Самодельный токарный патрон по металлу своими руками

Основная функция патрона на любом токарном станке – закрепление заготовки, а также передача основного движения резания. При обработке заготовки с высокой скоростью от патрон должен обеспечивать надежное закрепление и высокие параметры по точности центрирования.

Сделать эту деталь для токарного станка по дереву можно и в домашних условиях, главное соблюдать все параметры, чтобы не нарушить точность обработки.

Кулачковые токарные патроны

Наиболее удобные и функциональные. Работают как на сжатие, так и на разжимание, поэтому могут захватывать заготовку как снаружи, так и изнутри. Различаются количеством кулачков и механизмом их привода.В отличие от металлообработки, для точения дерева двух и трёхкулачковый патрон практически не применяется. Также не пользуются популярностью варианты со спиральным приводом и несъемными кулачками.Наиболее распространённый тип токарных патронов для работы по дереву – самоцентрирующиеся четырёхкулачковые, с реечно-винтовым механизмом передачи и сменными кулачками.На российский рынок они поставляются брендами Axminster, Jet, Barracuda и другими, менее известными компаниями.

Разновидности кулачков

По форме и назначению сменные кулачки для токарных патронов по дереву делятся на несколько типов, имеющих специальную маркировку:

• A, G, M – на сжатие, отличаются размером и глубиной захвата;
• D и F – действуют на разжимание;
• C и H – универсальные. Разная форма губок;
• для работы с мягким, чувствительным к сжатию деревом, используются кулачки с резиновыми креплениями.

Токарные патроны для древесины, виды и как сделать своими руками

Обработку деревянной заготовки проводят на станке, где главным элементом выступает токарный патрон. Это специализированное оборудование, имеющее различное строение и разные функциональные особенности. Работы по дереву проводятся с высокой скоростью вращения обрабатываемой детали. Для того, чтобы удерживать деталь при высокой скорости ее вращения используют патрон. Его крепят на переднюю часть станка – шпиндельную бабку, которая соединена с электроприводом через раздаточную коробку. Конструкция изделия служит для большего зажима, имея при этом меньший крутящий момент, чем спиральные аналоги.

Чтобы выбрать оптимальный тип изделия необходимо изучить технические характеристики разных его моделей. Они напрямую зависят от вида операций, которые делает токарный станок.

Токарные патроны для работы с древесиной различают по таким характеристиками:

• рабочие диаметры — наружный диаметр, затем калибр крепежных отверстий и поперечный размер присоединительного пояска;
• конструкция — способ крепления деревянной заготовки, местоположение зажимов и их количество, возможность одновременной обработки нескольких изделий;
• свойства обрабатываемой заготовки. В расчет берут максимальную массу болванки из дерева, её минимальный и максимальный калибр и способ крепления;
• количество оборотов при движении детали или частота ее вращения.

Корпус токарного патрона для станка выполняют из особого чугуна с показателями не ниже СЧ-30. Для изготовления других элементов используют специальную сталь с пределом прочности 500 МПа и больше. Шероховатость материала также имеет разные значения: для рабочих поверхностей она составляет 1,6, а для выступающей цилиндрической части не больше 0,8.

Делаем своими руками

Чтобы понять, как делается ручной инструмент для обработки дерева, рассмотрим процесс изготовления нескольких основных их разновидностей.

Мейсель

Это основной инструмент, применяемый для чистовой отделки деревянной заготовки. В умелых руках этой стамески достаточно, чтобы сотворить любой узор.

Заточенный прямо мейсель идеально подходит для создания прямоугольных выемок в заготовке. Его ширина варьируется от 4 до 40 мм, угол стандартной заточки – от 22 до 45. Нужный уклон лезвия определяется личными предпочтениями мастера со временем.

Как его изготовить:

1. Берем старый напильник или любую другую плоскую прямоугольного сечения заготовку. При необходимости выравниваем рабочий конец;
2. Стачиваем режущую часть, проводя первичную обточку. Используем абразивный круг, следим, чтобы лезвие обрабатывалось равномерно по толщине без перепадов;
3. Закаляем, если металл не достаточно твердый;
4. Ставим ручку.

Эта разновидность стамески готовится легко, с нее можно начать создание собственной коллекции ручных инструментов для набора опыта и понимания процесса.

Мейсель со скошенным лезвием более универсален, чем его собрат:

• Становится возможной обработка круглых изделий;
• Тупой угол годится для создания закруглений;
• Инструмент удобен при обработке торца изделия.

Изготовление аналогично предыдущему приспособлению:

1. Заготовочная деталь обрабатывается под форму будущего инструмента;
2. Создается заострение стамески под угол 70-75, после чего сделанный инструмент необходимо заточить.
3. Насаживаем ручку. Мейсель готов.

По аналогичному алгоритму создаются остальные угловатые резцы для токарного станка по дереву. Заточка производится только после тщательного контроля размеров инструмента.

Соблюдение точных углов при самостоятельном изготовлении инструментов необязательно. Достаточно придерживаться нужных и удобных пропорций, ровности обработки.

Полукруг

Полукруглый оконечник стамесок позволяет создать аккуратные выемки при обработке деревянного изделия. Чтобы сделать такой резак, намечаем на заготовке контур инструмента, по которому производим обрезку. После этого уже привычным способом делаем заточку под углом 25…40.

Радиус стамески влияет на размер углубления в изделии, потому для профессионального производства желательно сделать несколько резаков с полукруглым оконечником на разные случаи.

