И ТОЧИТЬ, И СВЕРЛИТЬ, И ФРЕЗЕРОВАТЬ

К созданию токарно-сверлильного деревообрабатывающего станка меня подвигнули воспоминания о школьных годах, когда на уроках труда я получал первые навыки работы на токарном станке — занятие интересное и увлекательное. С той поры, как говорится, много воды утекло, но желание делать из дерева предметы мебели с красивыми точёными деталями сохранилось, а вот необходимого для этого токарного станка у меня не было. И я решил его сделать, приспособив под станину другой станок, состоящий из «циркулярки» и электрофуганка (см. «М-К» № 1 ’2011 г.), получив таким образом деревообрабатывающий мини-комплекс.

Сам процесс проектирования и изготовления токарного станка оказался занятием не менее интересным, чем выгачивание на нём деталей, поскольку стремился смастерить многофункциональный трансформируемый станок, на котором можно было бы выполнять несколько операций. Считаю, что это мне в какой-то мере удалось, поскольку на станке можно выполнять токарные, сверлильные, долбёжные и заточные операции. Различные же дополнительные приспособления значительно расширяют функциональные возможности станка.

Немаловажным достоинством станка является и то, что он относительно прост по конструкции, поскольку основные его узлы: передняя и задняя бабки, сверлильная головка сконструированы на основе одинаковых корпусов от червячных редукторов, а потому сравнительно не сложен в изготовлении (хотя некоторые детали пришлось заказывать токарям-профессионалам), надёжен и удобен в работе.

Многофункциональный дереворежущий станок:

1—направляющая станины (швеллер № 12. 2 шт.); 2—поперечина станины (швеллер № 12. 3 шт.); 3 — задняя бабка с пинолью; 4 — передняя шпиндельная бабка; 5—подручник: 6—ведомый шкив клиноремённой передачи: 7 — клиновидный ремень; 8 — ведущий шкив клиноремённой передачи; 9—электродвигатель (3-фазный, N=0,7 кВт, 2850 об/мин.); 10—кронштейн крепления двигателя к станине (стальной лист sЗ, 2 шт.); 11 —пульт управления; 12—дисковая пила; 13—ротор рубанка; 14—ведомый шкив клиноремённой передачи «циркулярки»: 15 — клиновидный ремень «циркулярки»: 16—ведущий шкив клиноремённой передачи «циркулярки»; 17—электродвигатель «циркулярки»; 18—рама «циркулярки»; 19—площадка электродвигателя 20—стол дисковой пилы; 21 —стол рубанка

Конструктивно станок состоит из станины, электропривода с клиноремённой передачей, передней и задней бабок, сверлильной приставной головки. Внимательный читатель заметит, что при этом не упомянута рама (или основание) станка, а основанием для токарного станка служат рама и стол другого дереворежущего станка — циркулярной пилы, совмещённой с рубанком. Такое конструктивное решение, может быть, у кого-то вызовет неодобрение и даже нарекания, но, считаю, что оно весьма рационально: экономит место, материалы. Станина устанавливается на заранее уложенные на стол рубанка деревянные бруски и прикрепляется к нему струбцинами.

Многофункциональный дереворежущий станок

Станина изготовлена из пары отрезков (длиной 1400 мм) прокатного швеллера №12 (высота стенки — 120 мм, ширина полок — 52 мм) — направляющих, соединённых (приваренных) в трёх местах (по краям и в середине) короткими отрезками такого же швеллера. В верхних полках почти по всей длине (за исключением левого края) выполнены продольные сквозные направляющие пазы, по которым перемещаются задняя бабка, подручник или люнет. В левом краю по оси пазов просверлены отверстия для постоянного крепления передней бабки. Примерно на середине длины станины в пазах оставлены перемычки — через них указанные приспособления переставляются. Это создаёт некоторое неудобство (правда, такое случается нечасто), но зато сохраняет жёсткость направляющих. Пазы прорезал «болгаркой», предварительно просверлив на их концах и в местах перемычек соответствующие отверстия с помощью электродрели. Окончательную доводку пазов выполнил шлифованием кромок направляющих, контролируя качество работы лёгкостью перемещения задней бабки.

