Электрическая схема токарного станка по металлу

Обновлено: 19.05.2024

Сегодня – третья статья Конкурса статей на блоге СамЭлектрик.ру. Автор моим постоянным читателям уже знаком. Это Тимур Бобров из Ростова-на-Дону. Тимур занимается ремонтом токарных станков, и на СамЭлектрик.ру уже есть одна его статья, посвященная этой теме. Вот она: Ремонт, устройство и схема токарного станка.

Не забудьте проголосовать за статью, если она понравилась! Голосование начнется в конце месяца! А я кое-где, как обычно, буду вставлять свои 5 Вольт)

Перед тем, как давать слово Тимуру, скажу пару слов сам.

Выбор преобразователя частоты для токарных станков имеет несколько особенностей, которые касаются прежде всего цели модернизации и состояния механической части токарного станка.

При выборе ПЧ следует внимательно подойти к расчету получаемого ряда скоростей и моментов на валу. В самом тяжелом случае, когда коробка передач отсутствует либо работает частично, основная забота обеспечить нужные функции ложится на преобразователь. Поэтому его следует выбирать с запасом, вплоть до двукратного и с хорошей перегрузочной способностью. Это объясняется тем, что при обработке некоторых деталей и нарезании резьб на низких скоростях нагрузка на шпиндель станка крайне высока.

Шпиндель токарного станка перед капремонтом

Двигатель также следует в этом случае заменить на более мощный, с принудительным охлаждением, поскольку он может работать на пониженных оборотах (на частотах менее 20 Гц).

Выбор преобразователя частоты для токарного станка также может быть обусловлен наличием только однофазного питания – 220 В. В этом случае без ПЧ обойтись проблематично. Выбрав ПЧ, который может работать от питания 220 В, и изменив схему включения двигателя на «треугольник», можно обеспечить полнофункциональную работу токарного станка, хоть и с некоторой потерей мощности. Можно воспользоваться и конденсаторной схемой, но тогда потери мощности будут ещё больше – до 50%.

Дополнительные функции, приобретаемые в случае установки ПЧ в токарный станок – плавный разгон и замедление, электронный реверс, различные варианты индикации (в том числе рабочей и аварийной), защита двигателя и механики от перегрузки.

Главный двигатель токарного станка

При необходимости высокой точности обработки и одновременно высокой нагрузке на валу нужно выбирать ПЧ с векторным управлением, который за счет обратной связи обеспечит постоянство скорости вращения и механического момента шпинделя.

Ещё важные моменты.

для остановки механизма с большой энергией инерции нужен тормозной (гасящий) резистор. Можно обойтись и без резистора, если допустимо ожидать времени останова массивной детали 2-3 с, либо если есть электромеханический, или механический тормоз.
стандартные эл. двигатели почти не работают на малых оборотах (0-5 Гц) и очень больших (более 120 Гц). Для работы на низких частотах нужен буст по напряжению и повышенная частота несущей ШИМ.
Подшипники само собой должны быть качественными (цены на одинаковые размеры могут отличаться на порядок от качества). Немаловажную роль играет “железо ” и изоляция обмотки. Некоторые дешевые китайские двигатели плохо работают с частотниками из-за плохого железа.

Теперь – слово Автору.

Установка частотников в токарные станки

Расскажу в статье про установку преобразователей частоты, или частотников, в станки токарные с двигателями на 1,1 кВт.

Станки это скорее любительские, или школьные, производительность у них низкая, но для гаража или чтобы поделки из металла или дерева делать как хобби – в самый раз. Ставлю ПЧ в токарники в первый раз, и благодарен Александру на советы.

Первый станок имел особенность а именно он подключается к однофазной сети по желанию клиента. Тут без вариантов, нужно подключать через однофазный ПЧ, т.к. вариант с конденсатором сильно теряет в мощности (падает КПД двигателя) и не имеет регулировки скорости. А скорость менять нужно, т.к.не все скорости можно переключить через коробку передач – она частично поломана и не все скорости может включать.

Первый станок, однофазный

В первый станок был установлен частотник Delta VFD015M21B.

ПЧ Дельта 1,5 кВт для установки в токарный станок

Это бюджетная модель с мощностью на выходе 1,5 кВт, но у него универсальное питание, он может запитываться и от одной и от трех фаз. Что нам и надо. На фото терминалы подключения питания и земля:

ПЧ Дельта, входы питания R, S, T

Выходные терминалы-для трехфазного электродвигателя:

ПЧ выходы терминалы для подключения

Опционально можно подключить тормоз.

