Реклама на портале

Самодельные станки из дерева. Самодельные станки для домашней мастерской

Время чтения ≈ 5 минут

Если ваши руки растут из правильного места, тогда вполне закономерно, что в вашей мастерской потребуется наличие некоторого оснащения для рабочего процесса. Одним из них является станок для холодной ковки «Улитка», собрать который своими руками не составит труда, если под рукой будутчертежи и размеры, а фото аналогичных конструкций в интернете подтверждают простоту сборки.

Конструкция «Улитка»

Данный агрегат во много раз упростит рабочий процесс. Также, с ним вы сможете изменять металл до неузнаваемости и создавать изделия необычайной красоты и практичности.

Применение и особенности оснащения

Изделия, созданные по технологии ковки, зачастую стоят немалых денег, а смотрятся довольно благородно и дорого. Ими оформляют усадьбы, внутренний интерьер, используют в качестве ворот. Художественный стиль помогает сделать ковку более изысканной и создавать одно и то же изделие в различных вариантах.

Варианты кованых изделий

Немногие знают, что ковка бывает не только горячего вида, но и холодного. Второй вариант вполне возможно с легкостью использовать в любых домашних условиях. Достаточно создать подходящее для этого оборудование – станок для холодной ковки.

Изначально стоит определиться с типом холодной ковки. Нередко встречается мнение, что штамповка также сюда относится. Но это немного другой процесс.

А вот к холодной ковке можно отнести две разновидности работ.

  1. Наклепывание – наклеп, который осуществляется благодаря многочисленным ударам, которые имеют большую мощность. Это приводит к изменению структуры металла и приводит к формированию нужной формы и размеров. Здесь используется молот, изготовление которого не требует много времени и сил.
  2. Гнутье – структура металла и его характеристические показатели не поддаются изменениям. Чтобы заниматься таким типом ковки, нужно построить станок.

Последний вариант отличается своей простотой, если говорить о технологическом процессе. Дальше рассмотрим, для холодной ковки своими руками, чертежи и видео которого вы найдете ниже.


Видео: станок для холодной ковки

Самостоятельное изготовление устройства

Если вы настроились создать данное приспособление в домашней мастерской, тогда нужно изначально подготовить чертеж. Идеальным вариантом станет использование шаблонного образца, что имеет максимум вариантов для создания различных форм и фигур. Когда у вас будут в наличии такие заготовки, то создание станка с достаточным количеством съемных насадок позволит вам в дальнейшем создавать замысловатые и разнообразные узоры и всевозможные вензеля из металла.

Станок для холодной ковки

Когда вы сооружаете домашний станок, то придерживайтесь определенной последовательности работ, чтобы результат был максимально идеальным.

  • Возьмите полотно из металла. Шаблоны должны размещаться на нем с расчетом на изготовление. Ведь при работе само сырье из насадок может сдвинуться при нехватке места. Проблематичной может быть работа и при очень маленьких отступах шаблонов друг от друга.
  • Чтобы насадки можно было менять легко и просто, сформируйте прорезь в форме прямоугольника. Здесь вы будете помещать сменные насадки, которые заранее прикрепите к пластине прямоугольной формы. Закреплять такие пластины будете с помощью болтов подходящего размера.
  • Шаблоны можно изготавливать элементарными или сложными. Можно иметь шаблон с одним завитком или элемент с завитками в разные стороны. Все зависит от вашего мастерства.

Заготовки для станка

Главное – использовать наиболее прочный материал для закрепления частей, которые раздвигаются.

Чертеж станка улитка

Особый инструмент не понадобиться, создание станка-улитки довольно простое. Чтобы его изготовить проделайте следующие действия.

  1. Сборка стойки. Она является опорным элементом во всей конструкции. Для ее изготовления берут одинаковые отрезы труб, которые соединяются с помощью сочленений. Со стороны стойка чем-то напоминает табурет. С помощью сварочного аппарата необходимо соединить все части стойки.

2. Листы металла необходимо нарезать в соответствии с чертежами. В результате вы получите 4 равносторонних треугольника и круги с равными диаметрами.

3. Треугольники привариваются к нижней части опоры, чтобы получилась пирамида. Основание (максимально широкая площадь) приваривается к центру вырезанной окружности.

4. Дрелью сформировать отверстия для болтов. С их помощью в горизонтальном положении прикрепить к кругу с приваренной частью планки (четыре штуки).

5. Формирование рукоятки. Для этого понадобиться два прутка с разной длиной (длину соотнести с размерами самого круга) в таком соотношении:

  • первый – соотносится с диаметральностью круга;
  • второй – немного превышает длину первого.