Желобок

Деревянный ствол после обдирания коры обрабатывают желобчатыми стамесками, они предназначены для первичной черновой отделки материала и создания заготовки под изделие.

Кроме того, желобки используют для вырезания вогнутых форм и выемок при лобовом точении.

Как изготовить желобчатый резак:

1. Возьмем метчик для нарезания резьбы нужного диаметра.
2. Обрабатываем им заготовку металла на расстоянии до 8-10 см от края, фактически срезая половину чернового изделия.
3. Затачиваем нижнюю выпуклую часть лезвия под углом 30-40.

Желобчатые самодельные токарные резцы по дереву непросты в изготовлении, но разобраться с процессом вполне возможно.

Сделать или купить

Процесс создания инструментов для работы с деревом – занятие увлекательное и не всегда простое. При наличии нужного набора инструментов у неопытного матера проблем не возникнет – процесс интуитивно понятен, но кропотлив.

Конечно, можно купить готовый набор приспособлений, но сколько он будет стоить… При этом, изнашиваемость у металла со временем усиливается и даже новенькие ныне стамески вскоре потребуют точения. Собственное изготовление – это способ получения инструмента под свою руку. Авторские резаки с индивидуальными размерами будут адаптированы под хозяина и его потребности.

Более подробное описание процесса изготовления стамесок представлено в видео. Мастер подробно рассказывает о создании заготовки, нанесении заточки и затрагивает другие важные моменты, которые необходимы для удачного завершения работы.

Изготовление токарного патрона по дереву своими руками

Для изготовления кулачковых патронов требуется высокоточное промышленно оборудование и в условиях домашней мастерской сделать их вряд ли возможно. Однако существуют более простые конструкции, соорудить которые своими руками не составит труда.

Самодельная планшайба для точения по дереву с регулируемыми зажимами

Понадобится ровный лист стали толщиной не менее 10 мм, стальной уголок 50×50 мм, восемь болтов М8×30 с гайками и шайбами. Следует заранее продумать, каким образом устройство будет крепиться на станок и, при необходимости, изготовить или приобрести соответствующую резьбовую втулку. После этого можно приступать:

1. Разметить на имеющейся пластине окружность требуемого диаметра и две оси, проходящие через центр и пересекающиеся под прямым углом.
2. Выпилить заготовку планшайбы лобзиком по разметке и тщательно отшлифовать.
3. По полученным осям пропилить сквозные пазы, отступив от центра несколько сантиметров и не доходя 2 – 3 см до краёв. Сделать это проще, предварительно просверлив отверстия немного большего диаметра, чем запасённые болты.
4. От уголка отпилить четыре одинаковых отрезка и просверлить одну из полок каждого тем же сверлом.
5. Во второй полке уголков нарезать резьбу М8 и вкрутить болты.
6. Приварить или припаять резьбовую втулку для крепления на вал.
7. Прикрутить уголки к планшайбе болтами через шайбы.
8. Закрепить полученный патрон по дереву на токарном станке.

Для фиксации таким самодельным патроном уголки перемещаются в нужное положение и закрепляются закручиванием гаек, окончательно деталь поджимается болтами, вкрученными в полки с резьбой.

Делаем цанговый патрон для ручного инструмента и станка

Простейший самодельный цанговый патрон для ручного инструмента можно создать без использования токарного станка. Если же вам требуется оснастка для машины, ее придется вытачивать из заготовки и без специальных знаний здесь не обойтись.

Способ 1. Простейшая цанга из проволоки

Для оснащения дрели с малой мощностью двигателя, которая будет использоваться для работы с деревянными и пластиковыми заготовками, подойдет миниатюрная муфта-цанга, спаянная из стальной проволоки. Важно учитывать, что полученный патрон может использоваться только для сверл одного диаметра, при этом диаметр сверла должен соответствовать выходному валу двигателя.

Фотография №2: Простейший цанговый зажим из проволоки

Для работы потребуются такие инструменты и материалы:

1. цилиндрическая заготовка из металла, диаметр которой совпадает с диаметрами выходного вала двигателя и сверла;
2. стальная проволока толщиной 1 мм;
3. электрический паяльник;
4. флюс для пайки или КФЭТ.

Проволоку следует намотать на болванку, формируя жесткую пружину. Витки проволоки необходимо располагать максимально близко друг к другу. Готовую пружину пропаивают прямо на заготовке, используя флюс или КФЭТ.

Получившуюся цанговую муфту надевают на вал электродвигателя, а в отверстие на противоположном конце вставляют сверло.

Способ 2. Цанговый зажим из винта

Цанговый патрон со схожими характеристиками можно изготовить и другим способом. Изделие будет состоять из двух частей, соединенных винтом. Фиксацию зажима на валу электродвигателя и инструмента обеспечивают цилиндрические желобки на внутренних поверхностях оснастки.

Фотография №3: Заготовки для изготовления цангового зажима

Для работы потребуются:

1. болт или винт на 8 мм;
2. закрытая гайка М8;
3. болгарка с диском по металлу;
4. дрель и сверла на 2 и 5 мм.

Фотография №4: Цанговый патрон из винта, установленный на электродрель, в работе

В ножке болта просверлите отверстие на 3 мм. Сделайте крестообразно два ровных осевых пропила болгаркой или ножовкой по металлу. После этого в закрытой гайке ровно по центру просверлите отверстие диаметром 2 мм. Расширьте его до 5 мм. Закруглите край болта, чтобы получился конус. Готовый цанговый патрон перед применением необходимо отцентрировать. Только в этом случае он будет работать корректно.