СамЭлектрик.ру в социальных сетях:

Подписывайтесь! Там тоже интересно!

Особенность в том, что если мы подключаем одну фазу, то имеем на входе напряжение 220В. А значит и на выходе максимум что мы получим это тоже 220В. Поэтому и двигатель нужен на 220 В.

На входе ПЧ фазное напряжение, 220 В (схема “Звезда”, с глухозаземленной нейтралью, обычная наша электросеть). На выходе – трехфазное линейное 220 В (“Треугольник”, нейтраль отсутствует). Подробнее, чем отличается фазное напряжение 220 В от линейного 380 В.
Если двигатель на 220/380 В, то его обязательно нужно включить в треугольник на 220 В. Если же двигатель на 380/660 В, то для питания от ПЧ на 220 В он не подойдёт. Подробнее я писал об этом в статье про Подключение двигателя по схеме “Звезда-Треугольник”.

Поэтому подключение было простым, фаза и ноль на первые два терминала:

Подача питания на ПЧ 220 В на первые две фазы

Подключение клемм на двигатель и управление:

Частотник подключение выходных клемм для двигателя (три черных провода внизу) и клемм управления

Слаботочные клеммы управления ПЧ, вид снизу

В итоге подключение выглядит так:

Установка частотника в однофазный токарный станок

Не смотря на то что есть кнопки и регулятор плавной скорости на передней панели ПЧ, он не используется, поскольку установлен в закрытом шкафу. Для управления скоростью и пуском двигателя есть кнопки на панели управления токарного станка, к ним идут провода.

Второй станок, трехфазный вариант питания ПЧ

Второй станок нужно питать от трех фаз, поэтому ограничений по выбору двигателя меньше. Если что, тот же двигатель, что в первом станке, должен быть подключен по схеме “Звезда” на 380 В.

ПЧ был установлен Innovert ISD, полный аналог ПЧ Delta на 1,5 кВт.

Трехфазный преобразователь Innovert-ISD на 1,5 кВт

Фото не сохранилось, но я приведу схему, которая идентична для первого и второго варианта, лишь отличия в количестве фаз питания и немного в названии клемм.

ПЧ в токарном станке, схема включения силовой части

По схеме все понятно, объясню лишь что охлаждение в таких станках почти не используется из-за низкой производительности, но есть как опция. Выключатель освещения присутствует на самом светильнике.

Часть управления выглядит следующим образом:

Схема управления токарного станка на частотнике

Скорость также управляется при помощи кнопок + и -. Выходную частоту настроил от 20 до 60 Гц, её можно менять по надобности, в зависимости от режима обработки деталей. Для контроля частоты купил в радиотоварах цифровой вольтметр на переднюю панель.

Вольтметр для контроля скорости вращения привода токарного станка

Чтобы вольтметр показывал что-то адекватное, настроил аналоговый выход FOV ПЧ таким образом, что 60 Гц (максимально возможные обороты) это 6 Вольт. Значит, 50 Гц это 5 В, и т.д. Правда, ниже 3,5 вольт вольтметр показывать отказывается – не хватает питания.

Можно настроить вольтметр, а точнее выходную функцию ПЧ на показания тока двигателя. При обработке деталей это бывает важно. Да и контролировать в работе перегрузку не помешает.

Преимущества установки ПЧ в токарный станок

На этом можно закончить статью, но ещё пару фраз по установке ПЧ в токарный. По сравнению с контакторной схемой включения есть несколько преимуществ:

преобразователь частоты позволяет получить плавный разгон и торможение шпинделя с заготовкой. А это очень бережет и механику станка, и электрику.
ПЧ предоставляет для двигателя защиту, отпадает надобность в установке мотор-автоматов и тепловых реле, а ведь это ещё и ненадежные детали и дополнительные контакты в силовых цепях.
ПЧ может регулировать скорость, а значит не нужна механическая коробка передач. А если она и есть, диапазон регулировок расширяется в несколько раз.
реализация реверса с нулевыми усилиями и бесплатно. Не нужен дорогостоящий реверсивный контактор и реверсивная коробка передач.
если применяется ПЧ с универсальным питанием, можно не зависеть от трехфазной сети, а станок установить даже в обычной квартире, питая его от розетки 220 В.

