детали в размерах, указанных в чертежах. Я проектирую все в метрике и при раскладке деталей по своим размерам все вырезается под метрические размеры. Я привожу детали к стандартным размерам, так как мои микрометры измеряют в дюймах.

Сырье для литья

Большая часть алюминия в этом проекте была получена из корпусов трансмиссии и впускного коллектора. Я сжег этот материал в яме для костра.

Я также сплавил бронзу C932 с нуля для подшипников кулисного механизма. Я заказал цинковые, оловянные и свинцовые слитки для сплава. Я использовал медь, которую я спас от электропроводки.

Литье

Во время этого проекта я перешел от зеленого песка к литью по выплавляемым моделям в качестве основного метода. Это имеет смысл, потому что я использую только одну или две части каждой части. Мне нравится точность размеров в технике литья по выплавляемым моделям. Я использую гипс в качестве огнеупорного покрытия, смешанного до жидкой консистенции арахисового масла, чтобы покрыть узоры пены. После того, как покрытие высохнет, я помещаю шаблоны в сухой игровой песок. Я не включаю вентиляционные отверстия в шаблоны на основании информации из книги «Литье по выплавляемым моделям, сделанное просто» и потому, что у меня не было проблем с заполнением формы.

Результат

Металлический формовщик оказался гораздо более ценным, чем я предполагал. Выравнивание заготовки на 12-дюймовом дисковом шлифовальном станке, затем шлифовка на плоской поверхности, а затем шабрение — очень трудоемкий способ получить плоскую деталь. Теперь я могу наклеить деталь на формирователь. На выравнивание по-прежнему уходит 45 минут, но после этого я больше не устаю. Кроме того, я могу работать над чем-то другим, пока шейпер работает над деталью.

Формирователь SUPER полезен, хотя когда я построю мельницу, она может оказаться не такой революционной.

Использование формирователя

Как я упоминал ранее, я был очень рад использовать формирователь в проекте мельницы.

Формирователь довольно прост в использовании. После нанесения маркировки длины хода на кулисе довольно просто сопоставить длину хода с длиной заготовки и отцентрировать ее на заготовке. У меня есть привод с регулируемой скоростью, поэтому использование формирователя для получения приемлемой чистоты поверхности является разумной задачей. Я был действительно увлечен после того, как обработал головку шпинделя на фрезерном станке, когда впервые использовал формирователь в проекте.

Вещи, которые я бы изменил

Я буду обновлять этот список по мере того, как я буду больше использовать формирователь, и в соответствии с обслуживанием любых деталей, которые изнашиваются преждевременно.

Независимый привод Выпуск

Я хотел установить формовочный станок и токарный станок на одну тележку. Это оставило мало места для отдельной трансмиссии. Кроме того, я модернизировал токарный станок, установив утилизированный двигатель беговой дорожки и контроллер, обеспечивающий непрерывную регулировку скорости. Я использовал промежуточный вал, удерживаемый между центрами токарного станка, для привода формообразователя. Базовый бытовой 4-позиционный переключатель обеспечивает простое переключение полярности двигателя постоянного тока для изменения направления, что является важной функцией, поскольку машины устанавливаются спиной к спине.

Это круто, потому что я могу использовать переменную скорость моего токарного станка для регулировки скорости формовочного станка. Это очень важно для получения хорошей производительности резки от формирователя. Однако во время проекта мельницы мне не раз хотелось использовать обе машины. Наличие выделенных дисков сделало бы очень удобным использование обеих машин. Я, вероятно, исправлю это в какой-то момент в будущем. Трансмиссия серии

Конструкция колонны Проблема

Формирователь действительно должен представлять собой монолитную отливку. При очистке опорных поверхностей направляющих скольжения ползуна на отливках боковой стойки я переместил колонку на новое место. Это вызывает перемещение между сторонами, несмотря на то, что все крепления и распорки надежно затянуты. Кастинг должен быть единым целым. Хотя это было бы нелегко сделать с зеленым песком, я полагаю, что это можно сделать с помощью водопоглощающей пены, но я не буду пытаться переделывать этот аспект проекта, так как все остальное зависит от него.

Зажим тяги и поршня Выпуск

Ослаблена одна из гаек на болте, соединяющем ведущее звено с верхним подшипником кулисы. Мне пришлось использовать Loctite на нем после того, как формирователь был завершен. Доступ к этому рычажному механизму и зажиму поршня в целом абсолютно бесит. Мне пришлось бы снять вилку и отрегулировать — отсоединить ведущее колесо и снять промежуточный вал — только для того, чтобы получить доступ к рычажным болтам. К счастью, с помощью магнита и терпения я вернул гайку на болт. Возможно, простым улучшением будет просверливание отверстий в боковых сторонах колонны для доступа к болту, который крепит соединение к кулисе и регулировке. Обратите внимание, что это плотная посадка с большим количеством движущихся частей.