Способ 3. Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка

Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка можно изготовить на токарном станке. Для оснастки потребуется стальная болванка (кругляк диаметром 40 мм и высотой 70 мм). Работа проводится в два этапа. Вначале делается корпус патрона, потом зажимная гайка.

Фотография №5: Цанга для фрезерного станка, выточенная на токарном станке

Изготовление корпуса патрона:

1. Зажмите болванку в патрон обратными кулачками.
2. Просверлите в ней сквозное отверстие по оси и расточите его.
3. Нарежьте в отверстии резьбу М27 х 2.
4. Обточите наружную поверхность болванки.
5. Подрежьте торец, который станет опорой для базовой опорной поверхности на шпинделе.
6. Снимите полученную оправку с патрона и трехкулачковый патрон со станка и навинтите оправку на шпиндель до упора.
7. Расточите цилиндрическую и коническую поверхности гнезда под цангу.
8. Проточите конец оправки и нарежьте в нем резьбу для зажимной гайки.

Изготовление зажимной гайки:

1. Заготовку зажмите в обратные кулачки трехкулачкового патрона.
2. Просверлите в ней отверстие, расточите внутреннюю полость.
3. Проточите внутреннюю торцевую опорную поверхность.
4. Нарежьте в гайке ответную резьбу.
5. Навинтите гайку на патрон, предварительно установленный на шпиндель станка.

Получившуюся оснастку можно усовершенствовать для более простой фиксации инструмента. С этой целью проводят накатку рифлений на боковых поверхностях корпуса патрона и гайки и делают пазы в наружных боковых поверхностях.

Рычажный вид

Едва ли не самая популярная конструкция. Действие механизма основывается на перемещении кулачков и зажимов за счет подвижности двухплечего рычага. Наличие гидропривода позволяет оптимизировать конструкцию.

К основной характеристике устройства относится количество зажимов для закрепления кулачка и способность к смещению по рабочему диску. Настроить такой патрон достаточно сложно, особенно при нестандартной обработке.

Переналадка происходит по двум схемам:

• Независимая регулировка кулачков – операция трудоемкая и выполняется не для каждой конструктивного типа патрона.
• Синхронное перемещение кулачков ключом.

Для проведения наладки специальный ключ устанавливается в паз для настройки гидропривода.

При работе с устройством подобного типа отмечается небольшой люфт детали при вращении. По этой причине рычажные конструкции чаще используются при черновой обработке.

Виды и особенности использования

Правильный выбор патрона влияет на скорость переналадки станка по дереву, возможность его использования в серийном производстве или для изготовления единичных образцов изделий. Токарные работы по обработке древесины проводят с использованием следующих видов патронов:

Главной рабочей деталью выступает втулка с несколькими осевыми прорезями, количество которых варьируется от 3 до 6. Прорези разделяют деталь на несколько лепестков, которые, по сути, являются кулачками, сжимающими вставляемую деталь. Цанги бывают:

Подающая содержит втулку с тремя лепестками с поджатыми друг к другу концами. Ее изготавливают с закаленной стали. Фиксируется заготовка с помощью зажимной цанги, оборудованной лепестками пружинного типа во втулке.

Сфера применения цанговых креплений:

• точение сверл для работы с древесиной;
• обработка металлических прутьев;
• фиксация деревянных заготовок небольшого размера.

К недостаткам применения относится обработка только небольших по размерам заготовок. В некоторых случаях, для шлифования или гранения используют специальные вкладыши для выравнивания. По техническим параметрам цанговые патроны превосходят другие зажимные устройства. Деталь, закрепленная в цанге, имеет незначительные показания радиального биения. Это делает ее обработку более безопасной.

Такой патрон принято считать наиболее распространенным. В основе его действия лежит принцип смещения нескольких кулачков с зажимами, которые приводятся в движение с помощью двуплечего рычага. Основное свойство рычажных устройств – наличие фиксирующих кулачков и их взаимное смещение на диске. В процессе использования рычажного патрона сложности вызывает настройка положения болванки или заготовки из дерева. Для ее улучшения токарный станок оборудуют гидравлическим приводом.

Кулачковые токарные патроны

Наиболее удобные и функциональные. Работают как на сжатие, так и на разжимание, поэтому могут захватывать заготовку как снаружи, так и изнутри. Различаются количеством кулачков и механизмом их привода. В отличие от металлообработки, для точения дерева двух и трёхкулачковый патрон практически не применяется. Также не пользуются популярностью варианты со спиральным приводом и несъемными кулачками. Наиболее распространённый тип токарных патронов для работы по дереву – самоцентрирующиеся четырёхкулачковые, с реечно-винтовым механизмом передачи и сменными кулачками. На российский рынок они поставляются брендами Axminster, Jet, Barracuda и другими, менее известными компаниями.

Разновидности кулачков

По форме и назначению сменные кулачки для токарных патронов по дереву делятся на несколько типов, имеющих специальную маркировку:

• A, G, M – на сжатие, отличаются размером и глубиной захвата;
• D и F – действуют на разжимание;
• C и H – универсальные. Разная форма губок;
• для работы с мягким, чувствительным к сжатию деревом, используются кулачки с резиновыми креплениями.