Передняя бабка устанавливается на левом краю станины и скрепляется с ней болтовыми соединениями. Сама бабка выполнена на основе чугунного корпуса червячного редуктора, внутри которого вместо червячной пары установлен вал-шпиндель, вращающийся в подшипниках 305. Осевую нагрузку воспринимает на себя упорный подшипник 8105. На правом конце шпинделя установлен торцевой захват — трезубый центр. Он служит для фиксации и вращения обрабатываемой деревянной заготовки. Вместо захвата на шпинделе можно закрепить фланец, а на него — наждачный, шлифовальный или полировальный круг. Они бывают нужны для заточки и правки режущего инструмента или финишной обработки (отделки) деревянных изделий. На фланец можно установить и делительный круг, который позволит осуществлять на станке и фрезерование. На другом (левом) конце шпинделя смонтирован ведомый шкив клиноремённой передачи.

Передняя (шпиндельная) бабка:

1 —корпус; 2—крышка корпуса; 3—подшипник 305 (2 шт.); 4—крышка подшипника 305; 5 — трезубец; 6 — центр (специальный винт М10); 7—шпонка (2 шт.); 8—винт М8 (12 шт.); 9—вал (сталь, круг 32); 10—упорный подшипник 8105; 11 —крышка подшипников 305 и 8105; 12—шкив; 13—шайба (2 шт.); 14—наждачный круг; 15—щека наждачного круга (сталь, 2 шт.); 16—гайка М18; 17—дистанционная втулка

Привод осуществляется трёхфазным (с питающим напряжением 380 В) электродвигателем мощностью 0,7 кВт с числом оборотов 2850 в минуту. Сначала мотор смонтировал на консольной, шарнирно соединённой со станиной площадке. Но в угоду компактности и удобству позднее подвесил его под передней бабкой на станине с помощью кронштейнов. Смонтированный на валу электродвигателя ведущий шкив вместе с ведомым обеспечивает снижение числа оборотов обрабатываемой заготовки до 1600 в минуту (что вполне достаточно и даже желательно) с одновременным соответствующим увеличением крутящего момента.

Задняя бабка смонтирована на правом конце станины станка. Она предназначена в основном для поддержания консольного конца обрабатываемых заготовок различной длины с помощью вращающегося центра, но в неё можно устанавливать и дополнительный инструмент (например, сверло для получения осевых отверстий или зенкер). В связи с этим задняя бабка имеет возможность передвигаться по направляющим и фиксируется в нужном положении на станине прижимными планками с помощью винтов М12х1,5. Она, как и передняя бабка, выполнена в корпусе от червячного редуктора, но её конструкция максимально приближена к промышленному изделию. Во-первых, она оснащена выдвижной пинолью с вращающимся центром. Выдвижение пиноли осуществляется посредством маховика, закреплённого на заднем конце ходового винта. Во-вторых, сама пиноль оборудована механизмами фиксации: это можно осуществить хомутом, тормозящим ходовой винт подачи пиноли с помощью маховичка, расположенного на корпусе редуктора сверху, или стопорнонаправляющим винтом Мб, ввёрнутым в направляющую втулку (снизу её). Но основное назначение этого винта — не позволять пиноли поворачиваться, а двигаться только в продольном направлении вдоль оси. Для этого в самой пиноли выполнен продольный паз, в который и заходит конец винта. Вылет пиноли составляет до 85 мм. Подшипники вращающегося центра посажены в своём корпусе «на горячую», без всякого дополнительного крепления. И этого достаточно, что подтвердила довольно продолжительная (а главное, интенсивная) эксплуатация станка.

Задняя бабка с пинолью и вращающимся центром:

1 — корпус задней бабки (от червячного редуктора); 2—крышка подшипника; 3—маховик (от штатного червячного редуктора); 4—винт крепления маховика к ходовому винту; 5—шпонка; 6 — винт М8 крепления крышки подшипника к корпусу (3 шт.); 7—подшипник 305; 8—хомут стопорения ходового винта; 9—маховичок стопорения ходового винта; 10—тяга хомута; 11 —ось хомута; 12 — маточная гайка М20х2; 13 — пиноли; 14—ходовой винт М20х2 (от штатного червячного редуктора, доработанный); 15—винт М8 крепления направляющей втулки пиноли (3 шт.); 16—цапфа; 17—наконечник пиноли; 18—упорный подшипник 8103; 19—корпус подшипника s103; 20—радиальный подшипник 202,2 шт.); 21 —упорная шайба; 22—центр; 23 —корпус подшипников центра; 24—направляющий винт-стопор пиноли (винт М6)

Отверстия червячной шестерни в корпусах редукторов закрыты крышками.