Поворотный штифт блока тарелки Выпуск

Когда я рассверливал отверстие для шарнирного штифта блока тарелки, я использовал самодельный d-бит. Я проверил это, чтобы убедиться, что он хорошо подходит к штифту, который я буду использовать, и что он плотно скользит. Однако я не смог учесть посадку в длинном отверстии, так как мой тест проводился в коротком 10-миллиметровом отверстии. При полном развертывании блока створки и коробки развертка или стружка имели тенденцию стирать отверстие, делая его немного больше, за исключением примерно 15 мм от выходного конца отверстия. Это вызывает небольшую пружинистость или около 1 тысячной люфта в блоке хлопка в состоянии покоя. Чтобы уточнить, если я нажимаю на хлопушку в состоянии покоя, она совершает едва заметное перемещение, пока не упрется в заднюю часть коробки хлопушки. Я, вероятно, расширю отверстие подходящей разверткой и в какой-то момент установлю шарнирный штифт немного большего размера.

Я добавляю тиски к стойке инструмента во время работы, если хочу получить наилучший возможный рез. Это, вероятно, главная причина того, что добавление тисков к резцедержателю так сильно влияет на качество резки.

Fast Return Stroke Проблема

Это больше проблема книги, чем дизайна.

Я не понимаю, как быстрый обратный ход может повлиять на производительность машины, хотя продавцы «горячего воздуха» много говорили об этом.

— Дэвид Джинджери в книге The Metal Shaper: https://amzn.to/2UZ2LTV

В моем собственном использовании формирователя я определенно оценил быстрый возвратный ход. Я регулирую длину хода фрезы так, чтобы инструмент двигался только над верхней частью заготовки. Я регулирую скорость двигателя и автоматическое продвижение, чтобы получить хорошее качество резки. Особенно по мере того, как длина хода увеличивается, продолжительность режущего и обратного ходов различается. Эффективно улучшается рабочий цикл резки, особенно при большой длине хода. Существуют и другие конструкции привода формообразователя, в которых рабочий ход и обратный ход симметричны — представьте себе поршень в двигателе внутреннего сгорания. Они могут работать только при 50% рабочем цикле.

Шейпер — медленная машина. Улучшение рабочего цикла при сохранении постоянного линейного расстояния резания инструмента в секунду сокращает общее время, необходимое для операции обработки.

Подача вниз Проблема

Подача вниз — это место, где происходит большая часть размышлений и вмешательства оператора. Меня не устраивает люфт в этой части или плавность прилегания направляющих скольжения вниз и отливки вниз. мне нужно решить эту проблему

Сборка

Колонна – основание машины

Боковые стороны колонны были последней частью, которую я отлил из зеленого песка. Я отлил две из этих частей. После этого я перешел на литье по газифицируемым моделям. Передняя часть колонны была первой деталью, которую я отлил с помощью этой техники. Я очистил переднюю часть стойки, установил вертикальные направляющие, затем собрал компоненты стойки, включая задние распорки. Как я упоминал в разделе о вещах, которые я хотел бы изменить, я действительно хотел бы, чтобы я отлил колонну как монолитную отливку.

Баран, бычье колесо и кулиса — вождение барана

Закончив колонну, я перешел к барану. Я отлил поршень и крышку поршня, используя пенопласт. Я использовал токарный станок, чтобы отшлифовать плунжер, а затем прикрепил его к направляющим скольжения плунжера: холоднокатаная сталь в нижней части плунжера, которая перемещается по опорным поверхностям колонны.

Я приклеил наждачную бумагу к нижней и боковой сторонам траверс и использовал ее для шлифования опорных поверхностей колонн с последующей очисткой. Я установил зажимы, клин и регулировочные винты.

Когда ползун сгладил зажимы на вершине колонны, я переключил передачу на бычье колесо. Я отлил и просверлил опору подшипника кривошипа, чтобы установить бронзовые подшипники кривошипа. Я использовал шестерню с 40 зубьями от McMaster с несколькими кусками холоднокатаной стали в качестве регулировочного паза. Шатунная шейка — это просто болт с буртиком.

Скотч-хомут — одна из самых изящных частей проекта. Две отливки в нижней части удерживают поворотный стержень. В верхней и нижней части вилки есть отливка, обе с запрессованными в них бронзовыми подшипниками. Обратите внимание, что это подшипники, которые я легировал с нуля. После сборки хомута я прикрепляю ползун к хомуту. В блоке скольжения также запрессован бронзовый подшипник, в котором шатунная шейка может вращаться, приводя вилку вперед и назад.