Дополнительные приспособления

При точении тонкостенных изделий или работе с хрупкой древесиной используют металлические крепёжные кольца. Имея навык обращения с металлом их можно изготовить и своими руками. Также в паре с кулачками типа C могут использоваться винтовые вставки, вкручивающиеся в предварительно просверленное в детали отверстие. Патроны, предназначенные для решения специфических задач по дереву:

1. кулачковый с независимой регулировкой – для эксцентрикового точения;
2. цанговый — зажимает заготовки круглого сечения при стягивании лепестков конической цанги стяжной гайкой. Имеет малый диапазон захвата;
3. цилиндрический – трубка с тремя и более резьбовыми фиксаторами по окружности; тисочный – для захвата прямоугольных заготовок. Параллельные губки сжимаются винтом;
4. вакуумный – для чистовой доводки. Работает за счет разницы давления воздуха, создаваемого насосом;
5. сверлильный – для фиксации сверл. Крепится в пиноль задней бабки.

Комплект поводковых патронов МК2

Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам

Перед применением токарный патрон необходимо установить и закрепить на переднем конце шпинделя, но учитывая разницу конструкции и размеров посадочных мест токарных патронов и шпинделей не всегда можно закрепить патрон непосредственно на переднем конце шпинделя, например:

• Если патрон имеет центрирующий поясок (уступ), то для его установки на шпиндель обязательно требуется промежуточный (переходной) фланец, независимо от типа конца шпинделя
• Если патрон имеет центрирующий конус, но размер конуса не совпадает с размером центрирующего конуса конца шпинделя, также требуется промежуточный (переходной) фланец
• Если конец шпинделя заканчивается резьбой, то для установки на него любого патрона обязательно требуется промежуточный (переходной) фланец

ГОСТ 3889-80 (DIN 6350) Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам

Настоящий стандарт распространяется на промежуточные фланцы, предназначенные для установки на концы шпинделей металлорежущих станков самоцентрирующих патронов общего назначения.

Промежуточные фланцы (их называют еще План-шайбы) необходим для центрирования и крепления патронов с центрирующим пояском (ГОСТ 2675 тип 1) на любой из 4-х типов концов шпинделей токарных станков.

ГОСТ 3889-80 Фланцы должны изготавливаться исполнений:

1. Исполнение 1 – устанавливаемое на резьбовые концы шпинделей по ГОСТ 16868;
2. Исполнение 2 – устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12593 под поворотную шайбу;
3. Исполнение 3 – устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12595 исполнения 1;
4. Исполнение 4 – устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12595 исполнения 3.

ГОСТ 3889 Исполнение 1. Фланцы промежуточные на резьбовые концы шпинделей

ГОСТ 3889 Фланцы промежуточные на резьбовые концы шпинделей

Для того, чтобы на переднем конце шпинделя закрепить токарный патрон, необходимо изготовить или приобрести промежуточный (переходной) фланец, который еще называют планшайбой.

Со стороны шпинделя промежуточный фланец должен навинчиваться на резьбу шпинделя d и очень точно надвигаться на центрирующий поясок – цилиндр диаметром Ø d1 и длиной l мм.

Со стороны токарного патрона промежуточный фланец должен иметь центрирующий поясок – ступеньку D4 для точной установки и центрирования токарного патрона на промежуточном фланце, а также иметь сквозные отверстия для крепления патрона. Очевидно, что для каждого типоразмера токарного патрона должен быть свой промежуточной фланец.

Допускается устанавливать на промежуточном фланце исполнения 1 запорное устройство против самоотвинчивания.

Процесс установки токарного патрона состоит из следующих этапов:

• Промежуточный фланец навинчивается на резьбу шпинделя до упора. Отверстие во фланце должно плотно садиться на поясок шпинделя
• Закручиваются винты запорного устройства против самоотвинчивания
• Проверяется биение центрирующего пояска на фланце (D1) и опорной торцевой поверхности со стороны патрона
• На центрирующий поясок (D1) устанавливается патрон и крепится болтами
• Проверяется радиальное и торцевое биение патрона

Пример: фланец промежуточный к токарному станку ТВ-4

Фланец промежуточный к токарному станку ТВ-4

Пример условного обозначения фланца исполнения 1, диаметром 100 мм:

Фланец 7081-0592 ГОСТ 3889-80

Пример условного обозначения фланца исполнения 1, диаметром 125 мм:

Фланец 7081-0593 ГОСТ 3889-80

Фланец промежуточный к токарному станку с резьбовым концом шпинделя

ГОСТ 3889-80 Фланцы промежуточные под поворотную шайбу

ГОСТ 3889-80 Фланцы промежуточные к концам шпинделей типа А. Исполнение 1

Крепление цангового патрона на станке и ручном инструменте

Крепление цангового патрона и его центрирование выполняются на шпинделе токарного станка. Отметим, что диаметры патронов и методы их установки стандартизированы. К самым распространенным конструкциям конца шпинделя относят крепежи типа C и типа D (cam-lock). Также для установки цанговых патронов часто используют фланцы и планшайбы, которые размещаются на шпинделе.

Теперь расскажем, как отцентрировать цанговый патрон на валу двигателя ручного инструмента (электродрели). Регулировку проводят в двух плоскостях, при этом вначале устраняют биение в одной плоскости, потом — в другой. Ход работ:

1. Зафиксируйте дрель на столе (в лежачем положении).
2. Прокрутите патрон, чтобы нужная пара болтов стала параллельна столу.
3. Проверните патрон на 180 градусов и зафиксируйте отклонение патрона.
4. Исключите биение, подтягивая и ослабляя пару винтов.