Из минусов – падение момента и перегрев двигателя на низких оборотах. Чтобы этого не было, не рекомендуется прилагать большие усилия к заготовке на низких оборотах. Либо устанавливать дополнительное охлаждение. А лучший выход – поставить более мощный двигатель и ПЧ.

Видео

Видео по установке ПЧ на токарный станок. Возможно, в видео информации больше, чем в статье.

Токарно-винторезный станок 1К62: технические характеристики, паспорт

Токарный станок 1К62, который выпускался московским заводом «Красный пролетарий» на протяжении достаточно длительного периода (1956–1971 гг.), хорошо знаком практически каждому, кто связан с металлообработкой. После окончания выпуска данной модели токарного станка, которую многие могут узнать на фото ниже, ей на смену пришел агрегат 16К20.

Универсальный токарно-винторезный станок 1К62

Преимущества модели

Станок 1К62, как следует из его характеристик, входит в категорию токарного оборудования лобового типа. Другими словами, он пригоден для токарно-винторезных работ с деталями большого диаметра и небольшой длины.

В то же самое время токарно-винторезный станок 1К62 – это универсальное устройство, технические возможности которого обеспечивают выполнение всего спектра токарных операций. На таком устройстве можно нарезать резьбу, выполнять точение дисков и валов различной конфигурации. Что важно, все режимы работы такого станка настраиваются очень просто. Благодаря высокой жесткости узлов токарного станка данной модели, обеспечиваемой использованием в его конструкции особых подшипников, на нем можно обрабатывать детали, прошедшие предварительную закалку.

Основные узлы станка 1К62

К наиболее значимым преимуществам, за которые станок 1К62 особенно ценят и профессионалы, и начинающие специалисты, следует отнести следующие.

Подача и скорость вращения могут регулироваться в широком диапазоне.
Кинематические цепи рассматриваемого токарного станка, его отдельные узлы и конструктивные элементы отличаются высокой прочностью и жесткостью.
Используя инструмент с минералокерамической и твердосплавной режущей частью, на таком оборудовании можно эффективно выполнять разрезание заготовок.
Конструкция устройства, оснащенного мощным приводом, разработана таким образом, что может эффективно противодействовать вибрационным нагрузкам.
В стандартную комплектацию этого токарного станка входят сменные зубчатые колеса, сообщающие движение от передней бабки коробке подач.
Высокоточной обработкой деталей на токарном станке 1К62 можно заниматься даже при наличии ударных нагрузок (их влияние компенсируют специальные подшипники).
За перемещение суппорта агрегата отвечает особый электродвигатель, мощность которого составляет 1 кВт. Выходной вал такого электродвигателя, обеспечивающего быстрое движение суппорта, вращается с частотой до 1410 об/мин.
Задняя бабка оборудования может двигаться в поперечном направлении, что позволяет использовать токарно-винторезный станок 1К62 для работы с заготовками, имеющими форму пологого конуса.
В электрической схеме станка имеются плавкие вставки и тепловые реле, защищающие его от коротких замыканий и серьезных перегрузок в процессе эксплуатации.
Шпиндельный узел токарного станка 1К62 укомплектован сверхпрочными подшипниками.

В тех ситуациях, когда в задней бабке закрепляют сверло для формирования отверстий в заготовках, ее можно жестко соединить с нижней частью суппорта при помощи специального замкового устройства, в таком случае ее можно будет двигать при помощи механического привода.

Станок 1К62, конструкция которого была разработана более 60 лет назад, может одинаково эффективно применяться для выполнения как силовых, так и скоростных токарных операций (это можно сказать далеко не о каждом современном агрегате).

Органы управления станка 1К62

Нередко в процессе выполнения токарных операций возникает необходимость ограничить перемещение каретки станка в продольном направлении. Технические возможности 1К62 предусматривают и такую возможность, для этого применяется специальный упор, фиксируемый на полке станины с ее лицевой стороны. При его использовании ограничивается скорость перемещения суппорта (не более 250 мм/мин).