Отливка верхней вилки соединена с ведущим звеном. Ведущее звено соединено с зажимом ползуна. Зажим барана соединен с головной костью… нет, подождите, зажим барана соединен с бараном. Это облегчает регулировку центральной точки хода относительно заготовки. Эту область можно немного изменить, как я упоминал в разделе о том, что я бы сделал по-другому.

Вращающаяся головка и подача вниз

Я отлил транспортир на 20-мм оправке. После этого я просверлил вал, затем выгнал его. Я отлил вращающуюся головку на 20-миллиметровую оправку с центрами на каждом конце. Центры дали мне возможность отшлифовать вращающуюся головку на токарном станке между центрами, а также обработать углубление для стопорного болта на оправке. Я отрезал оправку в передней части вращающейся головки, а затем очистил эту поверхность для установки направляющих вниз.

Я отлил ползунок подачи вниз и приладил его к направляющим подачи, используя стандартную технику: шлифовка, скобление, зажим, клин, регулировочные винты. Я отшлифовал и очистил переднюю часть ползуна подачи вниз. После отливки коробки с хлопушкой я отшлифовал и очистил ее заднюю часть, чтобы она хорошо совпадала с передней частью ползуна подачи вниз.

Я отлил хлопушку. Я отшлифовал его, а затем соскоблил с параллельных сторон. Чтобы он поместился в блоке с хлопушкой, я отшлифовал коробку с хлопушкой, используя блок 1-2-3 с наклеенной наждачной бумагой. Затем я использовал шаблон из листового металла, чтобы установить канал в коробке с хлопушкой. С помощью скребка я сделал небольшую настройку для установки блока хлопушки в коробку. Я просверлил, а затем расширил отверстие для фиксации шарнирного штифта блока тарелки с помощью установочного винта.

Я повернул держатель инструмента, просверлил и напилил квадратное отверстие в держателе, нарезал его для болта, чтобы держать инструмент. Затем я просверлил и раззенковал блок хлопушки для держателя инструмента.

Зажим – опора, салазки, рабочий стол

К этому моменту самые сложные аспекты построения формообразователя остались позади. Я отлил опору с поперечными салазками и поперечный салазок, используя пенопласт, и подогнал, используя обычную технику: песок, скобление. , хомут, стрела, регулировочные винты. Примечание: Я действительно горжусь тем, как хорошо получилось прилегание между поперечными направляющими и поперечными направляющими… действительно гладкими.

Я изготовил и установил винты вертикального и горизонтального хода, как описано в книге, за исключением кривошипа горизонтальной подачи. По рекомендации Cadre Patron, Бена Уилхойта, я разработал кривошип со встроенным подшипником и напечатал детали на 3D-принтере, так как это довольно низкое напряжение. Я очень доволен этим дизайном

Автоматическая подача — 3D-печатный дизайн Отъезд

Что касается механизма автоматической подачи, я снова значительно отошел от стандартного дизайна. Я сохранил конструкцию храпового колеса и собачки, потому что мне нравился традиционный механический аспект этой конструктивной особенности. Было бы довольно просто подключить шаговый двигатель и заменить его функцию электронным решением. Хотя я могу сделать это в будущем, сейчас я доволен механическим решением.

Кривошип подачи вместо того, чтобы быть изготовленным из металла, теперь представляет собой полностью напечатанную на 3D-принтере конструкцию, включающую шарикоподшипник в кривошипе. Есть две гайки, напечатанные на 3D-принтере, которые облегчают замену ступеньки.

Я что-то пропустил?

Напишите мне по электронной почте, если я пропустил какую-либо деталь, не вошедшую в книгу или не описанную в статье на веб-сайте.

Лучшие инструменты для начинающих по металлообработке

Металлообработка — это не просто навык. Это художественная форма. Независимо от того, хотите ли вы сделать декоративные элементы для собственного сада или развить бизнес с нуля, вам нужно с чего-то начинать.

Для новичков в металлообработке количество металлообрабатывающего оборудования может показаться немного ошеломляющим.

Тем не менее, существуют определенные типы металлообрабатывающих инструментов, которые необходимы для начала обучения ремеслу. Эти удобные инструменты помогут вам отточить и расширить свой набор навыков.

Металлообработка — это не только гигантские машины, которые делают всю работу за вас. Если вы только начинаете свое знакомство с металлообработкой , рекомендуется начать с простейших основ, прежде чем углубляться в более крупное оборудование.