6. Первый прут изогнуть под углом 300, затем второй прут приваривается к первому. В нижней части прикрепляется дополнительный прут. Важно не забыть вставить перемычку между обеими прутьями (к ней приделать рычаг с помощью сварочного аппарата). Рычаг будет обеспечивать движение в направлении формирования из прутков.

7. Подшипник крепится к рычагу и отрезку внизу, что увеличивает его вариабельность. Катушка металла будет крепиться отрезом вверху (для этого размещается горизонтально и позволяет делать изгиб металла). Со стороны низа отрезка со свободным концом надо сделать отверстие, которое соответствует сечению трубы.

8. Финальным шагом является присоединение рукоятки с «пирамидальной» частью конструкции. Соединение происходит с помощью гайки с большим диаметром. Перед креплением к ней приваривают кругляш, чтобы крепить трафарет.

Построенный станок улитка

Следовательно, станок для холодной ковки «улитка» по чертежу и размеру собрать своими руками как на фото можно в домашней мастерской, не вкладывая огромных финансов. После этого вы будете иметь возможность создавать настоящие шедевры из металла.

Видео: улитка, холодная ковка

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.

Для «рукастого» домашнего мастера настольный токарный станок для обработки металлических заготовок является пределом мечтаний. С его помощью изготавливают недостающие детали ремонтируемых механизмов, нарезают резьбы, делают рифление или растачивают отверстия. Для одних универсальный механизм открывает новые горизонты творчества или хобби. Для других появляется дополнительный способ пополнить семейный бюджет. К сожалению, стоимость заводского оборудования в большинстве случаев оставляет мечту об укомплектованной домашней мастерской нереализованной. Тем не менее, желание иметь дома токарный станок можно легко осуществить, если сделать его самостоятельно. Об одной из таких конструкций расскажем подробнее, предоставив вам возможность построить токарный станок своими руками.

Назначение и возможности

Современный токарный станок представляет собой симбиоз механических частей и электронных компонентов

Основные функции любого современного механизма, будь то простая ручная мясорубка или угледобывающий комбайн, обеспечивают вращающиеся детали, которые невозможно было бы изготовить без токарных станков. Особенностью этих агрегатов является обработка тел вращения резанием. Станки токарной группы обеспечивают точность изготовления, недостижимую для других способов металлообработки. Оборудование этого типа легко поддаётся автоматизации и позволяет выполнять такие операции:

  • продольное точение гладкой или ступенчатой цилиндрической поверхности;
  • обработку уступов и канавок;
  • точение наружных и внутренних конических поверхностей;
  • расточку конических и цилиндрических отверстий;
  • нарезание резьбы (внутренней или наружной) резцом или сверлом;
  • развёртывание и зенкерование отверстий;
  • прорезание канавки или отрезание;
  • фасонная обточка;
  • накатка рифлёной поверхности.

Основное предназначение токарных станков - обработка трёх типов деталей - валов, втулок и дисков, в результате чего получают разнообразные оси, маховики, вкладыши, заготовки звёздочек и т. д. Кроме того, на универсальных агрегатах обрабатывают и другие заготовки с формой тел вращения, например, корпусные детали.

Токарно-винторезные станки - самая популярная конструкция у домашних умельцев

Все существующие токарные станки различают:

  • по токарному признаку (токарно-револьверные, токарно-карусельные, многорезцовые станки и т. д. – всего девять подгрупп);
  • размерному ряду, который зависит от диаметра обрабатываемой детали;
  • степени специализации (специальные, универсальные и т. д.);
  • классу точности.

Наиболее популярными для повторения в домашних условиях являются токарно-винторезные станки, которые имеют наиболее простую конструкцию среди представленных выше агрегатов.

Конструкция

Хоть первые станки токарной группы и появились ещё в конце XVIII века, их архитектура была настолько совершенной, что не претерпела существенных изменений до сих пор. Можно сказать, что сегодня мы используем оборудование, аналогичное тому, которое применялось для металлообработки ещё два столетия назад.