В стандартную комплектацию токарного станка 1К62 также входят два люнета – подвижный и неподвижный. Такие технические приспособления, как известно, используются для исключения в ходе обработки деформации длинных заготовок. Благодаря подвижному люнету, фиксируемому на каретке станка, обрабатывают заготовки с поперечным сечением от 2 до 8 см, а неподвижный, размещаемый на направляющих станины, позволяет работать с деталями, имеющими сечение от 2 до 13 см.

Технические характеристики и паспорт станка 1К62

Характеристики 1К62 — часть 1 Характеристики 1К62 — часть 2 Характеристики 1К62 — часть 3

Конструктивные особенности станка

Задняя бабка токарного станка 1К62, состоящая из плиты, корпуса с посадочным отверстием и выдвижной пиноли, может перемещаться по направляющим станины. Регулировка вылета, фиксация пиноли и заднего центра, которые устанавливаются в задней бабке, осуществляются при помощи специальной рукоятки. Посадочное отверстие в пиноли имеет конусную форму, что позволяет фиксировать в нем различные инструменты: сверло, развертку, зенкер, метчик и др.

Кинематическая схема 1К62 (нажмите, чтобы увеличить)

Коробка скоростей станка 1К62 и его задняя бабка отличаются простотой своей конструкции, основу которой составляют ряд валов (один из них является фрикционным). На одном из валов коробки скоростей размещен шкив, на который и передается крутящий момент от электродвигателя устройства. Кроме того, в коробке имеются фрикционная муфта, различные блоки (тройной, промежуточный и др.), опоры и подшипники качения. За смазку всех движущихся узлов коробки скоростей отвечает специальный масляный насос.

Механизм коробки скоростей

Задняя бабка 1К62

Продольное и поперечное перемещение суппорта станка происходит благодаря ходовому валу и ходовому винту, частоту вращения которых регулирует коробка подач 1К62. В конструкции данного узла станка, отвечающего за скорость выполнения подачи, можно выделить следующие элементы: трехступенчатый блок Нортона, валы, переключаемые муфты, заблокированные между собой зубчатые колеса, подшипники.

Располагается коробка подач в нижней части станины оборудования, что значительно облегчает ее техническое обслуживание и ремонт. Вал данной коробки приводится во вращение при помощи сменных гитарных колес, посредством которых он также связан и со шпинделем устройства, что обеспечивает согласованность вращения шпинделя и подач, совершаемых суппортом агрегата. По валу коробки подач перемещается колесо, на одном торце которого располагается зубчатая шестерня, а на втором – рукоятка, которую можно установить в одном из десяти положений.

Устройство коробки подач

Важнейшим элементом фартука токарного станка является маточная гайка, которая находится в соединении с ходовым винтом и обеспечивает продольное перемещение суппорта. Гайка, которая часто выходит из строя из-за износа, обладает возможностью самоустанавливаться относительно ходового винта, что обеспечивает точность перемещения суппорта.

Фартук станка, в котором вращение ходового вала и ходового винта преобразовывается в продольное перемещение каретки и в поперечное – суппорта, работает по следующей схеме.

Вращение от ходового вала посредством нескольких последовательно расположенных передач передается на червячное колесо.
Движение суппорта, возможное в четырех направлениях, обеспечивается за счет муфт с торцовыми зубьями, вводимых в зацепление в требуемый момент.

Фартук станка 1К62

Суппорт – важнейшее устройство токарного станка – состоит из таких конструктивных элементов, как:

верхние салазки, которые также называют резцовыми;
поперечная каретка;
нижние салазки.

Перемещение каретки по направляющим нижних салазок обеспечивается посредством винта и безлюфтовой гайки. Вращение винту может передаваться посредством рукоятки (ручное управление) или зубчатого колеса (автоматизированное управление). На верхней поверхности каретки имеются круговые направляющие с поворотной плитой. В конструкции данной плиты также предусмотрены направляющие, на которые устанавливается четырехпозиционный резцедержатель.

Суппорт станка 1К62

Характеристики такого узла и его конструктивные особенности позволяют устанавливать поворотную плиту и, соответственно, резцедержатель с инструментом под любым углом к продольной оси станка. Для фиксации поворотной плиты в требуемом положении в конструкции каретки предусмотрены специальные зажимные болты. Пользоваться таким устройством, если внимательно изучить инструкцию на оборудование, может даже начинающий токарь.

