Любой хозяин мастерской, даже если она не имеет отдельного помещения и просто организована в гараже, стремится оснастить ее всем необходимым для комфортной, производительной и, главное – качественной работы. Вот только на ручном инструменте в наше время далеко не «уедешь». На помощь приходит великое многообразие электроинструмента, различных многофункциональных или узкопрофильных станков, вспомогательного оборудования. Проблем с предложением нет – основная сложность в том, что качественные изделия стоит немалых денег, и не всем это по карману.
Но народные умельцы находят выход из положения, изготавливая самостоятельно такие станки и приспособления, некоторые из которых вполне могут конкурировать с заводскими моделями. Причем, для создания подобного оборудования идут в ход вполне доступные материалы, зачастую просто пылящиеся в сарае. А в качестве приводов широко используются ходовые электроинструменты, обычно имеющиеся в любой мастерской.
В этой публикации будут рассмотрены лишь некоторые самодельные станки и приспособления для домашней мастерской. Следует правильно понимать, что охватить все имеющееся многообразие подобного оборудования – попросту невозможно в рамках одной статьи. Здесь впору отводить такой теме вообще отдельный сайт. Так что будет дан в основном общий обзор. Но изготовление двух моделей, весьма важных, наверное, для любой мастерской – маятниковой пилы и заточного станка для режущего инструмента, рассмотрим пошагово, со всеми нюансами, от первых наметок до проведения испытаний.
Основа основ – удобный верстак и организованное хранение инструментов и принадлежностей
Комфортность работы в мастерской зависит от многих важных условий. Если вынести «за скобки» вопросы отопления, вентиляции и освещения (это – темы для отдельного рассмотрения), то на первый план всегда выходит рациональная, удобная организация основного рабочего места.
Речь идет о верстаке и о продуманной системе хранения необходимых для работы инструментов, принадлежностей, расходного материала и прочей мелочи.
Верстак подбирается или изготавливается самостоятельно в зависимости от основного направления работ в мастерской.
Столярный верстак «классического» исполнения
Если хозяин больше нацелен на обработку древесины, то ему потребуется столярный верстак. Существует давно используемая и всесторонне проверенная общая концепция такого рабочего места. Наверное, и при самостоятельном изготовлении верстака имеет смысл ее придерживаться.
Верстак базируется на мощных деревянных ножках (поз. 1), которые снизу, в основании, обычно попарно связаны опорами-перемычками (поз. 2). Сверху располагается крышка – верстачная доска (поз. 3). Как правило, предусматривается углубленный участок – так называемый лоток (поз. 4), чтобы в ходе работы необходимые под рукой инструменты или комплектующие не падали на пол.
Обычно с правой стороны располагается боковой иди задний зажим (поз. 5). По сути, это винтовые тиски, в который предусмотрен выдвигающийся вверх клин (поз. 6). По линии этого клина вдоль верстачной доски расположен ряд гнезд (поз. 7) для аналогичных клиньев (они могут прятаться в этих гнездах или храниться отдельно и вставляться по мере необходимости). Это позволяет жестко закрепить для обработки деревянную заготовку между клиньями стола и боковых тисков.
Для фиксации длинномерной детали, которая не может быть закреплена между крайними клиньями, используется передний зажим (поз. 8). Это тоже винтовые тиски, которые способны зажать заготовку между передним торцом верстака и подвижной деревянной губкой. А для того чтобы длинная деталь имела необходимые точки опоры снизу, из торца верстака выдвигаются спрятанные там в пазах пальцы или выдвижные опоры (поз. 9).
Нижняя область верстака называется подверстачьем (поз. 10). Как правило, здесь расположены мощные перекладины (проножки), связывающие попарно ножки верстка в продольном направлении. На этих перекладинах часто организуются полки для хранения инструмента или заготовок, или даже, как показано в демонстрируемой схеме – закрытый шкафчик.
Ниже будет представлен чертеж верстака. Тот, кто умеет читать схемы и владеет навыками столярных работ, вполне сможет изготовить такую модель самостоятельно.
Для начала - общая монтажная схема столярного верстака с размерами.
Теперь – ряд чертежей по отдельным деталям и узлам конструкции.
Для изготовления деталей подверстачья (основания) используется, как правило, качественная древесина хвойных пород с остаточной влажностью не более 12%.
Верстачную доску (крышку) преимущественно изготавливают из древесины твердых пород – это может быть бук или дуб, ясень или клен. Изготовить самостоятельно столь массивную габаритную панель – задача крайне непростая, поэтому часто в столярной мастерской заказывается или приобретается уже готовый клееный щит. Вряд ли это покажется слишком дорогим решением, учитывая и стоимость материала, и трудоемкость процесса. Так что выгоднее приобрести готовое изделие, а потом его уже доработать под верстачный стол.
Кстати, при выполнении различных обрабатывающих операций, так или иначе, поверхность рабочего стола будет повреждаться. Чтобы максимально продлить срок эксплуатации верстака, крышку нередко закрывают фанерным или ДВП-листом (естественно, по размерам стола и со всеми необходимыми пазами и гнездами). По мере износа такого покрытия его можно будет заменить на новое – это не столь трудно и недорого.
Особую сложность обычно приставляет монтаж переднего и заднего (бокового) зажимов. Чтобы получились действительно работоспособные и удобные приспособления, сам винтовой механизм тисков лучше приобрести в готовом, собранном виде. В продаже представлено немало подходящих для этой цели моделей.
Для сборки этих зажимных узлов можно руководствоваться следующим чертежом:
Губки для тисков должны изготавливаться исключительно из древесины твердых пород, размеры и расположение отверстий показаны на чертеже. (Следует правильно понимать, что расположение и диаметр отверстий должны соответствовать приобретённому винтовому механизму).
И, наконец, последняя схема демонстрирует способ крепления задних неподвижных губок обоих тисков к крышке верстака.
Безусловно, здесь показан пример, причем, он может подойти многим в «чистом виде», то есть без изменений. Но если требуются иные размеры (исходя, например, из имеющегося места), то можно составить свой чертеж, взяв продемонстрированные схемы в качестве образца сборки тех или иных узлов. Принцип все равно остается тем же. При необходимости – никто не мешает внести свои усовершенствования, которые, конечно, не должны негативно влиять на прочность конструкции.
Видео: слесарный верстак своими пуками
Если мастер планирует в основном заниматься слесарными операциями, то ему потребуется уже совершенно иной верстак, предназначенный именно для таких целей. Здесь, в отличие от столярной «классики» – неисчислимое количество возможных вариантов. как правило, для изготовления используются стальные профили (уголки, швеллеры, профильные трубы) и листы. Один из вполне достойных вариантов показан в видеосюжете ниже:
Важной составляющей комфорта работы в мастерской всегда является оптимизированная расстановка и система хранения инструментов и принадлежностей. Но на этом останавливаться не станем, так как на страницах нашего портала такой теме отведена отдельная статья.
Как сделать мастерскую максимально комфортной для работы?
Удобно, когда знаешь, где что лежит и когда необходимый инструмент – всегда под рукой. Так что стоит обратить пристальное внимание на систему шкафов, стеллажей, тумб, разумно организованных мест хранения расходных материалов. Особенно это важно в тех случаях, когда размеры помещения не дают «разгуляться». Вопросам на нашем портале отведена специальная публикация.
Самодельные станки и оборудование
Как уже говорилось, разнообразие самодельных станков – чрезвычайно велико, и о всех рассказать попросту невозможно. Поэтому в этом разделе статьи читателю будет предложено несколько видеообзоров. И, кроме того, в подробностях, пошагово будет рассмотрено изготовление двух моделей станков.
Видео — миниатюрный токарный станок по дереву на базе электродрели
В хозяйстве частенько возникает необходимость выточить ту или иную деревянную деталь круглого сечения. Если не заниматься этим профессионально, то приобретать настоящий токарный станок – совершенно нерентабельно. Да и места он займёт немало. А вот иметь в своём распоряжении миниатюрный станок, который можно хранить в шкафу и собирать по мере надобности – никогда не помешает. Тем более что его изготовление – не столь сложное дело.