Конструкция токарно-винторезного станка

Токарный станок по металлу состоит из таких узлов и деталей:

  1. Станина, являющаяся основой для всех остальных элементов. От прочности и скрупулёзности её изготовления зависит точность обработки и универсальность устройства. Корпусная часть станка должна представлять собой массивную, фундаментальную конструкцию. Только в таком случае можно избежать вибраций и смещения инструмента во время выполнения токарных операций.
  2. Передняя шпиндельная бабка. Этот узел позволяет зафиксировать заготовку и вращать её в процессе обработки. Часто шпиндельная бабка включает в себя коробку передач и механизм подачи суппорта или обрабатывающей головки. Это позволяет изменять скорость вращения детали и повышает производительность.
  3. Задняя бабка. Этот элемент предназначен для удержания детали в заданной системе координат, соосно шпинделю. Кроме того, закреплённый в задней бабке инструмент позволяет выполнять дополнительные операции, например, нарезать резьбу.
  4. Суппорт. Без сомнения, этот узел является одним из самых важных в конструкции станка. Суппорт предназначен для удерживания режущего инструмента и его перемещения относительно обрабатываемой заготовки. В зависимости от конструкции суппорт может подавать резец в различных плоскостях, благодаря чему можно получать детали со сложной конфигурацией внутренних и наружных поверхностей. Основными требованиями, которые предъявляются к суппорту, являются надёжность удержания инструмента и точность подачи, поскольку это напрямую связано с качеством обработки.

При изготовлении самодельного токарного станка конструкцию максимально упрощают. Для этого элементы, которые в домашних условиях изготовить проблематично, видоизменяют, а от некоторых узлов и вовсе отказываются. Например, коробку передач можно заменить несколькими разноразмерными шкивами, а автоматику подачи исключить из схемы.

Что понадобится для изготовления

Идеальным вариантом при изготовлении самодельного токарного станка было бы использование отдельных комплектующих от списанного оборудования. Если такой возможности нет, то придётся изготовить узлы и детали самостоятельно.

Вместо литой станины применяют раму, сваренную из стальных профильных труб и уголков. Само собой подразумевается, что деревянный каркас в этом случае является неприемлемым вариантом. Металлический профиль сможет обеспечить требуемую жёсткость и устойчивость конструкции. Кроме того, с помощью ровных квадратных и прямоугольных труб совсем несложно придерживаться строгой геометрии каркаса. Неровная рама не даст возможности правильно зафиксировать центры, что в дальнейшем скажется на качестве проводимых работ.

Маломощный асинхронный двигатель - отличный силовой агрегат для самодельной конструкции

Для привода понадобится силовой агрегат. Лучше всего использовать низкооборотный электрический двигатель асинхронного типа. В отличие от коллекторных агрегатов «асинхронники» практически не подвержены риску поломки при резком снижении оборотов.

Для обработки заготовок диаметром не более 100 мм достаточно будет электродвигателя мощностью 500 – 1000 Вт. Если же планируется обтачивать более габаритные детали, понадобится как минимум 1.5-киловаттный силовой агрегат.

Кроме того, придётся подобрать приводной ремень (или несколько ремней различной длины). Не забудьте и о крепёжных элементах, которыми отдельные узлы будут крепиться к корпусу. Для самодельного токарного станка подойдут гайки и болты с диаметром 8 и 10 мм с обычной метрической резьбой.

В качестве салазок используют детали, выточенные из стального прутка с последующей закалкой, но лучшим вариантом будут направляющие, изготовленные из амортизационных стоек или длинных валов промышленных механизмов. Они имеют отличную геометрию, а их поверхность подвергается упрочнению в заводских условиях.

Заднюю бабку, как и шпиндель, лучше всего использовать от списанного заводского оборудования

Заднюю бабку также можно сделать из профильных труб и толстого металлического листа, а вот пиноль изготавливают из калёного заострённого болта, нескольких гаек с такой же резьбой и штурвала, изготовленного из шкива от сельхозтехники. Использование самодельной пиноли потребует каждый раз при креплении детали смазывать соприкасающиеся поверхности литолом или солидолом. Подобная процедура не понадобится с вращающимся центром заводского изготовления, поэтому если есть возможность, то эту деталь лучше купить.

Продольный и поперечный винты подачи также можно выточить на токарном станке или использовать длинный пруток с нарезанной резьбой, который можно купить в строительных гипермаркетах.

Для винтов подачи используют вал с мелкой резьбой - это позволит значительно повысить точность позиционирования рабочего инструмента.

Для узлов вращения понадобятся установленные в корпус подшипники качения, а регулировать обороты позволят шкивы различного диаметра, насаженные на приводной вал. Эти детали можно купить или заказать у знакомого токаря.

Изготовление суппорта потребует запастись стальной пластиной, толщиной не менее 8мм. Её же можно использовать и для резцедержателя.

Ещё одним узлом, который невозможно изготовить в кустарных условиях, является шпиндель. Его придётся купить. Крепление шпинделя требует изготовления вала, на котором будут смонтированы ведомые шкивы. Прочность этой детали должна быть безупречной, поэтому лучше всего использовать детали от списанных заводских механизмов.