Подручник предназначен для поддержания режущего инструмента во время обработки заготовок. Он состоит из трёх частей: поперечной рейки с продольной прорезью, составной стойки и опорной пластины. Последняя (основная) деталь изготовлена из слегка разогнутого равнополочного уголка № 5 (50×50 мм). Подручник располагается на ближней от мастера направляющей между передней и задней бабкой и закрепляется на ней болтом. Он может переставляться вдоль по направляющей. В конструкции предусмотрена возможность его регулировки как по высоте (изменением угла между составными частями стойки), так и по расстоянию к заготовке (поперечным перемещением в прорези рейки). Это приспособление описывать подробно не буду, так как его каждый делает «под себя».

Сверлильная приставка выполнена на той же станине, что и токарный станок. Состоит она из сверлильной головки и рабочего столика. Головка монтируется на место передней бабки, а столик — на место подручника. Для работы в качестве горизонтально-сверлильного станка станина монтируется около «циркулярки» в вертикальном положении и крепится к ней с помощью струбцин. Как дополнительную опору для сверлильной приставки можно использовать маховик пиноли задней бабки.

Сверлильная головка — самый сложный (а потому наиболее интересный в плане конструирования) узел станка. Корпусом сверлильной головки послужил всё тот же корпус червячного редуктора, что и у передней (или задней) бабки. А вот внутреннее её устройство посложнее. Оно конструктивно совмещает в себе механизмы как передней, так и задней бабки: это и шлицевой вал с приводным шкивом, и шлицевая муфта с пинолью. Снаружи к корпусу прикреплена с помощью трёх винтов М8 (с головкой под ключ S10) гильза пиноли с внутренним диаметром 62 мм. Она является направляющей пиноли, осевой ход которой составляет около 100 мм. А чтобы сама пиноль совершала только возвратнопоступательное перемещение вдоль оси, не поворачиваясь, на её наружной поверхности выполнен продольный паз, в котором ходит профилированный (по сечению паза) конец ограничительного винта М5, ввёрнутый сверху в гильзу пиноли.

Уравновешивающую систему или пружину подъёма инструмента в нерабочем состоянии (при использовании сверлильной приставки в варианте вертикально-сверлильного станка) сразу не поставил, а теперь приспособился и вполне обхожусь без неё.

Сверлильная головка:

1—корпус (от червячного редуктора); 2—радиальный шарикоподшипник 206; 3—упорный шарикоподшипник 8106; 4—дистанционная шайба; 5—приводной шкив; 6 — шлицевая втулка; 7—шлицевой вал; 8—гайка М30х1,5 крепления шкива; 9 — крышка подшипников; 10 — винт М8 крепления крышки подшипников к корпусу (3 шт.); 11—ограничительная шайба; 12—толкающее кольцо (бронза); 13—муфта; 14—маховичок шпинделя (штатная шестерня редуктора); 15—винт М8 крепления гильзы пиноли к корпусу (3 шт.); 16—подшипник 304к; 17—пиноль; 18—гильза пиноли; 19—шпиндель с осевым отверстием под конус № 2; 20—направляющий винт-стопор пиноли (винт М6); 21 —подшипник 205; 22—инструментальный патрон с конусом № 2; 23 — вал поводковой втулки; 24—подшипник 305 (2 шт.); 25—крышка подшипника (2 шт.); 26—поводковая втулка; 27—поводок (2 шт.); 28—рукоятка управления подачей инструмента; 29—винт М6 взаимодействия поводка с кольцом: 30—винт М6 крепления крышки подшипника к корпусу (3 шт.); 31 —стопор поводковой втулки на валу (винт М6, 2 шт.); 32—стопор рукоятки управления подачей инструмента на валу поводковой втулки

Рабочий стол вертикально-сверлильного станка настолько простой, что его конструкция понятна даже из фотографии, поэтому его чертёж не привожу.

С.ЯКИШЕВ, п. Енисейск, Красноярский край