ООО Чунцин Цюанье Машиностроительное Производство
№ 5, улица Тунъюань, промышленный парк Дэган, район Цзянцзинь, Чунцин
ООО Чунцин Цюанье Машиностроительное Производство
№ 5, улица Тунъюань, промышленный парк Дэган, район Цзянцзинь, Чунцин
Когда слышишь ?станина токарного станка своими руками?, первая мысль — да ну, сварка швеллера и готово. Но это как раз главная ошибка, из- которой потом весь проект летит в тартарары. Станина — это не просто рама, это основа, которая определяет, будет ли станок резать или ?гулять?. Многие берутся, не учитывая ни остаточные напряжения в металле после сварки, ни жесткость на кручение, а потом удивляются, почему на длине в полметра получается конус. Сам через это прошел, когда лет десять назад решил собрать себе агрегат для нестандартных работ.
Итак, главный миф — что для станины подойдет любой массивный металлопрокат. Швеллер, двутавр, даже рельсы. Сварил короб, прикрепил направляющие — и вроде бы монолит. Ан нет. Первая же серьезная продольная подача при точении вала, и становится видно, как суппорт начинает играть. Проблема в внутренних напряжениях. Металл после сварки ?ведет?, его коробит, причем процесс этот может длиться неделями. Если не дать конструкции отлежаться и не снять эти напряжения (хотя бы грубой механической обработкой посадочных плоскостей), вся геометрия поплывет.
Второй момент — вибрации. Станина должна их не просто гасить, а рассеивать. Сплошной сварной короб из тонкостенного швеллера — это часто барабан, который резонирует на определенных оборотах. Звук становится противным, звонким, и на обработанной поверхности появляется рябь. Приходится добавлять ребра жесткости, делать внутренние отсеки для балласта (песка, чугунной стружки). Но это уже усложнение конструкции, которое нужно было закладывать изначально.
Я для своей первой самоделки использовал два сваренных швеллера №20. Казалось бы, масса приличная. Но после установки передней бабки (движок на 3 кВт) и первого же проточного резца стало ясно — жесткости на кручение катастрофически не хватает. Конструкция ?скручивалась?. Помогло только добавление мощной диагональной распорки из толстой полосы в виде треугольника снизу, но это была уже костыльная доработка.
Идеал, конечно, — цельнолитая чугунная станина. Чугун отлично гасит вибрации. Но кто из нас дома может позволить себе отливку в несколько сотен килограмм? Поэтому в кустарных условиях идут по пути сварных конструкций. Тут важно не гнаться за массой, а продумать схему нагружения. Лучший вариант, который я для себя вывел, — это комбинированная конструкция. Несущие продольные балки — из толстостенного прямоугольного профиля (коробчатого сечения), а поперечины и распорки, формирующие короб, — из швеллера, поставленного на ребро.
Очень критично — подготовка направляющих. Их крепление к верхним плоскостям станины. Часто делают так: приваривают полосы, а потом фрезеруют их ?в размер? прямо на месте. Это возможно, но требует доступа к крупному фрезерному станку. Я пошел другим путем: купил готовые закаленные и шлифованные направляющие качения (типа SHS), а под них уже варил и обрабатывал станину с учетом посадочных пазов. Дороже, но точность и долговечность того стоят.
Кстати, о механической обработке. Вот где без стороннего подрядчика часто не обойтись. Сам я, например, для финальной фрезеровки посадочных плоскостей под направляющие и бабки обращался в компанию, которая занимается именно крупногабаритной обработкой. Есть такие, как ООО Чунцин Цюанье Машиностроительное Производство (сайт qyjx.ru). Они как раз специализируются на механической обработке крупногабаритных сварных конструкций и специальных деталей сложной формы. Для них профрезеровать пару плоскостей на моей самодельной станине — задача рядовая. Важно, что они могут работать с уже готовой сварной конструкцией, выставляя ее на своем оборудовании. Это спасение, когда собственных возможностей не хватает.
После того как станина сварена и основные плоскости обработаны, начинается самая кропотливая работа — сборка и юстировка. Тут никакая сварка уже не поможет, только шабрение, подкладки и терпение. Переднюю бабку и заднюю нужно выставить в одну линию с десятыми долями миллиметра на метр длины. И это все ложится на плоскость станины.
Частая ошибка — жестко прикрутить все узлы к станине намертво. Надо оставлять возможность для небольшой регулировки. Я, например, под направляющие делал пазы под крепеж чуть шире, а окончательную фиксацию делал уже после юстировки всего узла в сборе, используя динамометрический ключ для равномерной затяжки.
Не стоит забывать и про установку станка на фундамент или, как минимум, на массивные виброопоры. Самостоятельно собранная станина, даже тяжелая, без правильной опоры будет ?гулять?. Я ставил на три регулируемые по высоте чугунные опоры с резиновыми демпферами, предварительно выставив все по уровню. Только после этого начал процесс окончательной притирки узлов.
Был у меня один провальный проект, о котором нечасто вспоминаю. Решил сделать станину полностью разборной, на болтовых соединениях из массивных пластин. Идея была в том, чтобы можно было разобрать для перевозки. Конструкция получилась чудовищно сложной, а главное — нежесткой. Каждое стыковочное соединение, даже на мощных болтах, было источником люфта и микроподвижности. Пришлось признать, что для токарного станка с его разнонаправленными силами сварная цельная конструкция — все же приоритет. Разборность — это почти всегда компромисс в жесткости.
Еще один нюанс — защита от стружки и СОЖ. Когда проектируешь станину, сразу нужно думать о желобах, скатах, местах для установки лотков. Иначе вся стружка и эмульсия будут забиваться внутрь конструкции, что ускорит коррозию и усложнит уход. Я в своей конструкции внутри сварного короба предусмотрел съемные листы, закрывающие полости, а спереди — откидной стальной лист-экран.
И последнее — модернизация. Со временем может захотеться установить более мощный двигатель или ЧПУ. Заложил ли ты запас прочности и места для этого? В своей второй, более удачной версии станины, я сразу заложил более мощные поперечины и сделал верхние плоскости шире, с расчетом на возможную установку дополнительных кареток. Это окупилось спустя годы.
Делать станину токарного станка своими руками — задача абсолютно реальная, но это не спринт, а марафон с массой подводных камней. Это не про сварку ?на глазок?, а про инженерный расчет (пусть и упрощенный), понимание механики и доступ к хорошему металлообрабатывающему оборудованию для финишных операций.
Главный совет — не стесняйтесь обращаться к профи, когда ваших станков или опыта не хватает. Фрезеровка плоскостей, сверление глубоких точных отверстий под шпиндели — это те операции, где ошибка в десятую долю миллиметра сводит на нет все предыдущие усилия. Компании, вроде упомянутой ООО Чунцин Цюанье Машиностроительное Производство, для этого и существуют. Их опыт в обработке крупногабаритных и нестандартных деталей может стать ключевым для успеха вашего проекта.
В итоге, такая самодельная станина, если все сделать вдумчиво, получается не хуже многих серийных образцов среднего класса. Но готовьтесь, что это будет путь проб, ошибок и постоянной доработки. Зато какой опыт и понимание устройства станка изнутри вы получите — это ни в одном учебнике не прочитаешь.