Другие важные узлы в конструкции станка

Конструкция токарного станка также включает в себя электрическую систему, с которой можно ознакомиться, изучив технический паспорт устройства. Такая система состоит из трех электрических цепей с различными характеристиками:

управляющая цепь, для работы которой необходимо напряжение 110 В и ток с частотой 50 Гц;
силовая цепь, работающая от напряжения 380 В и тока с частотой от 3 до 50 Гц;
электрическая цепь, которая используется для обеспечения работы осветительного оборудования станка, – напряжение 24 или 36 В, частота тока 50 Гц.

Электрическая схема станка 1К62 (нажмите, чтобы увеличить)

Привод токарных станков 1К62 – это 10-киловаттный электродвигатель, вал которого может вращаться с частотой 1450 об/мин. Хотя в паспорте на оборудование и описано, как выполнять запуск станка и настройку всех его характеристик, осуществлять такие процедуры, не имея специальных знаний и навыков, не рекомендуется. Объясняется это тем, что и кинематическая, и электрическая схемы данного оборудования считаются достаточно сложными по своей конструкции.

Отдельные модели токарных станков, что обязательно указано в их паспорте, изначально сконструированы таким образом, что их силовая цепь может запитываться от электрической цепи с напряжением 220 В. Следует заметить, что это скорее исключение из правил, так как базовые модели токарного станка 1К62 предполагают напряжение питания 380 В. Перед подключением станка очень важно следить за тем, чтобы его нейтральный и глухозаземленный провода были тщательно заизолированы.

Самодельный токарный станок по металлу своими руками: чертежи, фото, видео

Многие домашние мастера задумываются о том, как самостоятельно изготовить токарный станок по металлу. Такое желание объясняется тем, что при помощи подобного устройства, стоить которое будет совсем недорого, можно эффективно выполнять большой перечень токарных операций, придавая заготовкам из металла требуемые размеры и форму. Казалось бы, намного легче приобрести простейший настольный станок и использовать его в своей мастерской, но учитывая немалую стоимость такого оборудования, есть смысл потратить время на то, чтобы сделать его своими руками.

Самодельный токарный станок — это вполне реально

Использование токарного станка

Токарный станок, который одним из первых появился в линейке оборудования для обработки деталей из разных материалов, в том числе из металла, позволяет изготавливать изделия различных форм и размеров. С помощью такого агрегата можно выполнять обточку наружных и внутренних поверхностей заготовки, высверливать отверстия и растачивать их до требуемого размера, нарезать наружную или внутреннюю резьбу, выполнять накатку с целью придания поверхности изделия желаемого рельефа.

Серийный токарный станок по металлу — это габаритное устройство, управлять которым не так просто, а его стоимость очень сложно назвать доступной. Использовать такой агрегат в качестве настольного оборудования нелегко, поэтому есть смысл сделать токарный станок для своей домашней мастерской самостоятельно. Используя такой мини-станок, можно оперативно производить обточку заготовок, выполненных не только из металла, но также из пластика и древесины.

На таком оборудовании обрабатываются детали, имеющие круглое сечение: оси, рукоятки инструментов, колеса, конструктивные элементы мебели и изделия любого другого назначения. В подобных устройствах заготовка располагается в горизонтальной плоскости, при этом ей придается вращение, а излишки материала снимает резец, надежно зафиксированный в суппорте станка.

Проточка тормозного диска на самодельном токарном станке

Несмотря на простоту своей конструкции, такой агрегат требует четкой согласованности движений всех рабочих органов, чтобы обработка выполнялась с предельной точностью и наилучшим качеством исполнения.

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

Конструкционные узлы

Любой, в том числе и самодельный, токарный станок состоит из следующих конструктивных элементов: несущей рамы — станины, двух центров — ведущего и ведомого, двух бабок — передней и задней, шпинделя, суппорта, приводного агрегата — электрического двигателя.

Конструкция малогабаритного токарного станка про металлу

На станине размещают все элементы устройства, она является основным несущим элементом токарного станка. Передняя бабка — это неподвижный элемент конструкции, на котором располагается вращающийся шпиндель агрегата. В передней части рамы находится передаточный механизм станка, с помощью которого его вращающиеся элементы связаны с электродвигателем.

Именно благодаря такому передаточному механизму вращение получает обрабатываемая заготовка. Задняя бабка, в отличие от передней, может перемещаться параллельно направлению обработки, с ее помощью фиксируют свободный конец обрабатываемой заготовки.