Аналогичным образом поступают со второй парой винтов. Чтобы отклонение в двух плоскостях было заметнее, используйте длинное сверло.

Правила установки и использования

На токарно-винторезных станках планшайбы устанавливают на шпинделе передней бабки. А в токарно-карусельных станках планшайбы находятся в составе поворотных столов значительного размера.

На универсальных токарных станках

Кулачковые патроны считаются универсальными, так как имеют большое количество разновидностей и кулачков, но несмотря на это, далеко не все детали можно просто зафиксировать в патроне. Такими деталями могут быть рычаги, шатуны и т.д., не имеющие симметричности. Именно для таких деталей и используют планшайбы.

Детали фиксируются, как правило, при помощи болтов или кулачков. Неровные детали крепятся зажимом в центре. Если деталь нужно прикрепить относительно оси, для этого могут понадобиться низкие подкладки, для поднятия планки. Подкладки должны быть равны стенкам детали. Чтобы деталь не выпала, планки должны находиться на уровне планшайбы.

Обычно в комплекте с планшайбой находится противовес. Если его не устанавливать, станок будет вибрировать, из-за чего деталь прослужит меньше. Если балансировка не меняет положения после остановки, то все расчёты были произведены правильно.

На токарно-карусельные станки

В отличие от планшайб универсального станка, на них они являются дополнительным крепежом, в то время, как у токарно-карусельных, они являются основным фиксатором. На токарно-карусельных станках, планшайбы представляют собой вращающийся стол.

Она выглядит, как большой диск и имеет центральное крепление и втулка для присоединения деталей. Втулки таких планшайб быстро выходят из строя, но их можно запросто заменить без вреда для самой планшайбы. От центра отходят несколько пазов т-образной формы, в которых находятся детали для закрепления.

Помимо диска, планшайба имеет очень сложную конструкцию снизу. В центре конструкции находится отверстие для шпинделя. Для закрепления деталей используются болты. Также конструкция имеет: рёбра жёсткости, направляющие, и иногда её модифицируют добавлением ещё нескольких направляющих.

Самоцентрируемые

Одним из видов крепления для токарно-карусельного станка является самоцентрируемая планшайба. Обычно, она используется для более качественного крепления.

Этот вид планшайбы имеет круглую форму с отверстием в середине. Отверстие имеет тот же диаметр, что и основная втулка. Она имеет несколько отверстий т-образной формы, которые помогают закреплять деталь на определённом расстоянии от отверстия.

воскресенье, 12 марта 2021 г.

Как сделать патрон для станка по дереву

Сегодня я продолжу тему самодельного токарного станка и оснастки к нему.

Давно я не снимал видео на эту тему. И сейчас, пока видео еще готовится, я решил написать данную статью.

Я уже поднимал тему патрона в этой статье: Самодельный токарный патрон.

В моей мастерской работает 2 токарных станка по дереву и еще один в процессе изготовления.

О большом станке я говорил в одном из старых видео:

–

– А о втором (настольном) уже подробно рассказывал в этом видео: –

–

Для обоих станков я сделал достаточно много оснастки. Это и планшайбы, и разного рода трезубцы и приводные муфты,

и даже фланец с трех-кулачковым патроном Ф 80 мм. Но на маленьком станке я редко использую патрон

из-за его большой инерции и массы .

Станок имеет довольно высокие обороты – 2700 об/мин (для простоты конструкции использован прямой привод – двигатель служит передней бабкой).

Ведь у этого патрона масса преимуществ:

Прежде всего он позволяет обрабатывать торец детали – сверлить, подрезать растачивать отверстия

.

Во-вторых деталь в таком патроне фиксируется довольно прочно.

В-третьих он более безопасен чем разного рода самоделки с фиксацией заготовки болтами:

Преимущество резьбового патрона – более надежная фиксация заготовки, так как она завинчивается в патрон и надежно фиксируется при помощи резьбы.

Но у такого патрона есть и обратная сторона – сложность извлечения остатка заготовки, который нужно вывинчивать

, а не выбивать.

Этот процесс можно упростить, просверлив в остатке 2 отверстия и применив ключ, которым зажимают гайку фиксации отрезного диска на УШМ.

Видео о самодельном патроне: =

=

Я сделал этот патрон раньше и по опыту эксплуатации решил сделать еще один, больший, без резьбы.

=

=

Для большего патрона я использовал водопроводную трубу внешним диаметром Ф 48 (1 1/2″)

Внутренняя поверхность патрона цилиндрическая, с небольшим “заходным” конусом, позволяющим более плотно забить заготовку

.

В боковой стенке патрона есть два отверстия Ф 4 мм, в которые при необходимости можно завинтить шурупы для лучшей фиксации заготовки.

Также предусмотрены отверстия Ф 10 мм для контроля глубины (положения) заготовки

Чтобы изготовить эти патроны, я использовал токарный станок по металлу (ТВ-4) и сварочный аппарат.

Но есть и другой способ, который не требует сложного оборудования.

Как собрать по чертежам самостоятельно

Для работы по металлу новичку собрать самопальный патрон можно, но весь процесс станет головной болью из-за поисков, нестыковок, ошибок и т. д. Сделать токарный патрон для обработки дерева гораздо доступнее, хотя и не проще, как может показаться.