Существуют конструкции, в которых нет ремённой передачи. Вращение от вала двигателя передаётся непосредственно шпинделю. Конечно, они имеют право на существование, однако, выбирая подобную схему, будьте готовы к частому выходу подшипников электродвигателя из строя.

Кроме токарного станка, в процессе работы понадобятся такие инструменты и оборудование:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • шлифовально-наждачный станок;
  • электрическая дрель и набор свёрл по металлу;
  • метчики и плашки для нарезки резьбы;
  • набор гаечных ключей;
  • штангенциркуль, металлическая линейка;
  • маркер.

Весь этот инструмент и материалы позволят изготовить полноценный токарный станок настольного типа. Если же достать какие-то детали не удалось, не отчаивайтесь - на время их можно заменить чем-то другим. Так, патрон от электродрели вполне используется вместо шпинделя, если требуется обрабатывать заготовки небольшого размера.

Размеры и чертежи

Определяя габариты станка, в первую очередь, ориентируются на максимальную длину и диаметр обрабатываемых деталей. Напомним, что в промышленности маломощное токарное оборудование имеет такие граничные параметры:

  • длина - до 1150 мм;
  • ширина - до 620 мм;
  • расстояние от верхней поверхности станины до оси шпинделя (высота оси) – около 180 мм.

Вряд ли стоит превышать эти значения на кустарно изготавливаемом оборудовании. Не надо забывать о том, что с увеличением размера многократно возрастает опасность искривления геометрии станка. При выборе размера суппорта и определении крайних точек его перемещения, расчёте расстояния между центрами и пределами перемещения резцедержателя, лучше всего ориентироваться на чертежи самодельных станков. Изготовленные народными умельцами, они на практике доказали свою работоспособность, поэтому не воспользоваться проверенными решениями было бы глупо.

Задняя бабка Чертёж суппорта и резцедержателя Чертёж станины Чертёж передней бабки Самодельный токарный станок. Общий вид Чертёж задней бабки

Инструкция по изготовлению простого токарного станка своими руками

Поскольку каждый решает, как будет выглядеть его токарный станок, и какие он будет иметь размеры, дать точное описание изготовления всех деталей с указанием габаритов, допусков и посадок невозможно. Тем не менее, процесс постройки любого токарного станка состоит из одинаковых этапов.

  1. Изготовление рамы. Как уже говорилось выше, массивную чугунную станину в домашних условиях изготовить невозможно. Поэтому её роль будет выполнять рама из швеллера или стальных профильных труб, которые нарезают по размерам, а потом сваривают согласно чертежу. Важно соблюдать правильность всех прямых углов, поэтому контроль при помощи угольника должен проводиться каждый раз при выполнении очередного стыка. Лучше всего работать на ровной, горизонтальной плите. Это даст возможность получить раму со строгой геометрией в горизонтальной плоскости. Можно обойтись без массивной станины, изготовив её из длинных валов в качестве направляющих.

    Детали для изготовления станины

  2. На токарном станке изготавливают боковые стойки станины.

    Боковая стойка

  3. Собирают направляющие со стойками. При этом между боковыми опорными элементами устанавливают дистанционные втулки.

    Монтаж направляющих на стойки

  4. На направляющих монтируют втулки крепления задней бабки и резцедержателя. Необязательно делать их одинаковой длины. Одну деталь можно сделать короче другой, используя длинный элемент в качестве направляющего, а более короткий - для поддержки подвижных узлов. Такое решение позволит увеличить рабочий ход заднего центра.

    Установка опорных и направляющих втулок главной подачи

  5. Из стального листа толщиной 8 – 10 мм изготавливают площадки крепления пиноли и суппорта и крепят их к направляющим и удерживающим втулкам при помощи болтов диаметром 6 мм. Особое внимание следует уделить крепёжным отверстиям, поскольку малейшая неточность приведёт к перекосу и заклиниванию подвижных частей станка.

    Монтаж опорных площадок суппорта и задней бабки

  6. Устанавливают ходовой винт. Можно выточить эту деталь из заготовки или использовать резьбовую часть от любого устройства, например, от стульчика с переменной высотой. Обязательно позаботьтесь о том, чтобы в соответствующих отверстиях боковых стоек были установлены антифрикционные втулки из бронзы или латуни.
  7. На ходовой винт крепят нониус и штурвал.

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:

  1. исходя из наличного материала определяем R0;
  2. количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
  3. пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
  4. рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
  5. строим по точкам профиль волюты в масштабе;
  6. 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.

Для работы по дому или в гараже необходимы профессиональные инструменты. Но в некоторых случаях целесообразнее сделать оборудование своими руками. За основу можно взять заводские модели, адаптированные для выполнения конкретного типа работ в мастерской.