В этом можно убедиться, посмотрев предлагаемый видеосюжет. Несмотря на то что автор говорит по-английски, все его действия подробно показаны и вполне понятны. И такой станочек, руководствуясь это видео-подсказкой, по силам сделать каждому.
Видео — циркулярный станок на базе ручной вертикальной электрической пилы
Если возникает необходимость заготовки немалого количества деревянных деталей одного размера, то ничего лучше стационарной циркулярной пилы не придумать. И вполне можно изготовить такой станок, причем, опять же — в разборном варианте, который по ненадобности вообще не занимает практически нисколько места.
Потребуется всего лишь лист фанеры, несколько брусков и саморезов. А главным элементом конструкции становиться ручная вертикальная пила
В показанном сюжете мастер удаляет часть защитного ограждения ручной циркулярки. Это – не всегда обязательно. Вполне возможно, что свободного выхода пилы и так будет достаточно, если предполагается распил не слишком толстых заготовок.
Маятниковая пила из «болгарки» - самостоятельное изготовление пошагово
При нарезке заготовок или древесины или металла, в том числе – и профильных или круглых труб, нередко требуется высокая точность. Причем точность не только в линейных размерах, но и в величине угла среза. Характерный пример - когда необходимо точно нарезать заготовки для какой-либо рамы, в которой стыковка деталей идет или строго перпендикулярно, или под углом 45 градусов.
Выполнить такую операцию позволяет маятниковая пила. На схеме выше в упрощенном виде показан принцип ее устройства и работы.
В любом случае имеется надежное основание (станина, рама), обеспечивающее устойчивость станка (поз. 1). Во многих моделях поверх станины организован рабочий стол с системой направляющих, упоров и струбцин, позволяющих точно выставлять обрабатываемую заготовку. Обязательно имеется прорезь (поз. 2), точно в которую опускается вращающийся круг или пила.
На станине жестко крепится опора (поз. 3) качающейся части станка. Она оснащена блоком подшипников и осью (поз. 4), относительно которой проворачивается качающаяся платформа-коромысло (поз. 5). На этой платформе размещен электропривод (поз. 6), передающий вращение напрямую или через систему передачи (поз. 7) на режущий инструмент – отрезной круг или круглую пилу (поз. 8). Предусматривается рычаг (поз. 9) или рукоятка, с помощью которого мастер может плавно опускать отрезной диск вниз, на закрепленную на рабочем столике над прорезью заготовку.
Но возможности этого инструмента станут неизмеримо шире, если изготовить для него специальный фрезерный стол. Один из вариантов такого самодельного станка – в предлагаемом видео.
Самодельный станок для заточки режущего инструмента – пошагово
И в мастерской, и на кухне, и просто по хозяйству используется масса режущего инструмента, нуждающегося в регулярной заточке. Ходовые дисковые точилки для ножей дают очень непродолжительный эффект остроты режущей кромки, так как снимают металл вдоль кромки лезвия, а по всем канонам требуется – перпендикулярно ей. При заточке вручную с помощью брусков или на вращающемся точиле очень сложно точно выдержать оптимальный угол, тем более, чтобы он был равным по все длине лезвия. Кстати, этот полный угол заточки – отличается для различных типов режущего инструмента – на эту тему немало отдельных публикаций в интернете.
Значит, чтобы качественно заточить, например, нож, требуется приспособление, которое позволяло бы прикладывать усилие с поступательным направлением плоского абразива перпендикулярно режущей кромке последовательно по всей ее длине с единым, предварительно вставленным углом наклона. И чтобы обеспечивался визуальный контроль за ходом формирования и заточки этой режущей кромки.
Таких приспособлений предлагается в продаже немало. Но если есть желание, то аналогичный станок вполне можно изготовить и самостоятельно, используя для этого материалы, которые, возможно, отыщутся в мастерской или гараже. Да если и приобретать необходимое – то выйдет совсем недорого. Пример пошагово показан в таблице ниже.
| Иллюстрация | Краткое описание выполняемой операции |
|---|---|
| Вся конструкция станка, все его детали и узлы будут так или иначе крепится на основании – станине (раме). Для ее изготовления хорошо подойдет профильная труба квадратного сечения 20×20 мм … |
|
| …с толщиной стенки в 2 мм. Как будет понятно дальше, никаких строгих пропорций размеров нет – исходят из соображений здравого смысла, прочности создаваемой конструкции, наличия тех или иных материалов. |
|
| Из профильной трубы шлифмашинкой нарезаются заготовки для рамы: две штуки длиной 250 мм, и еще две – 130 мм. | |
| В рассматриваемом примере мастер будет подгонять стыкующиеся стороны рамы под углом в 45 градусов. Для этого требуется точный рез, так что лучше выполнять его с помощью отрезного станка. Если его нет – ничто не мешает сделать раму попроще, то есть расположить ее стороны встык. Тогда вместо 130 мм малые детали будут всего 90 мм, так как встанут между большими. На функциональности заточного станка это никак не скажется - единственное, будет некоторая потеря эстетичности. |
|
| Вот такая рама получилась после подготовки деталей. | |
| Срезанные края можно слегка подогнать, зачистить от заусенцев, зачистить небольшую фаску под сварной шов. | |
| Затем рама собирается, с одной стороны и по коротким вертикальным стыкам проваривается сплошным швом. Швы очищаются от шлака и зашлифовываются «болгаркой». |
|
| Сваренный угол рамы после зачистки. Можно, безусловно, сразу проваривать и с обеих сторон, но просто мастер решил дополнить раму регулируемыми по высоте ножками-подставками. Операция необязательная – станок вполне допустимо устанавливать и просто рамой на ровную поверхность. Но с подставками, конечно, интереснее. |
|
| Вот эта регулируемая ножка с гайкой – такие несложно найти в любом магазине мебельной фурнитуры. Гайки как раз и будут ввариваться по углам рамы. |
|
| По углам сверлятся отверстия, в которые будут посажены гайки перед их обвариванием. | |
| Гайки вставлены в отверстия – эта операция проводиться на всех четырех углах станины. | |
| Теперь с одной стороны станины (по малой ее стороне) требуется вварить гайки, куда будет вкручиваться вертикальная стойка станка. Для этого на равном расстоянии от углов, вначале тонким (3÷4 мм)… |
|
| - а затем – сверлом диаметров в 10 мм просверливается верхняя стенка станины. | |
| Здесь важна устойчивость, стабильность крепления узла, то есть несколькими витками резьбы – не отделаться. Поэтому в проделанные отверстия будут ввариваться удлинённые гайки М8. Их нижний край желательно предварительно проточить под цилиндр, так, чтобы он плотно вошел в высверленные отверстия. |
|
| По сути, для монтажа станка требуется лишь одно такое гнездо. Но лучше предусмотреть два симметричных – как знать, возможно для пользователя в ряде случаем удобнее будет переставить стойку в другое положение. Это займет не более пары минут. | |
| После этого все гайки обвариваются. При прихватке необходимо следить, чтобы гайки не сместились и стояли ровно. Для этого их можно придерживать временно вкрученной длинной шпилькой, контролируя ее перпендикулярное плоскости станины положение. Кроме того, эта мера надежно предохранить резьбу гайки от попадания на нее брызг металла. |
|
| Вот что получилось: с верхней стороны рамы – две вваренные гайки под стойки… | |
| …с нижней – четыре вваренные гайки по углам для вкручивания регулируемых опор. Кстати, если в распоряжении мастера будут резьбовые заклёпки нужного диаметра (М6 под опоры, и М8 под стойку), то можно обойтись и ими, то есть уйти от операции приваривания гаек. |
|
| Следующий шаг – изготовление полки, на которой будут фиксироваться прижимной пластиной режущие инструменты. Можно ее изготовить из толстой стальной пластины. Но мастер решил придать ей небольшой обратный уклон, поэтому вырезает ее из уголка с полкой 63 мм. Длина детали – по ширине станины, то есть 130 мм. |
|
| Сначала отрезается нужный фрагмент уголка. Потом он зажимается в тиски, чтобы ровно срезать шлифмашинкой одну полку. |
|
| Вот таким образом эта площадка будет привариваться к станине. | |
| После приваривания – тщательно зачищается шов. | |
| Ножи и другие режущие инструменты будут фиксироваться на этой площадке прижимной пластиной. А для этого необходимо подготовить два отверстия с резьбой М8. Желательно их расставить пошире, чтобы можно было, например, зажимать между ними ножи от рубанка и иные режущие детали подобного плана. Сначала сверлятся отверстия сверлом малого диаметра – 3 или 4 мм. |
|
| Затем – сверлом под резьбу М8, то есть диаметром 6.7 мм. | |
| После этого – метчиком нарезается резьба. | |
| Следующая операция – изготовление прижимной пластины. Для нее лучше взять толстую, 3÷4 мм, нержавейку. Она меньше подвержена деформации, нежели обычная углеродистая сталь. Пластина по размерам должна соответствовать размерам опорной площадки. |
|
| Край, который будет обращен в сторону режущей кромки инструмента, шлифуется на скос, чтобы исключить задевание его абразивом во врем я заточки. Далее, на пластине сверлятся два отверстия под винты М8 – строго совпадающие по осям с резьбовыми отверстиями в опорной площадке. Эти отверстия под винты можно доработать «под потай». |
|
| Станина полностью готова, и ее после зачистки и обезжиривания можно покрыть краской из аэрозольного баллона. Пока краска буде сохнуть – можно заняться другими узлами и деталями станка. |
|
| Для стойки и рабочей штанги станка будет использоваться стальной прут диаметром 8 мм. Для начала его нужно хорошенько зачистить – отполировать наждачной бумагой. Мастер предложил вот такой вариант – с зажатием прута в патрон дрели и с удержанием бумаги в руке. Скажем честно – не вполне безопасный способ. |
|
| Прут после полировки. Он разделяется на два отрезка – один длиной 450÷500 мм, второй - 250÷300 мм. |
|
| С одного конца каждого из прутков нарезается резьба М8. На коротком прутке резьбовой участок длиной примерно 20 мм – это для вкручивания во вваренную гайку станины. |
|
| На длинном прутке – резьба длиной 40÷50 мм. Она необходима для накручивания рукоятки. | |
| Следующий шаг – изготовление фиксаторов, которые будут удерживать на штанге абразивный брусок. Изготавливаются они из удлиненных гаек М10. Для начала нужно керном наметить центр сквозного отверстия, с отступом 12 мм от края. |
|
| Затем очень аккуратно, строго перпендикулярно оси гайки сверлится сквозное отверстие диаметром 8 мм. | |
| С другого края гайки необходимо срезать четверть. Это выполняется ножовкой по металлу в два приёма. Сначала делается поперечный надрез до центра… |
|
| …а затем – продольный. Таких гаек необходимо подготовить две штуки. |
|
| В гайки вкручиваются короткие стопорные болты М10 – и фиксаторы готовы. Вот так они будут выглядеть. |
|
| После этого фиксаторы надеваются на штангу. Между ними в вырезанные четверти укладывается точильный брусок, и вся эта сборка фиксируется прижимными болтами. Всё, штанга собрана, можно переходить к следующему узлу станка. |
|
| На стойке должен располагаться узел, который обеспечивает верхнюю точку опоры для штанги. При этом должно обеспечиваться поступательное движение штанги вперед-назад, и степень свободы влево-вправо. Одним словом, это своеобразный шарнир, высота расположения которого на стойке как раз и будет задавать угол заточки режущей кромки. Изготавливаться этот узел будет опять же на базе удлинённой гайки М10. Для начала в ней сверлится сквозное отверстие диаметром 8 мм – точно так же, как на гайках, который пошли на фиксаторы. |
|
| Затем – следует довольно сложная операция. Необходимо через головку болта М10 сначала просверлить отверстие диаметром 6,7 мм, а затем – нарезать в нем резьбу М8. Сам болт будет вкручиваться в гайку, а в отверстие вкрутится кольцо от анкера. Это кольцо как раз и станет выполнять роль шарнира. |
|
| Вот так этот узел выглядит в сборе. Со стороны сквозного отверстия в гайку вкручен болт М10, с помощью которого узел будет фиксироваться на вертикальной стойке. |
|
| Надо сказать, что такой шарнир в «лайт-варианте» – не самый удачный, и оправдывает его только доступность деталей. Но у рабочей штанги получается довольно солидный люфт, что может сказаться на точности выдерживания единого угла заточки по всей режущей кромке ножа. Более совершенным решением моет стать использование готового шарнира типа «рыбий глаз» - такие детали в большом ассортименте представлены в интернет-магазинах, и стоимость их не столь высока. Вполне можно, наверное, обойтись и без сложной операции высверливания отверстия в голове болта с последующей нарезкой резьбы – если повезет приобрести шарнир с подходящей резьбовой частью. Тогда для соединения можно будет обойтись и короткой шпилькой. Но пока рассматриваем так, как предложил мастер. |
|
| Все детали готовы – можно переходить к сборке станка. | |
| Снизу станины прикручиваются ножки-опоры. Сразу регулируется их высота, чтобы станок стоял устойчиво - на всех четырех точках. |
|
| Вкручивается вертикальная стойка. | |
| На стойку надевается шарнирный узел и фиксируется на определенной высоте зажимным болтом. | |
| На опорную площадку укладывается прижимная пластина. Наживляются два винта, которыми будет осуществляться фиксация режущего инструмента в этом зажиме. | |
| Осталось продеть свободный конец рабочей штанги в кольцо шарнира – и можно считать, что станок готов. | |
| Мастер решил сразу испробовать его в работе. Для начала – заточить вот этот нож с совершенно «убитой» режущей кромкой. |
|
| Нож размещается между опорной площадкой и прижимной пластиной. Режущая кромка – примерно параллельна короткой стороне станины. Фиксация проводится затяжкой двух винтов. |
|
| Рабочая штанга вставляется в шарнир. Сам шарнир выставляется по высоте тек, чтобы обеспечивался требуемый угол заточки. Начинается процесс заточки – сначала первым, крупным бруском. По ходу работы можно наблюдать, как формируется единообразная режущая кромка по всей длине лезвия. |
|
| Затем брусок можно сменить на другой, с мелким абразивом, чтобы довести заточку до максимальной остроты режущей кромки. | |
| Результат работы – сначала визуально… | |
| …а теперь – с демонстрацией степени заточки режущей кромки. Ненатянутый лист бумаги легко режется полосками. |
|
| Изменив высоту расположения шарнирного узла, аналогичным образом можно заточить железку рубанка… | |
| …или даже лезвие топора. Сам станок при временной ненадобности несложно разобрать, сняв штангу и выкрутив стойку. В таком виде он займет совсем немного места в шкафу или на полке. |
Имеет смысл добавить еще несколько штрихов.
- Многие модели заводского изготовления оснащаются шкалой, по которой выставляется необходимый угол заточки режущей кромки. Несложно придумать и самому подобное приспособление, например, такое, как показано на иллюстрации. Перпендикулярная плоскости опорной площадки пластинка, и съемная линейка с прикрученным к ней транспортиром.
После зажатия ножа в струбцине достаточно приложить линейку к режущей кромке и к точке шарнира, совместить центральную риску транспортира с платиной, и по той же платине снять показания угла, отсчитывая его от 90 градусов.
Важно – полный угол заточки составляется из углов с обеих сторон лезвия. То есть если требуется угол в 30 °, то заточка с одной стороны должна вестись под углом 15 °.
Поступают и иначе – вместо транспортира можно закрепить сектор, на котором заранее сделаны подписанные отметки, например, «кухонный нож», «столовый нож», «стамеска», « » и т.п. То есть достаточно будет выбрать высоту шарнира так, чтобы планка совпала с нанесенной отметкой.
Еще один вариант – это отметки на вертикальной стойке. Правда, в этом случае требуется единообразие в размещении ножей в струбцине – чтобы режущая кромка выступала всегда на одном расстоянии от края. Не вполне удобно.
А самый простой вариант – сделать несколько шаблонов из плотного картона или тонкой фанеры, подписав их, для какого режущего инструмента этот угол предназначен.
Одним словом, проявив сообразительность несложно значительно упростить приведение станка в нужное рабочее положение.
- Можно сделать замечание и по креплению брусков. Если предполагается их смена по ходу заточки, то они обязательно должны иметь одинаковую толщину, иначе изменится угол. Многие мастера советуют и иные подходы. Вместо брусков у них подготовлено несколько стальных пластин одинакового размера. На пластины наклеивается абразивная бумага. Две стороны – это уже два разных уровня зернистости. То есть можно подготовить комплект на все стадии заточки: от грубого формирования режущей кромки - до ее полировки.
Еще одна интересная идея на этот счет – не пластина, а отрезок профильной квадратной трубы 20×20 мм. Четыре стороны – это четыре разных абразива. В ходе работы - только переворачивай нужной стороной…
- Еще один нюанс: не помешает обеспечить себе и безопасность в работе. Будет очень неприятно, если при поступательном движении вперед рука сорвется – и в аккурат пальцами по режущей кромке. Так что здесь не помешает какая-то защитная гарда, придумать которую можно на свой вкус.
Сделанный собственноручно станок для заточки инструмента наверняка окажется очень полезным в любом хозяйстве.
* * * * * * *
Можно сказать, что мы в этой статье лишь слегка «копнули» тему самодельных станков и приспособлений. Будем рады, если читатели пришлют свои пожелания: какой бы из инструментов они хотели увидеть с подробностями – постараемся удовлетворить их заявки. А еще лучше – если кто-то из самодеятельных мастеров поделится своими секретами на страницах нашего портала. Опубликованные обзоры от посетителей – в обязательном порядке оплачиваются.
Бормашинка и ручная дрель
Бормашинка - двигатель ДПР-52, встречается в принтерах и фенах. Ручная дрель - двигатель от автомобильного компрессора, встречается в небольших тепловых пушках и фенах.
Бормашина 2
Бормашина со сменными наконечниками. Мотор PIV MTM, из лентопротяги вертикального магнитофона, болгарский. Таходатчик удален, на его месте закреплен гибкий вал бормашины. Вращение от оси мотора перадается на вал с помощью туго надетой пружины. Справа на оси укреплен алмазный диск для правки боров.Весь механизм закреплен в держателе с двумя степенями свободы и легко вращается влево-вправо, вперед-назад. Вся конструкция подвешена на рабочем столе справа вверху, не мешает работе. Можно утопить мотор в стол так, чтобы шланг бормашины выходил вертикально вверх.
Бормашина для гравировки
Бормашина для граверных работ. Мотор на 8000 об., шланг терпит до 10000. Мотор и шланг соединены пружиной, надетой на оси.
Дрель 1
Рукоять с механизмом от пневмодрели. Мотор передает вращение на турбину, насажен через переходное кольцо. В корпусе дрели уже находится планетарный редуктор примерно 3:1. Очень мощная машинка. Потребовались токарные работы: переходное кольцо, втулка на валу, подгонка конуса Морзе под размер 2а. Трудно было установить сильнотоковую кнопку.
Дрель 2
Мотор PIV 6 25/3A болгарского прозводства, работает от 5 до 40 В, от вертикального магнитофона/накопителя. Таходатчик (сзади) не используется, но хорошо уравновешивает всю конструкцию. Кнопка воздействует на контактную группу от утюга, мощная и не обгорает.
Отрезной станок 1
Отрезной станок 1 сделан под неармированные абразивные диски толщиной 0,5-2 мм. Перемещаемый столик. Виден "тормозной" резистор.
Отрезной станок 2
Отрезной станок 2 сделан под неармированные абразивные диски толщиной 0,5-2 мм. Два рабочих положения, с верхнего и нижнего столиков, так что мотор с реверсом. Отрезаю платы, делаю ключи, вырезаю каркасы для трансформаторов.
Сверлильный станок 1
Сверлильный станочек с цанговым патроном на 0,8 мм. Сделан из остатков механизма, который назывался "пресс для изготовления аллюминиевых бирок". Двигатель ДПР-52, ось я удлинил только для красоты всей конструкции. Ход сверла - 20 мм. Видна коробка для сверл и абразивный диск на оси движка вверху для правки сверл.
Свелильный станок 2
Свелильный станок под патрон 2а. Стойка из аллюминиевого профиля в нем червячная передача, с ее помощью каретка на подшипниках перемещается на 80 мм под сверла разной длины. Ручкой перещается собственно мотор еще на 20 мм. Вверху на оси мотора - абразивный диск для доводки сверл, защищен рамкой. Мотор болгарский, от магнитофона, профиль от витрины, червяк от водопроводного вентиля, подшипники от выдвижного столика.
Свелильный станок 3
Просто красивый станочек получился. Основа - рамка для линейного перемещения головок 8-дюймового накопителя. На шести подшипниках. Патрон закреплен в втулке от вентилятора этого же накопителя. Червячная передача - от 5-дюймового флоппика, круглая ручка вверху. Последние 20 мм хода сверла - отдельной ручкой. Передача с мотора - резиновый пассик, но лучше плоский ремень. Мотор поставлю посильнее.
Свелильный станок 4
Сверлилка из микроскопа. Один винт перемещает столик под сверла разной длины, второй был поврежден, поэтому на нем сделан ход на последние 20 мм, видны тяги, пружина и ручка. Двигатель ДПР-74. Под столиком ящик для сверл.
Токарный станок
Токарный станок для дерева. Мотор ПИК 12-3/10.1 от болгарского магнитофона/ накопителя. Патрон польский, до 150 мм. Правая бабка с вращающимся центром и подачей на 20 мм. Суппорт фиксируемый, перемещается по горизонтали. Точу на нем ручки для напильников, мелочь вроде солонок, пуговиц. Суппорт получился слабый, вибрирует на твердом дереве, буду переделывать.
Если человек часто сталкивается с тем, что ему необходимо что-либо изготовить из дерева, просто любит этим заниматься или производит вещи на заказ, то ему просто необходим станок. Приобретать такие вещи не только дорого, но они еще и не всегда они подходят по размерам, могут быть неудобными или не вписываться в дизайн. А вот самодельный станок своими руками, сделанный по нужным размерам, идеально впишется в пространство комнаты и всегда будет удобным.
Двигатель
Если было принято решение об изготовлении этого прибора своими силами, то тут важно правильно подобрать комплектующие. К примеру, для того чтобы сконструировать обязательно понадобится электродвигатель. Эта деталь может быть нескольких типов.
Первый тип двигателя, который может быть использован при изготовлении станка своими руками, - это асинхронный. Преимущество заключается в том, что он не требует обслуживания, а также позволит работать с более крупной фрезой. Из недостатков можно выделить большое количество шума, которое издает двигатель при работе. Однако тут уже вопрос чисто индивидуальный.
Коллекторный двигатель. Этот вариант несколько хуже, чем предыдущий, по той причине, что с течением времени и работы детали у нее истираются щетки, которые приходится менять. Чем больше и интенсивнее эксплуатируется двигатель, тем чаще придется менять щетки.
Мощность двигателя
Выбрать тип двигателя для самодельного станка своими руками - это еще не все. Нужно обратить внимание на мощность этого элемента. Это очень важный показатель.
Станки с мощностью до 0,5 кВт лучше всего подходят для поверхностной обработки материала. Стоит добавить, что обрабатывать на таком станке можно будет лишь самые мягкие породы дерева и использовать лишь небольшие режущие инструменты.
Второй тип мощности двигателя для самодельного станка своими руками - это 1,2 кВт. Как показывает практика, этот показатель является наиболее универсальным и востребованным. Этой мощности вполне хватит для глубинной обработки дерева. Для домашнего применения 1,2 кВт вполне хватает.
Последний тип мощности - до 2 кВт. Чаще всего такие станки являются уже полупрофессиональными. Они открывают широкие возможности по обработке дерева, позволяют использоваться практически любые виды фрез, а также обрабатывать некоторые типы пластика и мягкого металла - алюминия.
Число оборотов и питание верстака
Если говорить о количестве оборотов для самодельного станка своими руками, то тут все довольно просто и понятно. Чем выше числовой показатель данной характеристики, тем чище и эффективнее будет конечная обработка детали из дерева. Однако тут есть и еще один небольшой плюс. Если число оборотов достаточно высокое, то такому двигателю становятся не страшны такие дефекты дерева, как сучки. Фреза пройдет их без всяких проблем.