Прежде всего – чтобы работа шла, необходимо создать подробный сборочный чертёж с чертежами деталировки. За чертежами, потянутся мероприятия. Без чертежей и плана действий чего-либо путного достичь вряд ли удастся, ибо всякий, кто действует без плана, действует долго и плохо.

Затем начинается процесс сбора комплектующих и материалов. Процесс воплощения идей самый трепетный и несёт в себе мощную струю самообновления. А удачное завершение становится очередным благоприятным этапом в творческой жизни.

Как собрать по чертежам самостоятельно

Для работы по металлу новичку собрать самопальный патрон можно, но весь процесс станет головной болью из-за поисков, нестыковок, ошибок и т. д. Сделать токарный патрон для обработки дерева гораздо доступнее, хотя и не проще, как может показаться.

Прежде всего – чтобы работа шла, необходимо создать подробный сборочный чертёж с чертежами деталировки. За чертежами, потянутся мероприятия. Без чертежей и плана действий чего-либо путного достичь вряд ли удастся, ибо всякий, кто действует без плана, действует долго и плохо.

Затем начинается процесс сбора комплектующих и материалов. Процесс воплощения идей самый трепетный и несёт в себе мощную струю самообновления. А удачное завершение становится очередным благоприятным этапом в творческой жизни.

Как выбрать

Чтобы правильно выбрать токарный патрон необходимо учесть несколько важных моментов:

• рабочие параметры и точные размеры шпинделя станка;
• способ или вариант крепления патрона к шпинделю;
• для хоббийных станков немаловажную роль играет мощность привода, слабый двигатель может не справиться с задачей по крутящему моменту;
• какие и в каком количестве детали входят в комплект токарного патрона.

Не обладая четкого представления об изложенной выше информации, нельзя считать себя готовым к приобретению токарного патрона, как важного узла станка. Нужно понимать, что качество и производительность токарного станка влияют на качество и производительность труда и материальное состояние

Нужно понимать, что качество и производительность токарного станка влияют на качество и производительность труда и материальное состояние.

Пример самодельного токарного станка с чертежами

Рассмотрим подробнее один из рабочих вариантов собранного собственными силами токарного станка, довольно высокое качество которого по праву заслуживает самого пристального внимания. Автор данной самоделки даже не поскупился на чертежи, по которым данное устройство и было успешно изготовлено.

Конечно, далеко не всем требуется настолько основательный подход к делу, зачастую для домашних нужд строятся более простые конструкции, но в качестве донора для хороших идей данный станок подходит как нельзя лучше.

Токарный станок, сделанный своими руками Внешний вид станка Основные узлы Суппорт, резцедержатель и патрон Вид сбоку Задняя бабка Вид снизу на заднюю бабку Направляющие валы Конструкция суппорта Привод от двигателя Чертеж №1 Чертеж №2 Чертеж №3

Принцип работы

Патрон станка по дереву используется в условиях закрытого помещения, когда отсутствуют агрессивные вещества, вызывающие коррозию. Перед тем как начать работу необходимо стяжные болты затянуть до максимума гаечным ключом. После этого токарный патрон крепят на станке, все болты затягивают гайками и производят пуск токарного агрегата. Следует для начала установить малые обороты, чтобы проверить значения торцевого и радиального биений прибора на холостом ходу. Для того чтобы закрепить заготовку на станках, применяются двухкулачковые и трехкулачковые патроны, редко четырехкулачковые. Деталь токарного станка для фиксации и удержания деталей оснащен кулачками, их количество исчисляется 2-6 штуками.

При этом изделия могут быть с независимым передвижением кулачков и с закреплением их на фланцевом конце шпинделя. В зависимости от метода фиксации токарного патрона к станку, классифицируют следующие типы крепления:

• с помощью переходного фланца,
• на фланцевый конец шпинделя,
• на сам шпиндель токарного аппарата.

За счет одновременного перемещения зажимающих кулачков в радиальную сторону, достигается центрирование заготовки в патронах. Кулачки перемещаются благодаря диску, который на одной стороне снабжен пазами в виде архимедовой спирали, а на другой имеется коническое зубчатое колесо, которое взаимодействует с тремя другими. Посредством ключа начинает движение одно колесо, одновременно с этим поворачивается диск, равномерно перемещая все кулачки. Направление вращения диска обуславливает приближение кулачков к центру патрона, при этом заготовка зажимается, или удаление от него (освобождение детали).

В патронах, работающих на механической основе, сила зажима зависит от гидравлического или пневматического цилиндра, размещающегося на конце шпинделя сзади. Цилиндр соединяется при помощи тяги с механизмом патрона, осуществляющий передвижение кулачков, которые зажимают заготовку, через отверстие шпинделя в центральной его части.

В процессе обработки во вращающийся цилиндр сжатый воздух или жидкость попадает с помощью специального устройства, имя которому муфта. Обычно передвижение кулачков от привода, который механизирован, подходит к значению в 5-10 мм. От этого конструкция элемента токарного станка позволяет быстро переустановить изделие во время перехода в процессе обработки между партиями заготовок.

Во время чистовой обработки на станке, чтобы закрепить предельно точно заготовку, используются накладные незакаленные кулачки, которые затачиваются на аппарате под нужные размеры установочных баз заготовки. Для этого основные кулачки используются в качестве зажима короткой оправки для выбора зазоров во всех взаимодействиях, затем эксплуатирующиеся поверхности накладного кулачка растачивают на больший диаметр базовой поверхности детали.