Простая схема узлов самодельного станка по дереву подскажет простой вариант изготовления станины, передней и задней бабок

Самодельный токарный станок по металлу можно оснастить любым электродвигателем даже не слишком высокой мощности, но такой двигатель может перегреться при обработке крупногабаритных заготовок, что приведет к его остановке и, возможно, выходу из строя.

Обычно на самодельный токарный станок устанавливают электродвигатели, мощность которых находится в пределах 800–1500 Вт.

Даже если такой электродвигатель отличается небольшим количеством оборотов, проблему решают при помощи выбора соответствующего передаточного механизма. Для передачи крутящего момента от таких электродвигателей обычно используют ременные передачи, очень редко применяются фрикционные или цепные механизмы.

Токарные мини-станки, которыми оснащаются домашние мастерские, могут даже не иметь в своей конструкции такого передаточного механизма: вращающийся патрон агрегата фиксируется непосредственно на валу электродвигателя.

Станок с прямым приводом

Существует одно важное правило: оба центра станка, ведущий и ведомый, должны располагаться строго на одной оси, что позволит избежать вибрации заготовки в процессе ее обработки. Кроме того, необходимо обеспечить надежную фиксацию детали, что особенно важно для моделей лобового типа: с одним ведущим центром. Решается вопрос такой фиксации при помощи кулачкового патрона или планшайбы.

По сути, токарный станок своими руками можно сделать и с деревянной рамой, но, как правило, для этих целей применяют профили из металла. Высокая жесткость рамы токарного станка обязательна для того, чтобы на точность расположения ведущего и ведомого центра не оказывали влияние механические нагрузки, а его задняя бабка и суппорт с инструментом беспрепятственно перемещались вдоль оси агрегата.

Использование швеллеров при изготовлении рамы и передней бабки станка

Собирая токарный станок по металлу, важно обеспечить надежную фиксацию всех его элементов, обязательно учитывая нагрузки, которым они будут подвергаться в ходе работы. На то, какие габариты окажутся у вашего мини-станка, и из каких конструктивных элементов он будет состоять, станет оказывать влияние и назначение оборудования, а также размеры и форма заготовок, которые на нем планируется обрабатывать. От этих параметров, а также от величины планируемой нагрузки на агрегат будет зависеть и мощность электродвигателя, который вам необходимо будет использовать в качестве привода.

Вариант исполнения станины, передней бабки и привода

Для оснащения токарных станков по металлу не рекомендуется выбирать коллекторные электродвигатели, отличающиеся одной характерной особенностью. Количество оборотов вала таких электродвигателей, а также центробежная сила, которую развивает обрабатываемая заготовка, резко возрастают при уменьшении нагрузки, что может привести к тому, что деталь просто вылетит из патрона и может серьезно травмировать оператора.

Такие электродвигатели допускается использовать в том случае, если на своем мини-станке вы планируете обрабатывать некрупные и нетяжелые детали. Но даже в таком случае токарный станок необходимо оснастить редуктором, который будет препятствовать бесконтрольному увеличению центробежной силы.

Асинхронный трехфазный электродвигатель, подключаемый к сети 220 Вольт через конденсатор

Уже доказано практикой и конструкторскими расчетами, что для токарных агрегатов, на которых будут обрабатываться заготовки из металла длиной до 70 см и диаметром до 10 см, лучше всего использовать асинхронные электродвигатели мощностью от 800 Вт. Двигатели такого типа характеризуются стабильностью частоты вращения при наличии нагрузки, а при ее снижении в них не происходит ее бесконтрольного увеличения.

Если вы собираетесь самостоятельно сделать мини-станок для выполнения токарных работ по металлу, то обязательно следует учитывать тот факт, что на его патрон будут воздействовать не только поперечные, но и продольные нагрузки. Такие нагрузки, если не предусмотреть ременную передачу, могут стать причиной разрушения подшипников электродвигателя, которые на них не рассчитаны.

Если использовать ременную передачу нет возможности, и ведущий центр устройства напрямую соединяется с валом электродвигателя, то можно предусмотреть ряд мер, которые защитят его подшипники от разрушения. Подобной мерой может стать упор, ограничивающий продольное перемещение вала двигателя, в качестве которого можно использовать шарик, устанавливаемый между корпусом электродвигателя и задним торцом его вала.