С питанием тоже все довольно просто. Чаще всего выбираются те двигатели, которые питаются от 220/50. Установка и подключение такого типа двигателя не вызывает проблем. Несколько больше трудностей возникает при подключении элементов с трехфазным питанием.
Верстак и рама для агрегата
Изготовленный своими руками станок по дереву обязательно должен иметь такой элемент, как верстак. Выбор его размеров должен основываться на том, с какими деталями придется работать в будущем. Габариты стола, на который все это будет монтироваться, особого значения не имеют.
Рама для станка должна быть подобрана так, чтобы она была не просто очень прочной, но еще и стойко могла переносить динамические нагрузки. Основное отличие собранного своими руками станка по дереву электрического от ручного в том, что само устройство не будет перемещаться, а вот заготовку придется активно двигать. С практической точки зрения применение древесины для рамы станка - это не лучшая идея. Все из-за того, что со временем дерево иссыхает, покрывается трещинами и теряет свою прочность. Наиболее оптимальным вариантом станет металлическая труба, которая имеет квадратный или прямоугольный профиль.
Столешница
При выборе этого элемента все в точности как с рамой, да наоборот. Металл будет не лучшим выбором в качестве исходного материала по двум причинам. Во-первых, столешница получится очень массивной и будет иметь слишком грубый вид. Во-вторых, придется использовать сварку, чтобы все надежно закрепить.
Лучше всего использовать один из следующих трех материалов:
- строганные доски;
- плиты из ДСП, ОСВ;
- многослойную фанеру.
Материал для столешницы должен быть довольно прочным, чтобы выдерживать последующие нагрузки. По этой причине толщину и материал для изготовления этого элемента нужно выбирать, опираясь на то, какие работы будут проводиться в дальнейшем. Еще одна важная деталь - это гладкая поверхность стола. Если не соблюдать эту рекомендацию, то сделать точную фрезу не получится. Если важно собрать самодельный станок своими руками так, чтобы на нем можно было выполнять достойного качества заготовки, то это одно из важнейших условий.
Для того чтобы обеспечить идеально ровную поверхность, можно воспользоваться такими способами, как: ламинирование, обивка листовым железом или точная подгонка строганных досок.
Как сделать станок своими руками
Порядок сборки этого устройства начинается с того, что необходимо определить месторасположение двигателя. Наилучшим вариантом считается установка этого элемента под столом. На валу двигателя, который должен быть направлен вертикально вверх, располагают фрезу. Для того чтобы облегчить порядок сборки, лучше всего сделать чертеж станка своими руками, на котором все детали были изображены заранее.
У хорошего хозяина всегда есть собственная мастерская, которую он наполняет оборудованием и приспособлениями под свои нужды. Что-то покупается, а что-то можно соорудить собственноручно. И нельзя забывать про гараж, ведь там тоже должны быть все необходимые приборы.
Всё, что может когда-либо понадобиться предусмотреть невозможно. Поэтому рассмотрим, самые основные станки и механизмы, которые могут пригодиться при работе с деревом или металлом.
Как сделать универсальный станок своими руками
Существует огромное количество разного рода оборудования, многие из которых в том или ином виде можно изготовить самостоятельно. Умельцы научились даже совмещать несколько функций в одном приспособлении.
К примеру, можно изготовить универсальный механизм из обычной дрели, который будет работать как:
- циркулярная пила;
- шлифовальный;
- отрезной;
- точило;
- токарный.
Для его изготовления необходимо на станину закрепить дрель. В качестве основы выбирают доску, толщина которой составляет 20–25 мм. Дрель фиксируют за ту часть корпуса, которая предназначена для крепления ещё одной рукоятки.
Место фиксации на столешнице выбирают исходя из размеров циркулярного диска, круга для шлифовки, фрезы, камня для заточки.
Чтобы закрепить дрель используют жёстко зафиксированную резьбовую шпильку и гайку. Жёсткость фиксации достигается использованием эпоксидного клея и как дополнение, штифта 2 мм в диаметре. Сооружаем движущуюся подошву и всё, основа готова.
Чтобы получить самодельный циркулярный станок, устанавливаем пильный диск диаметром 15 см на патрон дрели и делаем щель для него в станине. Диск пилы должен быть защищён металлическим кожухом.
Если предполагается использование плоской фрезы вместо диска, нужно дополнительно сделать прямоугольную щель либо расширить отверстие для пилы.
Из этой «циркулярной» пилы можно соорудить отрезной механизм. Для этого на жёстко фиксированной поверхности устанавливаем поворотный кронштейн, столярное стусло, задающее угол распила, направляющие и приспособления, закрепляющие обрабатываемую деталь.
Совмещаем это с дисковой пилой на станине. По этому же принципу собираются шлифовальный и токарный станки.
Видео: самодельная циркулярка+рубанок
Изготовление циркулярки со станиной
Если вы хотите иметь отдельный циркулярный станок, то его легко соорудить из ручной циркулярки, купленной в магазине. Такой самодельный механизм не рассчитан на слишком большие нагрузки, но для периодического использования в хозяйстве подойдёт.
Берём подходящую по размеру станину и закрепляем на ней ручную циркулярку, делаем максимальный пропил и оставляем в таком положении. Переворачиваем основу циркуляркой вниз и устанавливаем устойчиво на каркас с ножками.
Делаем направляющую и всё готово к работе. Обратите особое внимание на высоту станка, вам должно быть удобно за ним работать, а его высота соразмерна вашему росту.
Также в мастерской возможно понадобится трубогиб. Это приспособление, позволяющее гнуть трубы практически из любого металла, а также полоски. Гнутые трубы требуются, когда человек решает сделать, например, теплицу или парник или ещё что-то в этом же роде.
Виды трубогибов, скажем так, сделанные самостоятельно, бывают разные. Есть совсем простые, а есть приближенные по конструкции к заводским, их изготовить сложнее.
Самый простой вариант самодельного трубогиба получим, выпилив доску с одной стороны полукругом. Затем эта заготовка крепится к устойчивой поверхности и рядом монтируется ограничитель - деревянная деталь, имеющая пространство до полукруглой заготовки, в которое и вставляется один конец трубы.
Видео: оборудуем мастерскую самостоятельно
Особенности самодельных приспособлений и оборудования
Рассказывать о том, какое оборудование для своей мастерской можно сделать собственноручно можно долго. Но у каждого свои потребности и возможности. Кроме самодельных приспособлений, должны быть места для хранения инструмента, а также верстак.
Подходить к изготовлению верстака следует серьёзно. Нужно продумать, что будет к нему крепиться, где он будет стоять, из каких материалов его соорудить. Можно столешницу сделать из металла, можно деревянную.
Можно сразу прикрепить циркулярный станок, например, или электролобзик, разного рода тиски, фиксаторы и так далее. Всё зависит от вашей задумки и потребности в том или ином оборудовании. Но верстак должен быть нужной удобной высоты, устойчивым и хорошо сделанным.
Также в рабочем помещении очень пригодятся разного рода шкафчики, пеналы для размещения и хранения имеющегося инструмента, которые можно собрать своими руками. Можно оборудовать отдельные места для хранения крупного инструмента и отдельно для мелкого, например, отдельный открытый шкаф для свёрл.
От того как вы организуете рабочее пространство, зависит удобство работы, то насколько быстро вы сможете найти необходимый инструмент или деталь и, в конце концов, ваше комфортное самочувствие.
Видео: токарный станок по дереву
Что можно сделать для гаража
Часто, гараж становится не только местом для хранения машины, но и для множества необходимых инструментов, а иногда и мастерской одновременно. Поэтому здесь необходимо иметь:
- Инструменты для ремонта машины.
- Вместительные стеллажи для их размещения.
- Гаражный верстак.
- Крючки.
- Полки или кронштейны для шин.
- Светильники и обогреватели.
Эти приспособления нетрудно собрать собственными руками. Организация гаражного пространства должна быть хорошо продумана. Всё должно размещаться удобно и не занимать много места. Подумайте, нужен ли вам верстак и где его поставить, каких размеров он будет и в каких местах разместить стеллажи и полки.