Станки для обработки металлов

Самыми востребованными являются станки и оборудование для обработки металлических изделий. Они применяются не только для изготовления и ремонта, но и во время обслуживания другого инструмента.

Помимо ручных приспособлений для комплектации ремонтной базы частного гаража или мастерской понадобятся мини-станки различных типов, сделанные своими руками. Речь идет не о профессиональном заводском оборудовании, а о его аналоге меньшей производительности. Однако несмотря на это она должна обладать оптимальным набором функций для осуществления всех типов работ.

Точильное оборудование

Станком первой необходимости считается точильное оборудование. Оно предназначено для обработки металлических поверхностей — заточка, шлифовка, полировка.

Для его изготовления своими руками потребуется минимум инструментов и комплектующих. Конструкция состоит из силового агрегата (электродвигатель) и точильных камней. Оптимальным вариантом станка является наличие двухстороннего вала. Это позволит установить два точильных круга для различных типов обработки.

Комплектующие для изготовления мини-оборудования для гаража:

  • электродвигатель мощностью от 0,8 до 1,5 кВт. Оптимальная частота оборотов — 800 об/мин;
  • основание. Это может быть заводская станина или изготовленная самостоятельно. Важно чтобы она обеспечила устойчивость конструкции;
  • блок крепления наждака. Заточные круги могут быть установлены на вал двигателя или в отдельном блоке.

Важно правильно подобрать виды наждака и другие приспособления. Для заточки инструментов, изготовленных из специальных сортов стали, чаще всего применяют корундовые или алмазные круги.

Для устойчивости самодельная конструкция должна иметь монтажные элементы, с помощью которых заточной станок будет крепиться на рабочий стол.

Фрезерный (сверлильный) станок по металлу

Другой разновидностью работы является сверление отверстий на поверхности металлических изделий. Для выполнения потребуется фрезерный станок. За основу можно взять чертеж заводской модели, которую в дальнейшем адаптируют для изготовления своими руками в мастерской.

Так как приспособление будет выполнять ряд определенных функций — рекомендуется продумать компоновку инструмента. Чаще всего в качестве силового агрегата выбирают электродрель. Она устанавливается на съемный монтажный элемент и в случае надобности может быть оперативно демонтирована для выполнения других работ.

  • в качестве подъемного механизма можно использовать рулевую рейку. Согласно его размерам рассчитываются остальные компоненты оборудования;
  • для увеличения функциональности делают . После закрепления на нем детали он сможет смещаться относительно режущей части;
  • дополнительно можно установить механизм углового фрезерного сверления.

Если потребуется сверление с помощью вышеописанного станка заготовок большой толщины — лучше всего использовать мощный электродвигатель вместо дрели. Тогда обязательно устанавливается блок передачи крутящего момента.

Некоторые производители предлагают фрезерный стол с опорной стойкой, специально предназначенные для монтажа дрели.

Самодельные станки по дереву

Для работы по дереву необходимы три типа станков: отрезной, шлифовальный и токарный. При их наличии можно осуществлять все типы работ в домашних условиях. Однако следует учитывать конструктивные отличия, характерные для каждого типа оборудования.

Перед выбором оптимальной модели следует определиться с видом выполняемых работ. На параметры будущей конструкции оказывают влияние размеры заготовки, необходимая степень ее обработки, породы древесины. Оптимальным вариантом инструмента будет изготовление универсального инструмента своими руками исходя из выполненного анализа и габаритов места в мастерской.

Отрезные станки по дереву

Самая простая модель мини-отрезного оборудования для обработки древесины — электро или бензопила. С ее помощью можно делать резы различной точности и конфигурации. Однако из-за относительно больших физических нагрузок время работы будет ограничено. Поэтому для обработки больших объемов древесины рекомендуется делать пилорамы своими руками.

Подобные станки могут быть нескольких видов:

  • дисковая. Самый простой вариант приспособления, состоящий из опорного стола, режущего диска и силовой установки. Может применяться для реза листовых материалов, брусков и досок;
  • . Предназначена для обработки стволов. Применяется для формирования досок и брусьев. Отличаются относительно небольшой сложностью изготовления;
  • ленточная пилорама. Имеет те же функции, что и конструкции из бензопилы. Различие заключается в скорости обработки бревна.

Для фигурного реза можно использовать электролобзики. Однако изготовить этот инструмент своими руками будет проблематично.

При изготовлении самодельной пилорамы необходимо учитывать максимальный размер бревна — диаметр ствола и его длину. Исходя из этого рассчитывается оптимальный размер и характеристики приспособления.