Благодаря сопряжению вида ласточкин хвост конструкция незакаленных кулачков и их фиксация позволяет устанавливать накладные кулачки с точностью до 002 мм и обойти следующее их растачивание.

Чтобы осуществить быструю переналадку типоразмеров заготовки необходимы незакаленные кулачки. Этого можно достигнуть путем поворота в нужное положение круглой или шестигранной формы головок накладных кулачков, закрепленные на основных кулачках и расточены на определенный диаметр.

Если возникла необходимость в обработке на станке двух идентичных поверхностей, тогда используются незакаленные кулачки, при погрешности крепления заготовок в них может уменьшиться до 0,03 -0,05 мм. Заготовки с большей длиной типа валов устанавливаются в токарный патрон, имеющий поджим заднего центра.

Разновидности

Токарные патроны различаются по функциям и технологическому назначению:

1. По вариантам крепления к станку: на сам шпиндель, на его фланец, с использованием переходного фланца.
2. По вариантам установки кулачков: непосредственно на фланец шпинделя или с независимым перемещением.
3. Закрепляется заготовка вручную или механически.
4. Также патроны могут быть 2. 3 и 4-х кулачковыми.

Также в зависимости от конструкции патроны делятся на:

• рычажные;
• клиновые;
• цанговые;
• самоцентрирующиеся;
• мембранные.

Устройство деревообрабатывающего токарного станка

Конструктивно различные типы таких агрегатов для обработки изделий из дерева построены из элементов, имеющих одинаковое функциональное назначение. Независимо от принадлежности к категории схема токарного станка включает следующие элементы:

• массивную станину (на ней располагаются основные узлы);
• переднюю бабку с закреплённым шпинделем;
• заднюю бабку с элементами фиксации заготовки;
• суппорт, служащий для подачи обрабатывающего инструмента;
• привод передачи вращения;
• двигатель;
• система управления скоростью вращения (выполняется дискретным с несколькими скоростями вращения);
• элементы схемы электрооборудования;
• органы ручного управления (обычно они реализованы с помощью различной формы рукояток, маховиков, электрических кнопок или переключателей);
• средства защиты от пыли и опилок;
• отдельные станки снабжаются специальной системой защиты при возникновении аварийной ситуации;
• фартук;
• наиболее совершенные аппараты оснащаются мощным пылесосом для удаления отходов древесины.

Несмотря на единообразие элементов, каждый производитель предлагает своё устройство токарного станка по дереву, с применением своих технических решений. Станина изготавливается из чугуна или стали и имеет большой вес, что позволяет стабилизировать вращение двигателя и всех вращающихся деталей. На ней крепятся все основные узлы.

Любая бабка токарного станка в том числе и для работы по дереву выполнена по стандартной схеме. Она имеет:

• шпиндель, оснащённый системой крепления обрабатываемой заготовки;
• несколько подшипников (в состав включены три подшипника: упорный, передний и задний);
• специальные регулировочные гайки;
• муфта для переключения.

Вторым элементом является задняя бабка токарного станка. Она обладает двумя степенями свободы. Такая особенность позволяет изменять положение заготовки в горизонтальном и вертикальном направлении. Данная система крепления обеспечивает качественную обработку деталей самой сложной формы. Для увеличения жёсткости крепления заготовки в токарных станках применяется пиноль. Она изготовлена в форме гильзы, перемещается вдоль главной оси.

На суппорт токарного станка возложены две функции:

• фиксация инструмента из имеющегося в комплекте;
• перемещение в заданных плоскостях для обработки.

Суппорт расположен на станине. Он снабжён двумя видами салазок (поперечными верхними и продольными, которые называются кареткой). Для осуществления разворота он имеет поворотную систему. Вся система изменение положения суппорта называется приводом подач. Связь суппорта со шпинделем осуществляется через реверсивное устройство, называемое трензель.

Вращение деталей токарного станка осуществляется с помощью ременной передачи, которая служит передаточным элементом от электрического двигателя к передней бабке. Эти элементы составляют привод главного движения. Для каждой конструкции производитель предлагает своё количества переключение скоростей вращения шпинделя. В основной массе станков диапазон скоростей вращения деталей варьируется от 200 об/мин до 1000 об/мин.

Элементы электрической схемы расположены в отдельном блоке. Благодаря происходит распределение управляющих сигналов на все устройства станка. Блок состоящий из электрических элементов, находящихся под напряжением относится к первому классу защиты.

Фартук станка преобразовывает вращательное движение в поступательное. Кроме этого он обеспечивает синхронное вращение ходового валика суппорта и ходового винта. Предусмотренная система механической защиты предотвращает одновременное включение этих валов. Плавное переключение подач обеспечивается с помощью маточной гайки.

Для защиты от возможных перегрузок в фартуке станка предусмотрен подвижный механизм падающего червяка. Такие перегрузки возникают в результате увеличения внешнего давления на поверхность заготовки, особенно при использовании ручного инструмента. Такой эффект наблюдается при резком снижении скорости вращения заготовки, замедлении движения режущего инструмента. Особенно это свойственно станкам на которых производится ручная обработка заготовки.

Большое значение на качество обработки дерева влияет заданная скорость вращения заготовки. Для этого в станке предусмотрена коробка скоростей. Она позволяет выбирать величину крутящего момента в зависимости от типа дерева и выполняемой операции.