Верстак будет нужен, если вы сами ремонтируете свой автомобиль. Обычно, все инструменты располагаются на полках и стеллажах рядом с верстаком. Запасные шины хранят либо на специальном стеллаже, либо вешают на кронштейны по стенам.
На отдельном стеллаже разместите все горюче-смазочные материалы. Чаще всего возникают некоторые трудности с хранением мелких деталей: шурупов, гаек и тому подобного. Можно взять для этого небольшие стеклянные банки с завинчивающимися крышками.
Прикрутите крышку к полке снизу, рассортируйте все мелочи по отдельным банкам. Так можно и место сэкономить и порядок навести, да и поиски нужного шурупа, сверла или гайки теперь будут сведены к минимуму.
Для этих целей можно выбрать другой вариант. Вам потребуется магнитная лента, небольшие прозрачные пластиковые контейнеры с прочными крышками и металлические плоские шайбы. Магнитную ленту закрепляете вертикально в нужном вам месте.
Ко дну контейнеров прикрепляете металлические шайбы. Сортируете весь мелкий крепёж по готовым контейнерам и вешаете их на магнитную полосу.
Для ремонта вам также понадобится смотровая яма. А если нет возможности её оборудовать, то можно соорудить две эстакады для подъёма передней или задней, или боковой части авто. Это вполне позволит полноценно выполнять все ремонтные операции. Эстакады выполняются из бруса и прочных досок или из металла по возможности.
Ну и, в конце концов, для гаража очень важно хорошее освещение. Оно может быть общим и как дополнение переносные и локальные светильники. И позаботьтесь о том, чтобы в гараже была не одна розетка. Если вы сами будете заниматься ремонтом машины, то нужно подумать и о вентиляции помещения.
Видео: 29 самоделок для гаража
Глядя на заборы, ворота и калитки, как на рис., при домах явно не элитного класса, человек, имеющий некоторое представление об оборудовании кузницы и характере работы там, может подумать: откуда у них денег столько? У более сведущего в кузнечном ремесле такого вопроса не возникнет: эти красоты, равно как и металлический декор мебели, легких садовых строений, качелей, скамеек и т.д., созданы способом холодной ковки.
Цены на холодную художественную ковку доступны, потому что производственные расходы и начальные затраты на оборудование невелики, а производительность труда неплоха для кустарных условий. Следовательно, ИП-кузнец, специализирующийся на художественной холодной ковке, может рассчитывать на достаточно быстрый старт и хорошую рентабельность. Возможно, кто-то из владельцев образцов на рис. сделал свой себе самостоятельно: холодная ковка своими руками выполнима в гараже или сарае без опыта, а кованые детали для мелких предметов мебели, балясин, мангалов и всякой разной прочей металлической утвари, (см. напр. рис. справа), можно делать даже в домашних условиях.
Основа «холодной кузни» – станок для холодной ковки. Для полного производственного цикла, способного удовлетворить любые мыслимые фантазии свои или заказчика, станков потребуется 5-7 видов, 3-5 основных из которых можно сделать своими руками. Однако вначале, прежде чем тратиться на станок или материалы для него, весьма желательно освоить начала кузнечного дела. Поэтому далее будут рассмотрены также некоторые приемы изготовления деталей художественной ковки без станка и оснастка для них, которую можно быстро изготовить из подручных материалов.
Штамповка, ковка и гибка
Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.
От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.
Наклёпывание стали осуществляется механическим молотом. Сделать его своими руками можно, и даже проще, чем некоторые виды станков для холодной художественной ковки. Но данная публикация посвящена именно последнему предмету, а холодная художественная ковка это по сути гибка (гнутьё) металла: его структура в детали существенных изменений не претерпевает, а изменение физико-механических свойств металла для качества конечной продукции не существенно. Поэтому холодную ковку, которая ковка, оставим до подходящего случая, а займемся ковкой, которая гнутье. Для краткости назовем ее просто художественной ковкой, а где потребуется упомянуть о ковке горячей, там это будет оговорено особо.
Станки и оснастка для холодной ковки
Основное оборудование для художественной ковки своими руками представляет собой станки и приспособления нескольких типов с ручными приводом. Электропривод применяется нечасто, т.к. обусловленный им прирост производительности не всегда равноценен сложности изготовления и затратам на электричество. Впрочем, об электроприводе для домашних ковочных станков мы еще вспомним, пока займемся «ручниками». Практически все элементы изделий на рис. в начале можно сделать на станках следующих типов:
- Твистеры (закручиватели), поз. 1 на рис. – формируют плоские спирали и др. завитки с узкой сердцевиной (ядром).
- Торсионные станки, поз. 2 – позволяют получать винтовую крутку прутка и элементы из объемных спиралей, т. наз. филаменты: корзинки, фонари, луковицы.
- Инерционно-штамповочные станки, поз. 3 – на них концы прутьев расплескивают в фасонные наконечники (поз. 1 на рис. ниже), штампуют декоративные хомуты для соединения деталей узора (поз. 2 на том же рис.), выдавливают мелкую волну и рельеф на длинномерных деталях.
- Гибочные станки бывают нажимными, протяжными и комбинированными, поз. 4 . Первые позволяют получать только волны и зигзаги; протяжные – кольца, завитки и спирали с широкими ядрами, а последние все эти виды изделий.
Примечание: в технической литературе, особенно англоязычной, все станки, формирующие детали методом кручения или навивки, часто называют твистерами. Изначально твистер это станок для навивки пружин. Но применительно к художественной ковке правильнее будет твистерами считать станки для навивки, а крутильные – торсионными.
Что такое гнутики?
В техническом просторечии гибочные станки называют гнутиками. Однако в любительской и частной металлообработке наименование «гнутик» утвердилось за настольным приспособлением для получения волн и зигзагов, см. рис. справа. Меняя в гнутике ролик или клин, можно в некоторых пределах варьировать шаг и высоту волны или угол зигзага.
Гнутик для прутьев/труб до 12-16 мм стоит сравнительно недорого, но сделать его самому дома сложно: нужна точная обработка спецсталей. Попробуйте-ка обычной электродрелью обычным сверлом по металлу просверлить обычный рожковый гаечный ключ. А в гнутике рабочие нагрузки много выше, чем на его губках. Поэтому гнутик лучше купить, он и помимо ковки на хозяйстве пригодится для изготовления элементов сварных металлоконструкций, как трубогиб для мелких толстостенных прочных труб и в др. случаях.
Твистеры
Издавна кузнецы вили завитки вхолодную по шаблону-оправке рожковым рычажным захватом, поз. 1 на рис. Способ это малопроизводительный и не для хлюпиков, но позволяет достаточно быстро и просто делать разнообразные гибочные оправки из обычной стальной полосы: концевой (упорный) рог рычага не дает шаблону податься под давлением заготовки. Серединный (обводной) рог желательно делать скользящим с фиксацией: работа пойдет медленнее, но, особенно в неопытных руках, точнее.
Другое простое приспособление для ручной фасонной гибки – прочная доска с опорным штырями – проставками, поз. 2; в качестве них подойдут обычные болты М8-М24. В зависимости от того, насколько вы дружны с домашним тренажером, работать можно с полосой до 4-6 мм. Выгибают полосу на-глаз, работа идет медленно, зато можно выводить узоры вплоть до Ильи Муромца на коне в полном вооружении или Будды в цветке лотоса. Последний, возможно, и совершенно ручной работы: люди, вполне освоившие хатха- и раджа-йогу, способны руками завивать в узор стальные арматурины.
Улитки
Станок-твистер – улитка наиболее популярен среди занимающихся художественной ковкой: его возможности сравнительно с простотой конструкции, доступностью для изготовления своими руками и удобством работы поразительны. Собственно, станок-улитка это немного механизированный и усовершенствованный гибочный рычаг, но такое «немного» сделало возможной работу на нем начинающим. Станки-улитки делятся, в свою очередь, на станки с воротом и поворотным лемехом и рычажные с неподвижно закрепленным шаблоном и обводным роликом.
Улитка с лемехом
Устройство гибочной улитки с лемехом показано на схеме ниже; там же описана и технология работы с таким станком.
Преимущества гибочного станка-твистера данного типа следующие:
- Работать на улитке с поворотным лемехом и воротом можно в необорудованном помещении: вертикальная компонента рабочей нагрузки пренебрежимо мала, а ее горизонтальные составляющие передаются на опору частично.
- Вследствие пред. пункта опорная конструкция может быть достаточно простой и легкой, сварной из обычных стальных профилей.
- Рабочий процесс осуществим в одиночку: поворачивая ворот одной рукой, другой поджимаем пруток или полосу к лемеху-шаблону. По мере гибки его звенья сами встанут на места.
- Холодным способом на улитке с поворотным лемехом можно вить спирали до 5 витков.
Чертежи станка-улитки для художественной ковки со спецификацией деталей даны на рис. О размерах звеньев (сегментов) раскладного лемеха поговорим далее, а пока обратите внимание на марки сталей: на лемех приходятся большие нагрузки. Если сделать его из обычной конструкционной стали, шаблон поведет на середине калитки или секции забора.
Примечание: более подробные чертежи станка-улитки сходной конструкции с описанием и деталировкой см. по ссылке: //dwg.ucoz.net/publ/osnastka/instrument_dlja_kholodnoj_kovki/5. Там же вы найдете чертежи самодельного гнутика и приспособления для гибки колец.
Материал для складного поворотного лемеха, как и сложность его изготовления– не единственные слабые места станка-улитки с воротом. Еще серьезнее проблема сочленения звеньев лемеха (показаны красными стрелками на рис. справа). Сочленения сегментов лемеха должны:
Выполнить все эти условия вместе сложно и в хорошо налаженном и оборудованном промышленном производстве, поэтому ресурсы складных шаблонов для холодной ковки в общем много меньше, чем позволил бы их материал сам по себе. Плохое использование свойств материала – серьезный недостаток. Кроме того, по тем же причинам другое слабое место станка-улитки с воротом – эксцентриковый зажим детали. Поэтому у начинающих кузнецов-самодельщиков успешнее работают самодельные станки-улитки для художественной ковки, выполненные по рычажной схеме.
Улитка с рычагом
Рычажная улитка для холодной ковки устроена аналогично всем известному . Самодельный станок-улитка рычажного типа с неподвижным шаблоном по производительности существенно уступает улитке с воротом. Рабочая нагрузка в нем полнее передается на основание, поэтому необходима прочная станина из спецстали или толстой плиты из стали обычной, надежно закрепленная на опорной поверхности. Как следствие, требуется помещение под мастерскую или производственная площадь на открытом воздухе. Работа на рычажной улитке продвигается медленно: провернув рычаг до заклинивания, нужно передвигать прижимной ролик. Завить на рычажной улитке возможно до 3-4 витков. Тем не менее, преимущества рычажного станка-улитки для домашних мастеров существенны, особенно при работе для себя:
- Все детали, кроме прижимного ролика, могут быть выполнены из обычной стали.
- В качестве прижимного ролика возможно использовать типовой роликовый подшипник.
- Использование свойств материала деталей практически полное: шаблон и станина из обычной стали выдерживают более 1000 рабочих циклов.
- Гнуть можно как по шаблону (поз. 1 на рис. ниже), так и по проставкам, поз. 2 там же.
Кроме того, рычажный станок-улитка позволяет использовать технологический прием, считающийся прерогативой промышленных станков-твистеров: шаблон смещают вбок, а в центре ставят проставку, поз. 3 на рис. Таким образом получается мелкий обратный изгиб в ядре завитка. Деталь выглядит эффектнее и, при работе на продажу, изделие ценится дороже.
Есть у рычажной улитки еще один довольно жирненький плюсик: на таком станке можно гнуть плоские завитки с маленьким ядром из полосы, уложенной плашмя. Улитка с воротом и поворотным лемехом тут пасует полностью: заготовка пойдет вертикальной волной. Широкие завитки и кольца из полосы плашмя можно гнуть на протяжном гибочном станке с валками, в которых проточены канавки, см. рис. справа. Но скорость протяжки, чтобы заготовку не повело, для этого нужна значительная, так что узкой сердцевинки завитка не получится.
На рычажном станке-улитке эта проблема решается установкой прижимного ролика высотой в толщину полосы и с ребордой (закраиной), как у железнодорожного колеса, только шире. Гибка таким методом отнимает много времени: рычаг нужно подавать по чуть-чуть, иначе внутренний край заготовки сморщится; от этого реборда не спасает. Но получить иным способом завиток из полосы плашмя с узким ядром в кустарном производстве невозможно.
В общем, на старте кузнечно-художественной деятельности или делая кованые забор, ворота, калитку, скамейку, качели, беседку и пр. обустройство сада для себя, лучше все же воспользоваться рычажным станком-улиткой для холодной ковки. Тем более, что сделать его можно из подручных материалов без точных и подробных чертежей, см. напр. следующее видео.
Видео: станок для художественной ковки своими руками просто
Как построить завиток?
Эскизов завитков для художественной ковки в интернете достаточно, но при попытках подогнать их размеры к требуемым для себя нередко оказывается, что изделие зрелищно проигрывает из-за вроде бы незначительного нарушения пропорций. Поэтому желательно также уметь строить ковочные шаблоны завитков, заведомо обладающие эстетическими достоинствами.
Шаблоны для холодной ковки художественных завитков – волют – строятся на основе математических спиралей. Чаще всего используется логарифмическая спираль; это одна из широко распространенных естественных форм, выражающая фундаментальные законы природы. Логарифмическая спираль обнаруживается и в раковине улитки-моллюска, и в нашем слуховом аппарате, и в форме скрипичного ключа в нотной записи; в грифе самой скрипки тоже.
Принцип построения логарифмической спирали по точкам заключается в том, что при повороте образующего ее радиуса, начиная с некоего начального R0, на фиксированный угол φ, его длина умножается на показатель расхождения спирали p. Для волют p берут, как правило, не более 1,2, т.к. логарифмическая спираль расходится (раскручивается) очень быстро; на поз. В рис. для примера показана логарифмическая спираль с p = 1,25. Чтобы попроще построить спираль по точкам с достаточной для кузнечных работ точностью, принимают φ = 45 градусов.
В случае, когда требуется более плотная арифметическая спираль, при повороте образующего ее радиуса на те же 45 градусов к предыдущему радиусу прибавляется 1/8 шага спирали S, поз. Б. В том и другом случае R0 берут равным или большим поперечника d заготовки равномерного сечения, поз А. Если начальный конец заготовки заострен, R0 может быть и меньше d, вплоть до предела пластичности металла.
Осталось определиться, как уложить зрительно гармоничную спираль с заданный для нее размер проема a. Чтобы решить эту задачу аналитически, т.е. по формулам с любой заданной наперед точностью, придется решать уравнения кубические и высших степеней. Компьютерных программ для численного технического расчета волют в интернете что-то не обнаруживается, поэтому воспользуемся приближенным методом, позволяющим обойтись одним рабочим и, возможно, одним проверочным графическим построением. В его основе лежит предположение, что при небольших р суммы R2+R6 и R4+R8 сильно не различаются. Пошаговый алгоритм построения волюты для ковочного шаблона отсюда следует такой:
- исходя из наличного материала определяем R0;
- количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
- пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
- рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
- строим по точкам профиль волюты в масштабе;
- при необходимости точно подгоняем R по той же формуле и строим профиль рабочего шаблона окончательно.
Примечание: если по таблице будете рассчитывать промежуточные значения, не забудьте – их нужно брать в геометрической пропорции !
Торсионы
Скручивать для художественной ковки прутья винтом можно вообще без станка, см. рис. справа. Чтобы заготовка не согнулась у коренного (зажатого в тисках) конца, под дальний от них конец направляющей трубы нужно подставить деревянный чурбак или что-то вроде него с V-образным вырезом вверху; трубу лучше прихватить к этой опоре хомутом, а подставку закрепить на верстаке. Труба должна быть короче заготовки и по внутри примерно в 1,5 раза шире ее наибольшего поперечника, т.к. заготовка при скручивании стягивается и раздается вширь.
Торсионный станок для холодной ковки позволяет увеличить производительность и улучшить качество получаемых деталей. Рабочее усилие в нем передается на опору в значительной степени, поэтому станина нужна прочная, в виде хребтовой рамы из двутавра от 100 мм или пары сваренных швеллеров того же размера; профтруба будет видимо деформироваться. На опорной поверхности станину нужно надежно закрепить с помощью приваренных к ее концам лап из того же профиля, поз. 1 на рис.
Заготовка – квадратный пруток – удерживается оправками-патронами с гнездами также квадратного сечения; они видны там же на поз. 1. Т.к. пруток при скручивании сокращается по длине, патроны в шпинделе и задней бабке нужно надежно фиксировать винтовыми зажимами. По той же причине задняя бабка выполняется скользящей. Для возможности скручивания отдельных участков заготовки применяется также скользящий ограничитель со вставкой с квадратным отверстием.
Если требуется сделать только забор для себя или что-то меньшее, можно на скорую руку соорудить торсионный станок из лома и подручных материалов, поз. 2. На том и другом станке в принципе можно получать и филаменты, вложив в патроны пучок из 4-х прутков вдвое меньшего размера. Но не думайте, что хороший фонарь или корзинку вам удастся сделать, просто подпихивая рычагом заднюю бабку. Получится нечто вроде того, что на врезке в поз. 1 и 2. Кузнецы называют такие казусы словом общеизвестным, но в литературной речи не употребляемым. Ветви филамента при скрутке его в простом торсионном станке нужно разводить вширь ручным инструментом, что сложно и не обеспечивает должного качества работы.
Красивые филаменты (поз. 3) скручиваются на торсионных станках с закрепляемой задней бабкой и винтовой подачей шпинделя, поз. 4. А теперь вернемся ненадолго к рис. с видами станков в начале, к поз. 2 на нем. Видите штуковину, обозначенную зеленым восклицательным знаком? Это сменный шпиндель. В комплекте их 2: гладкий для спиральной крутки по длинной оси заготовки и винтовой для скручивания филаментов. В таком исполнении станину сваривают из пары швеллеров с продольным зазором, а к задней бабке приваривают башмак с резьбовым отверстием под стопорный винт. Башмак нужен с подошвой от 100х100, т.к. фиксация задней бабки в режиме филамента фрикционная и лишь отчасти заклиниванием: стопорный винт дает только начальное прижимное усилие.
Об электроприводе торсиона
Работа на торсионном станке с ручным приводом шпинделя утомительна. Но главное – стабильного качества изделий такого, как на поз. 3 рис. с торсионными станками, добиться еще труднее. Причина – руками сложно создать равномерный по кругу вращательный момент, как и любым другим рычажным приводом. Поэтому торсионный станок для холодной ковки как раз тот случай, когда применение электропривода оправдано несмотря ни на что. Лучший вариант из подручных материалов – полуось ведущего моста заднеприводного автомобиля с зубчатой парой от дифференциала оттуда же, см. рис. справа; не забудьте только о защитном кожухе! Мотор – на 1,5-3 кВт и не более чем на 900 об/мин. Возможны и другие варианты конструкции, см. напр. ролик:
Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки
Спираль как спираль
В некоторых случаях как элемент художественной ковки используются обычные ровные прямые восходящие спирали. Сделать для этого пружинный станок-твистер своими силами абсолютно нереально. Но вспомним: спирали в кованом узоре пружинить ни к чему и ее можно навить из обычной пластичной стали с помощью простого приспособления (см. рис. справа). Шаг (восхождение) спирали определяется рогом ворота (залит красным); отгибая рог вверх-вниз, можно получать спирали пореже и погуще. Квадратный пруток берется на заготовку или круглый, безразлично. Можно также вить спирали из закрученного на торсионе прутка.
Волна и зигзаг
Теперь у нас на очереди инструмент и оснастка для волновой и загзагообразной гибки длинномерных заготовок. Упомянутые вначале гнутик и протяжно-нажимной гибочный станок своими руками не воспроизводимы. Кроме того, первый позволяет настраивать шаг и профиль в относительно небольших пределах, а второй дорог. Однако универсальный волногибочный станок все-таки можно сделать своими руками по образцу того, что слева на рис. Заказать придется только вальцы, они должны быть из хромоникелевой или инструментальной стали; остальное – из простой конструкционной, на скобы и дугу нужен лист (полоса) от 8 мм. В дуге устанавливаются ограничители, позволяющие точно выдерживать профиль волны, но рабочие нагрузки на нее передаются в значительной степени; собственно, дуга обеспечивает поперечную жесткость конструкции.
Гнуть только плавные, но весьма разнообразные, волны можно, добавив к станку-улитке с поворотным лемехом ворот для волн, справа на рис. Рукояти используются прежние, т.к. они вворачиваются в резьбовые гнезда на головке ворота. Коренной (центральный) ролик желательно делать отдельным и крепить к станине болтами с головками впотай. В таком случае, ставя ролики разного диаметра (диаметров), возможно формировать волны переменного и несимметричного профиля. А если обводной ролик выполнить переставным (для чего в его водиле проверливается ряд отверстий), то можно в довольно широких пределах менять и шаг волны.
О соединении элементов и покраске
Кованые детали нужно собрать в единую композицию. Простейший способ – сварка и последующее заглаживание швов болгаркой с зачистным кругом: он толще отрезного (6,5 мм) и выдерживает изгибающие усилия. Но гораздо эффектнее смотрятся соединения фасонными хомутами, их штампуют из полосы от 1,5 мм на инерционном штампе; можно также достаточно быстро и без опыта отковать по-горячему, см. ниже. Заготовку хомута делают в виде П-образной скобы на оправке в размер соединяемых деталей и загибают ее крылья с тыла на месте большим слесарным молотком или кувалдой 1,5-2 кг по-холодному. Красят готовое изделие, как правило, кузнечными эмалями или акриловыми красками по металлу. Эмали с пигментом из кузнечной патины дороже, но лучше: высохшие, они цвета благородного несколько под старину, не отслаиваются, не выгорают, износо- и термостойки
Как обойти камень
Т.е. камень преткновения во всем вышеописанном: фасонные наконечники прутьев; без них забор не забор, ворота не ворота и калитка не калитка. Инерционный штамповочный пресс (поз. 3 на рис. с видами станков) дорог, но эффективен. Он работает по принципу маховика: вначале, плавно вращая коромысло (штангу с грузами), отводят винтовой боек назад до упора. Затем вкладываютт в гнездо сменный штамп, ставят заготовку. Далее быстро раскручивают коромысло в обратную сторону (это момент травмоопасный!) и оставляют его свободно вращаться – пошел рабочий ход. В конце него боек очень сильно бьет по хвостовику штампа; за счет инерции грузов развивается усилие, достаточное для штамповки.
Нагрузки, особенно ударные, в инерционном штамповочном станке велики, приходятся на малые площади, а точность изготовления его деталей нужна высокая, поэтому делать его своими силами лучше и не пытаться. Самостоятельно возможно сделать ручной прокатный стан, см. рис. справа, но лишь частично: валки из спецстали, валы и подшипниковые втулки придется заказывать, а шестерни покупать или искать б/у. Получать же на таком стане можно только наконечники гусиная лапка и лист (копье), причем по их шейкам сразу будет видно, что это машинная работа.
Между тем такие же, и некоторые другие, наконечники прутьев можно отковать горячим способом, не будучи опытным кузнецом. Хороший, явно ручной работы наконечник-лист куется просто кувалдой и молотком, а ковочный штамп (штемпель) для лапок делается из негодного напильника, в котором болгаркой выбираются канавки. Кузня для этого нужна? Для эпизодической мелкой работы совсем не обязательно; главное – разогреть металл. Пропановая горелка не годится, нагрев должен быть равномерным со всех сторон и без пережога. Итак, приходим к выводу, что холодная и горячая ковка не исключают друг друга: чтобы с помощью простых станков для холодной ковки или вовсе подручными средствами получать качественные изделия, очень даже не помешает вдобавок к ним небольшой кузнечный горн из подручных материалов.