Кроме того, многие из этих ручных инструментов по-прежнему будут полезны в будущем, когда вы станете профессионалом. Инвестируйте в лучшее качество, которое вы можете себе позволить. Качественные металлообрабатывающие инструменты от известных производителей прослужат вам долгое время.

Во-первых, вам понадобится инструмент для разметки. Карандаш его не разрежет. Вам нужно что-то острое, что может нанести тонкую линию на металлическую деталь, с которой вы работаете. Вы можете использовать что-то простое, например, лезвие бритвы для этой цели.

Вам также понадобится линейка. Хотя этот простой измерительный инструмент не даст вам точных измерений, он подойдет для получения приблизительного представления о размере и форме изделия. Мы рекомендуем штампованную линейку из стали.

Чтобы сделать однородные отметки на листовом металле без помощи станка, вы можете приобрести несколько кусачек с циферблатом. Они бывают разных размеров и позволяют легко отмерять точки маркировки.

Если вы хотите сделать отметки на листе металла, вы можете использовать слесарный угольник. Этот металлообрабатывающий инструмент необходимо хранить в безопасности, потому что, если он упадет, точность может быть искажена.

Если вы хотите сделать отверстия в изделии, не используйте отвертку. Это распространенная ошибка новичков. Отверстия, сделанные отверткой, приведут к неаккуратной работе. Вместо этого вы должны получить пару кернеров разного диаметра. Это даст вам чистые, точные отверстия.

Каждый из этих ручных инструментов отлично подходит для начала вашего пути в металлообработке . Не все может быть сделано машиной. Иногда вам понадобится эта ручная работа, чтобы сделать ваши изделия еще более особенными.

Теперь, когда мы рассмотрели основы ручных металлообрабатывающих инструментов для начинающих, давайте рассмотрим некоторые из лучших станков, в которые можно инвестировать.

Если вы изучаете искусство металлообработки для себя хобби или вы хотите стать профессионалом, эти машины будут вам полезны. Они также прослужат очень долго и не требуют особого ухода.

Сверлильный станок является одним из первых металлообрабатывающих станков, в который вам необходимо инвестировать. Не рекомендуется использовать ручную дрель из-за проблем с точностью. Если вы хотите создать чистые отверстия по центру, лучше всего подойдет сверлильный станок. Есть немного свободы и с типом сверлильного станка, который вы получаете. Есть настольная модель и напольная.

Сверлильный станок настольной модели размещается на рабочем столе и оснащен фиксирующей рукояткой, прочным шпинделем и селекторным диском, который можно использовать для регулировки скорости.

Сверлильный станок напольной модели стоит отдельно и имеет те же характеристики, что и настольная модель, а также переключатель прямого/обратного хода. Обе модели могут использоваться с широким набором сверл для прорезания отверстий различных размеров и форм.

В качестве дополнения вам также потребуются тиски для работы со сверлильным станком. Хотя это не машина, это металлообрабатывающий инструмент, обеспечивающий дополнительную безопасность. Тиски будут служить вместо вашей руки, удерживая металл на месте, пока сверлильный станок выполняет свою работу. Его можно отрегулировать для удерживания металлических частей различных размеров.

Другая крупная часть металлообрабатывающего оборудования , которая понадобится вам как новичку, — это ленточная пила — этот станок режет металл. Без него далеко не уедешь. Единственное, о чем следует помнить в начале своего пути в области металлообработки, это то, что вы работаете не с деревом. Не используйте ручную или бензопилу. Металл необходимо резать соответствующим инструментом.

В Dake у нас есть два типа ленточных пил на ваш выбор. Во-первых, это вертикальная ленточная пила, которая стоит сама по себе. У нас есть четыре модели с различными функциями. Некоторые из них являются стационарными, а другие установлены на колесах, поэтому их можно легко перемещать по мастерской.

Для начинающих рекомендуется ленточная пила серии 14-10. Он предлагает четыре регулируемые скорости, простую замену лезвий, высокую производительность и отличное соотношение цены и качества. Второй тип – горизонтальная ленточная пила.

Они размещаются на рабочем столе или скамейке и имеют двойную раму для лучшей производительности. У нас есть стандартные, сверхмощные, скошенные и новая настольная модель. У нас также есть переносная рабочая подставка, разработанная специально для нашей настольной горизонтальной ленточной пилы.

Для завершения любого проекта по металлообработке вам также понадобится ленточно-шлифовальный станок. Эта машина оснащена лентой с абразивной поверхностью, которая может быстро и эффективно полировать металл. В нашей ленточной шлифовальной машине Dake используется двигатель мощностью 4 л.с., обеспечивающий скорость 6600 футов в минуту.

Эта ручная машина также имеет поворотную головку, которая может приспосабливаться к различным движениям, когда вы скользите ею по металлической поверхности.