Общие понятия

Патрон является одной из главных элементов токарного оборудования. Именно за счёт него производится крепление (установка) будущей заготовки. Крепится он на переднюю бабку с коробкой скоростей. Механизм патрона заключается в кулачковом устройстве.

Предназначение

Именно такая часть станка имеет самую важную миссию в любой обработке заготовки. За счёт кулачкового механизма, который расположен внутри самого патрона, заготовка зажимается и центрируется. Происходит это за счёт одновременного сужения кулачков вокруг плоскости заготовочной детали. После зажатия заготовки производится зажатие заготовки пинолем, расположенным на задней бабке. Когда эти действия сделаны, запускается станок и осуществляется вращение детали, которую можно обрабатывать.

Разновидность

В наше время различают токарные патроны по наличию крепёжных элементов (кулачков). Этих видов всего три:

Двух кулачковые

Такие патроны способны закреплять в себе сложные, несимметричные и фасонные детали. В таких патронах есть возможность закреплять не подверженные обработке поверхности. Применяются они при маленьком производстве, а также в серийном.

Трёх кулачковые

Такой вид оснащения является самым распространённым и применяется во всех работах. Позволяет обработать круглые и шестигранные детали. В таком виде патрона используют три разных кулачка. В не зависимости от этого производится центрирование заготовки вместе с зажиманием всех трёх кулачков.

Четырёх кулачковые

Такой вид применяется для обработки заготовок прямоугольной формы. Здесь, на каждый кулачок, размещён отдельный механический узел, который делает независимыми все кулачки.

Виды кулачковых патронов

Но разновидности патронов не заканчиваются тремя видами. Их также разделяют по механизму фиксации заготовки:

Цанговые

Состоят из втулки с прорезями, в которой расположены лепестки (различные модификации включают от 3 до 6 лепестков). Эти лепестки выполняют роль кулачков.

Клиновые

Такая разновидность оснастки используется в основном на станках с числовым программным управлением. Крепление заготовки производится с помощью 3-х кулачков, которые располагаются на пологом шпинделе.

Рычажные

В данных патронах расположены ползуны, с помощью которых передвигаются кулачки путём усилия рычагом. Такой вид используется при мало серийном производстве, а также для обработки единичной заготовки.

Мембранный вид

В данном случае используется пневмопривод, с помощью которого производится сжатие мембраны. Такой вид используется только при тонкой обработке, для снятия тоненького слоя стружки.

Сверлильные

Такие патроны схожи по принципу с патронами для ручных дрелей. При закручивании гайки, специальным ключом, кулачки плавно выдавливаются. За счёт такого действия происходит зажатие детали, либо инструмента.

Термопатрон

Этот вид приспособления очень неудобен в своей эксплуатации. Связано это с тем, что при креплении заготовки, производится термическое нагревание самого патрона, такие же действия производятся при снятии инструмента.

Гидропатрон

Аналогичный принцип действия, как в термопатроне. Зажатие детали производится за счёт жидкости, которая под давлением сдавливает кулачки. За счёт жидкостного содержимого в патроне, производится дополнительное гашение вибраций, которые возникают при работе.

Конструкция

Конструкция кулачкового токарного патрона

Рассмотрим элементы конструкции, из которых состоит сам токарный патрон:

Применяется для осуществления действий по зажиманию детали.

Пружина

Позволяет за счёт ключа совершить те или иные действия по зажиманию детали и наоборот.

Втулка

Производит свободный проход ключа.

Стопор

Предотвращает откручивание детали во время работы станка.

Шестерня

Передаёт вращательное движение на спиральный диск.

Фланец

Деталь, на которой закрепляется вся конструкция.

Диск спиральный

За счёт вращательного движения шестерни, этот диск приводит в действие кулачки.

Кулачок обратный

Применяется для зажима заготовки с внутренней стороны.

Кулачок прямой

Применяется для зажима заготовки с наружной стороны.

Корпус

Элемент детали, на которой располагается кулачковый механизм.

Кулачки накладные

Для зажима длинных и коротких деталей имеющих большие диаметры.

Каждая из деталей всего механизма выполняет определённую функцию и не является лишней.

Сборка по чертежам

Чертёж трёхкулачкового патрона

Сборка кулачкового патрона для токарного оборудования производится по схемам, которые можно скачать с просторов интернета и распечатать на принтере. Как правило, заводские патроны стоят больших денег и поэтому многие научились делать такие детали самодельными. Конструкцию они имеют простую, но довольно понятную. Перед началом сборки этого приспособления необходимо полностью понять весь механизм патрона и работы кулачкового механизма. Если нет возможности сделать такие элементы своими руками, то их можно заказать у любого токаря. Это будет стоить недорого.

Особенности изготовления

Самодельные токарные станки по дереву своими руками делаются достаточно легко и просто, если знать в принципе, что такое токарный станок и из чего он состоит. Небольшой агрегат с размерами около 80х40 сантиметров в длину и ширину с высотой 35 сантиметров не занимает много места, но позволяет обрабатывать заготовки диаметром до 25 сантиметров и длиной 20-40 сантиметров.

Токарный станок дает неограниченные возможности в изготовлении посуды, мебели, элементов декора.

Благодаря ему можно изготавливать любые изделие в виде тел вращения для собственного употребления или в ходе постройки и других работ.