В задней бабке токарного станка располагается его ведомый центр, который может быть неподвижным или свободно вращаться. Наиболее простую конструкцию имеет неподвижный центр: его несложно сделать на основе обычного болта, заточив и отшлифовав под конус ту его часть, которая будет соприкасаться с заготовкой. За счет вкручивания или откручивания такого болта, перемещающегося по резьбовому отверстию в задней бабке, можно будет регулировать расстояние между центрами оборудования, тем самым обеспечивая надежную фиксацию заготовки. Обеспечивается такая фиксация и за счет перемещения самой задней бабки.

Чтобы обрабатываемая деталь беспрепятственно вращалась в таком неподвижном центре, заостренную часть болта, которая с ней соприкасается, нужно будет смазывать машинным маслом перед началом работы.

Самодельная задняя бабка для настольного токарного станка

Советы по изготовлению простейшего станка

Сегодня не представляет сложности найти чертежи и фото токарных станков, по которым можно самостоятельно изготовить такое оборудование. Более того, несложно найти различные видео, демонстрирующие процесс их изготовления. Это может быть мини-станок с ЧПУ или очень простое устройство, которое, тем не менее, даст вам возможность оперативно и с минимальными трудозатратами изготавливать изделия из металла различной конфигурации.

Стойки простейшего токарного станка по металлу можно изготовить из древесины. Их необходимо будет надежно закрепить на станине агрегата при помощи болтовых соединений. Саму станину, если есть возможность, лучше изготовить из металлических уголков или швеллера, что обеспечит ей высокую надежность, но если их нет под рукой, можно также подобрать толстые деревянные бруски.

В качестве узла на таком станке, на котором будет фиксироваться и перемещаться режущий инструмент, выступит подручник, изготавливаемый из двух деревянных дощечек, соединенных под углом 90 градусов. На поверхности дощечки, где будет размещаться инструмент, необходимо зафиксировать лист металла, который защитит древесину от деформирования и обеспечит точное расположение резца по отношению к обрабатываемой детали. В опорной поверхности горизонтальной дощечки, перемещаемой по станине агрегата, необходимо сделать прорезь, за счет которой такое перемещение будет достаточно точным.

Для изготовления передней и задней бабки вашего самодельного токарного станка, необходимо будет подобрать металлические цилиндры соответствующего размера, которые размещают в подшипниковых узлах, установленных в деревянные стойки. Вращение, совершаемое обрабатываемой деталью, будет передаваться ей через передний центр, соединенный ременной передачей с электродвигателем. Таким образом, заготовка, надежно зафиксированная между передним и задним центром, обрабатывается при помощи резца, установленного в подручнике оборудования.

Еще один вариант самодельного станка (нажмите для увеличения)

Общий вид Передняя бабка Суппорт и патрон

Не должно возникнуть никаких проблем и с поиском электродвигателя, которым следует оснастить токарный мини-станок. Даже если вам не удалось найти двигатель требуемой мощности (500–1000 Вт — для обработки мелких деталей, 1500–2000 Вт — для крупногабаритных заготовок), то вполне подойдет бывший до этого в употреблении агрегат, ранее установленный на бытовой швейной машинке. Кроме того, в качестве привода для компактных токарных станков допустимо применять электродрели или шлифовальные машины.

В итоге таких несложных манипуляций вы получите в свое распоряжение станок, способный выполнять самые распространенные токарные операции по металлу. При желании агрегат можно модернизировать, расширяя его функциональные возможности. Конечно, станок с ЧПУ из подобного устройства сделать сложно, но выполнять на нем расточку, сверление, шлифование, нарезание резьбы и ряд других технологических операций по металлу вполне возможно.

Принципиальная электрическая схема токарного станка 16К20

Для обеспечения высокой надежности в работе и обслуживания электрооборудования токарного станка 16К20 специалистами средней квалификации вся релейно - контакторная аппаратура и другие электроаппараты имеют простую конструкцию и испытаны многолетней эксплуатацией в различных условиях. Электроаппаратура (за исключением нескольких аппаратов) смонтирована в шкафу управления, расположенном с задней стороны станка.
Электрооборудование станка предназначено для подключения к трехфазной сети переменного тока с глухо заземленным или изолированным нейтральным проводом.

Основные параметры электрооборудования

Потребляемая мощность, кВт - 11

Напряжение сети, В - 380

Напряжение в цепи управления, В - 110

Напряжение в цепи местного освещения, В - 24

Частота, герц - 50

Принципиальная электрическая схема

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная станка 16К20

1* - Элементы при силовой цепи напряжением 220В и тропического исполнения могут отсутствовать

2* - Элементы для станков с гидросуппортом

Описание электрической схемы

Пуск электродвигателя главного привода M1 и гидростанции М4 осуществляется нажатием кнопки S4 (рис. 1), которая замыкает день катушки контактора К1, переводя его на самопитание. Останов электродвигателя главного привода Ml осуществляется нажатием кнопки S3.
Управление электродвигателем быстрого перемещения каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель S8.
Пуск и останов электронасоса охлаждения М3 производятся переключателем S7.
Работа электронасоса сблокирована с электродвигателем главного привода M1, и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя К1.

Для ограничения холостого хода электродвигателя главного привода в схеме имеется реле времени КЗ. В средних (нейтральных) положениях рукояток включения фрикционной муфты главного привода замыкается нормально закрытый контакт конечного выключателя S6 и включается реле времени К3, которое через установленную выдержку времени отключит своим контактом электродвигатель главного привода. Производить перестройку выдержки времени в рабочем состоянии реле категорически запрещается.

Защита электродвигателей главного привода, привода быстрого перемещения каретки и суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора от токов коротких замыканий производится автоматическими выключателями и плавкими предохранителями.

Защита электродвигателей (кроме электродвигателя М2) от длительных перегрузок осуществляется тепловыми реле.

Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного ее отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей.

Спецификация электрооборудования

Р – Указатель нагрузки Э38022 на номинальный ток 20 А
F1 – Выключатель автоматический АЕ-2043-12, 1PОO, расцепитель 32 А, с катушкой независимого расцепителя 110 В, 50 Гц, отсечка 12 (Ag—9,489 г)
F2 – Автомат АЕ-20-33-10
F3, F4 – Е2782—6/380 – плавкая вставка в предохранитель
F5 – ТРН-40 – реле тепловое
F6, F7 – ТРН-10 – реле тепловое
Н1 – устройство предохранительное светосигнальное УПС-3
Н2 – НКСО1Х100/П00-09 – лампа накаливания С24-25.
Н3 – КМ24-90 – коммутаторная лампа накаливания
К1 – ПАЕ-312 – магнитный пускатель
К2 – ПМЕ-012 – магнитный пускатель
КЗ – РВП72-3121-00У4 – реле времени пневматическое (Лимит работы электромотора главного движения без нагрузки)
К4 – РПК-1—111 – пускатель двигателя
М1 – Электродвигатель главного движения 4А132 М4, номинальной мощностью 11 кВт
М2 – 4А71В4 – электродвигатель (ускоренное смещение суппорта)
М3 – электронасос типа ПА-22 (подача эмульсии)
М4 – 4А80А4УЗ – асинхронный электродвигатель
S1 – ВПК-4240 – выключатель путевой (Дверца распределительного устройства)
S2 – ПЕ-041 – поворотный переключатель управления (деблокирующий S1)
S3 и S4 – ПКЕ-622-2 – пост управления кнопочный
S5 – МП-1203 – микровыключатель
S6 – ВПК-2111 – концевой выключатель нажимной
S7 – ПЕ-011 – поворотный переключатель управления
S8 – ВПК-2010 выключатель путевой нажимной
Т – ТБСЗ-0,16 – трансформатор однофазный понижающий

Схема электрическая соединений

Рис. 2. Схема электрических соединений токарного станка 16К20

1. а - положение перемычек при подключении электродвигателей

2*. Для станков с гидросуппортом

Шкаф управления. Схема расположения электроаппаратов

Рис. 3. Шкаф управления токарно-винторезного станка 16К20

Органы управления

На лицевой стороне шкафа управления имеются следующие органы управления:

рукоятка включения и отключения вводного автоматического выключателя с максимальным и дистанционным расцепителями;
сигнальная лампа с линзой белого цвета, сигнализирующая о включенном состоянии вводного автоматического выключателя; переключатель для включения и отключения электронасоса охлаждения;
указатель нагрузки, показывающий загрузку электродвигателя главного привода.

На каретке установлена кнопочная станция пуска и останова электродвигателя главного привода.
В рукоятке фартука встроена кнопка включения электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта.