Как сделать резцедержатель на самодельный токарный станок по металлу своими руками

Обновлено: 07.01.2025

Резцедержатель для токарного станка: назначение и устройство. Разновидности, их конструктивные особенности. Преимущества быстросъемных конструкций. Изготовление резцедержателя в домашних условиях – видео.

Резцедержатель – один из важнейших блоков токарных станков, используемый для закрепления режущего инструмента. Существует множество модификаций конструкции такого узла, предназначенных для применения в различных условиях. Кроме того, выпускаются универсальные резцедержатели для токарных станков, которые возможно использовать и для другого металлорежущего оборудования. Качество металлообработки заготовки во многом зависит от точности исполнения державки для резца.

Устройство и назначение резцедержателя

Резцедержатель представляет собой зафиксированный с помощью болтового соединения отдельный узел, используемый для крепления металлообрабатывающего инструмента. Значительно упрощает работу с заготовками, позволяет максимально расточить отверстия. Резцедержателями комплектуются блоки станков, перемещающие резец.

В верху суппорта 1 на центрующем бурте расположена четырехгранная головка. С одной ее стороны установлен конусообразный фиксатор 5 с пружинкой 4, с обратной – фиксатор шариковый 17 с пробкой на резьбе 12 и пружинкой 15.

К верхней части головки 13 с помощью болтов прикреплен фланец 5. На среднем пальце 16 внутри головки размещается кулак 11, имеющий торцовые зубцы, а также храповая муфта 10, прижимающаяся к торцу кулака пружинкой 8. Муфта легко перемещается по прорезям втулки 9, впрессованной в рукоять 7.

Рукоять 7 служит для высвобождения, поворота, установки и крепления головки. Высвобождение осуществляется при развороте рукояти по резьбе против часовой стрелки. Совместно с рукоятью также перемещается и кулак 11, соединенный с ней через зубцы храповика 10. При освобождении головки при воздействии скоса кулака 11 на лапку фиксатора 3 приподнимается сам фиксатор, кулак 11 поворачивает головку, упираясь стенкой выреза в штифт 14. Шарик 17 при этом приподнимается. В заключительной стадии разворота шарик фиксатора попадает в следующее гнездо, предварительно закрепляя головку.

При развороте рукояти 7 в обратную сторону кулак 11 открепляет фиксатор 3, при этом он впадает в гнездо 2 и окончательно закрепляет головку. Стенка выреза упирается в штифт и останавливает кулак 11. Последующий поворот рукояти 7 приводит к отжатию храповика 10 вверх скошенными торцовыми зубцами. По окончании поворота рукояти происходит окончательное закрепление головки с режущим инструментом.

Условное деление державок для резцов

По типу исполнения держатели бывают:

со сменными блоками;
с осью вращения.

По расположению оси последние модели разделяются на:

горизонтальные (вдоль шпинделя);
вертикальные (под углом 90° к шпинделю).

По способу изменения позиции:

механические;
электромеханические;
гидравлические;
с сервоприводом.

двухпозиционные, позволяющие одновременно зафиксировать пару резцов;
четырехпозиционные, допускающие одновременную установку четырех единиц режущих приспособлений на станке.

Крепление инструмента в резцедержателе может осуществляться несколькими способами:

посредством клинового блока;
VDI – крепление одним клиновым болтом с края диска держателя;
ВМТ – фиксация в отверстии на удаленном диаметре диска.

Кроме того, по типу конструкции резцедержатели разделяются на:

простые («солдатиком»);
поворотные;
быстросменные кассетные резцедержатели;
универсальные переходники.

Простой резцедержатель

Резцедержатели на токарный станок обычной конструкции «солдатиком» оснащены специальной прокладкой сферической формы, позволяющей оперативно поставить требуемый резец. Угол резания и высотное расположение изменяются разворотом прокладки. Инструмент в резцедержателе закрепляется посредством одного болта.

Достоинством такой конструкции является возможность быстрой постановки резца. Недостаток – всю нагрузку воспринимает единственный болт, потому его необходимо плотно затягивать и постоянно проверять степень закрепления до включения станка.

При работе со станком с резцедержателем такого типа следует избегать чрезмерного зажатия болта, так как велика вероятность срыва резьбы. Для ремонта державки достаточно заменить болт, расточить отверстия под другой размер либо установить в образовавшийся зазор втулки с внутренней резьбой.

Для увеличения прочности болты изготавливаются из высокопрочной стали, цементируются на глубину 0,6–0,8 и закаливаются. В итоге болт соответствует марке твердости 50–60 HRС, устойчив к разрыву.

Резцедержатели конструкции «солдатиком» часто ставились на станки советского производства. Сейчас они перенесены в разряд устаревших и устанавливаются на модели легких станков. В таких резцедержателях крепится единственный инструмент, требующий периодической смены.

Поворотные

Наиболее распространены в токарных станках резцедержатели, позволяющие разместить сразу 4 резца. Станок заранее подготовлен к выполнению нескольких следующих одна за другой работ без необходимости замены резца. Максимальный эффект от установки поворотного резцедержателя в станок получается при необходимости обработки деталей сложных геометрических форм.

Резцедержатели подобной конструкции внешним видом походят на револьвер. Основная деталь – диск с проделанными насквозь отверстиями, находящимися друг от друга на одинаковом удалении. В отверстиях размещены втулки с разрезом, в которых фиксируются резцы станка. Благодаря применению втулок резцы устанавливаются без прокладок – замена режущего инструмента производится быстро. Резцедержатели обладают пружинными устройствами, позволяющими растачивать отверстия на большую глубину, нарезать внутреннюю резьбу и применять станок для иных работ, требующих высокой точности.

В выпускающихся сейчас станках также устанавливаются поворотные резцедержатели, несущие до 12 резцов. Они особенно эффективны на станках с ЧПУ, производительность которых значительно увеличивается. Быстрая фиксация инструмента и повышенная надежность обеспечивается электромеханическим приводом.

В некоторых токарных станках, к примеру, серии ТС, поворотные резцедержатели отличаются конструктивными особенностями. Зажимание инструмента осуществляется посредством закаленных планок либо рычажно-клиновым устройством.

Быстросменный резцедержатель

Если станок используется дома для небольших объемов различных работ, резцы требуется часто менять. Для минимальных трудовых и временных потерь рекомендуется установить быстросменный резцедержатель со сменяемыми кассетами.

Держатели закрепляются таким образом: в верхнюю часть суппорта вкручивается ось, служащая в качестве фиксатора резцедержателя. Сверху держатель прижимается гайкой. В комплекте к таким устройствам идет пластина, позволяющая при необходимости поднять резец повыше.

Крепление кассеты осуществляется посредством клиновой планки.

Универсальный переходник

Держатели резцов универсального типа (переходники) позволяют поставить на станок инструмент с большими размерами, чем предусмотренный конструкцией.

При использовании малогабаритных станков иногда возникает необходимость в работе с крупными резцами. Имеющийся на станке держатель не позволяет разместить инструмент с иными размерами, из-за чего крупные резцы приходится стачивать. Чтобы избежать расточки, на станок устанавливается специальный резцедержатель-переходник, позволяющий работать с инструментом различных размеров.

Варианты конструкций державок своими руками

Несмотря на разнообразие конструкций, резцедержку можно изготовить своими руками из имеющихся в любом гараже или домашней мастерской материалов. К самодельным резцедержателям, применяющимся для «гаражных» работ, не предъявляются повышенные требования по точности крепления инструмента, к тому же можно сэкономить значительную сумму для других нужд.

А какой резцедержатель установлен на вашем станке? Пытались ли вы самостоятельно его изготовить в домашних условиях? Поделитесь, пожалуйста, своим мнением и опытом в комментариях.

Быстросменный резцедержатель. Делаем дополнительную кассету.

Для чего нужен быстросменный резцедержатель? Из названия очевидно, что для быстрой смены резцов. Зачем нужна быстрая смена резцов? В токарном деле используется несколько десятков различных резцов: проходные, расточные, подрезные, резьбовые внутренние и наружние, канавочные, отрезные и т.д. и т.п. Какие-то чаще, какие-то реже, но используются все.

Обычный резцедержатель может удерживать одновременно до четырех резцов, что бывает достаточно для производственного процесса. Как правило, детали однотипные и точатся на потоке. Установив утром один набор резцов, до вечера можно работать только им.

При штучной работе или в условиях домашнего применения резцы постоянно нужно менять. Откручивать- закручивать винты, вынимать резец и подбирать подкладки для выставления высоты резца довольно муторно. Для этих целей и существует быстросменный резцедержатель со сменными картриджами (кассетами).

Купил я данный резцедержатель уже достаточно давно, лет 5 назад точно. Так что он прошел огонь, воду и медные трубы. Зарекомендовал себя с наилучшей стороны.

Крепится резцедержатель следующим образом: в верхний суппорт ввинчивается ось, на которую насаживается резцедержатель. Сверху он фиксируется гайкой. В комплекте шла пластина, позволяющая подкладывать ее по резцедержатель, если необходимо приподнять его повыше.

У меня на суппорте было цилиндрическое утолщение, и я расточил в пластине отверстие в диаметр утолщения.

Фиксация картриджа происходит за счет подвижной клинообразной планки, которая распирает паз «ласточкиного хвоста». Фиксация просто намертво.

В комплекте идут 5 картриджей

Первый под обычные прямоугольные державки. Высота паза 13 мм, глубина 8 мм. Четыре винта М6 фиксируют державку, один болт с широкой шайбой и контровой гайкой позволяет контролировать высоту картриджа и резца соответственно. Кончик резца должен быть на высоте оси шпинделя токарного станка.

Второй картридж полностью копирует первый с одним дополнением, на нижней полке крепления державки профрезерована V-образная канавка, позволяющая крепить закругленные державки резцов.

Третий картридж предназначен для крепления отрезного резца. И хотя резцы из быстрорежущей стали отживают свой век, такое решение очень удачное и востребованное. Резец можно затачивать не вынимая из картриджа. Толщина режущей пластины 1.5мм (в комплект не входит)

Четвертый и самый многофункциональный картридж совмещает в себе ролики для накатывания насечки на заготовку и место под резец. Я креплю в картридже небольшой резец для торцевания заготовок.

Пятый картридж предназначен для крепления расточных резцов с круглой державкой.

Основная печаль данного резцедержателя – стоимость дополнительных картриджей. Их цена варьируется от 14 до 26 долларов за штуку. Так как используемых в работе резцов у меня под два десятка, то удовольствие покупки двадцати картриджей выливается в круглую сумму. Вот и приходилось менять резцы также как и в обычном резцедержателе. Единственное, что по высоте их выставлять элементарно и быстро.

Для пробы взял кусочек дюраля В95, оставшегося от какой-то поделки.

Ну что ж… поехали! В заготовке мы фрезеруем паз

Далее фрезой для «ласточкиного хвоста» под углом 60 град. выбираем боковые наклонные плоскости.

Тщательно измеряем ширину «ласточкиного хвоста», точность должна быть в пределах двух – трех десятых миллиметра, иначе ничего не будет держаться, и заготовка направится в брак. Ширину «ласточкиного хвоста» измеряют при помощи двух цилиндров и штангенциркуля

Примеряем – все великолепно. В размер попали.

Переворачиваем заготовку и делаем паз под резец.

Сверлим отверстия под винты и нарезаем резьбу

Стружка отлично вычищается ершиками (см. предыдущий обзор про чистку аэрографа)

Теперь делаем шайбу винта, которая будет регулировать высоту картриджа. Для этого берем заготовку и накатываем на нее насечку нашим картриджем номер 4.

Сверлим отверстие и нарезаем резьбу

Отрезаем шайбу

Тестовое точение было пройдено на ура.

И в заключение видео о резцедержателе и о том как делался картридж. Я люблю смотреть такие видео. Есть пара каналов в сети, где на все такие процессы изготовления поделок на станках можно смотреть вечно))) Кстати, если не сложно, напишите в комментариях пожалуйста, все ли понравилось, и что можно улучшить. Спасибо!

Резюме. Вещь замечательная, полезная, и как все профессиональные вещи дорогая, а стоимость сменных картриджей – просто грабеж. Но если вы имеете доступ к фрезеру и можете сделать себе картриджи сами, то покупать имеет полный смысл.

Резцедержатель быстросменный, вариант два, почти как взрослый.

Представляет более удобную эксцентриковую конструкцию с ласточкиным хвостом, работающим на отжим кассеты…

Делал я его под свои кассеты от первого варианта, хотелось отметить что, за время работы у первого проблем не обнаружилось, просто надоело брать шестигранник при каждой переустановке.

Нашлось немножко время и можно поковырять железки.

А время для хобби, это самое главное, что трудней всего найти.

Вот как это было…

Сделал заготовку кубика.

Резал обычной пальчиковой фрезой, так просто тише идёт процесс.

Обдирал фрезой с напайками из твердого сплава.

Примерился к заготовке и установил по разметке.

Расточил под внутренности.

Вот такое у меня ещё приспособление есть, по своей сути тоже быстро сменное, под расточной резец.

Установил обойму подшипника на место.

Выточил шток распора кассеты…

Теперь сверлим в штоке отверстие для эксцентрика.

Сверлим по центру, полностью задвинутого штока, для этого подложены подкладки.

Изготовил новую шпильку чуть толще.

Шпилька готова и уже на месте

Выточил поворотный эксцентрик.

Проверил как работает механизм в сборе, сделал ручку.

Профрезеровал ласту под свои кассеты и запломбировал дефекты заготовки.

Примерил свои кассеты.

Теперь немного напильника и шабер.

Проверил на станке всё работает тут видео если не загрузится.

Снятие и установка кассеты тут видео если не загрузится.

Ну что стало заметно удобней … и это радует.

Старый резцедержатель не выбросил, адаптировал под новую шпильку- пригодится в работе.

Не найдя подходящего подшипника, решил просто добавить немного шариков, расположив их в два ряда под гайкой. Сами шарики взяты от переднего велосипедного подшипника…

Теперь не нужно прикладывать больших усилий, всё легко и просто…

На последок занялся кассетами, заменил им винты на потайные и сделал новые установщики высоты.

Ну и по просьбам граждан… Где чертёж?

Чертёж отсутствует, но есть эскиз, с приближёнными размерами, в прочем они у вас и так могут отличатся от указанных, тут ведь всё зависит от размеров и исходных заготовок.

Открыть или скачать одним файлом зскиз для станков Sieg C3 ,Калибр СТМ-350, JET BD-7 Резцедержатель быстросменный …

На мой взгляд, вышло не так плохо.

На днях добавил три кассеты и наконец установил упорный подшипник под гайку.

Вот как это выглядит.

Переделал надпись, теперь она гравированная.

На одну кассету добавил ролики для накатки, теперь у меня будет и мелкий и крупный рисунок.

Этой кассетой, прокатал для пробы регулировочные гайки.

Вот результат, остаётся только разрезать пружинку на три части и нарезать резьбу для винтов.

Виды и варианты конструкций токарных резцедержателей

Рабочая конструкция самодельного токарного станка

Даже сильно подержанный токарный станок не по карману большинству любителей, которым он нужен только для обработки небольших заготовок. При необходимости выполнения незначительных объемов работ станок можно изготовить своими руками из металлопроката и нескольких заводских деталей.

Основные материалы:

стальной уголок 20х20 мм;
вал на алюминиевой опоре SBR20;
каретки на линейных подшипниках под вал SBR20 – 12 шт.;
стальной лист 10 мм;
уголок 30х30 мм;
длинная шпилька М10;
стальной лист 3 мм;
уголок 40х40 мм;
токарный четырехкулачковый патрон;
подшипники в корпусе с лапками –3 шт.;
вал под подшипники с лапками;
шкив на вал;
электродвигатель со шкивом;
приводной ремень;
резцедержатель и резцы
болты М8.

Изготовление токарного станка

Из уголка 20х20 мм сваривается рама станка, как на фото. Верхнюю плоскость готовой детали нужно отшлифовать, чтобы иметь возможность ровного прикрепления остальной оснастки.

Вдоль рамы прикручивается 2 продольные салазки, изготовленные из вала на алюминиевой опоре SBR20. На них устанавливается по 3 каретки на линейных подшипниках.

Из листовой стали 10мм вырезается опорная плита, которая будет закрепляться на каретах. Она прикручивается с помощью 24 болтов по 4 на каждую каретку.

Далее необходимо закрепить вал подачи, который будет перемещать платформу вдоль станка. Для этого используется длинная шпилька диаметром 10 мм. Она закрепляется на торцах станка на прикрученные опоры из обточенного уголка 30х 30 мм.

Чтобы присоединить платформу на каретах к валу, необходимо сделать на обратной стороне ее плиты выступ. Для этого выгибается скоба из полосы стали 3 мм. Ее нужно прикрутить к плите как на фото.

Далее сделанная скоба приваривается к 3-м гайка М10 накрученным на валу подачи из шпильки. Теперь при вращении вала платформа двигается вдоль станка.

На готовую платформу закрепляются 2 поперечные салазки из того же вала на алюминиевой опоре SBR20. На каждую салазку устанавливается по 3 каретки.

Для поперечного движения платформы тоже требуется установка вала подачи. Он изготавливается из той же шпильки М10 по аналогичному принципу, что и механизм нижней платформы. Для этого делается 2 опоры из обточенного уголка 30х30 мм и скоба из полосы 3 мм, которая приваривается к 3-м гайкам М10 на валу.

Далее необходимо сделать платформу куб под резцедержатель. Ее верхнюю и нижнюю часть можно изготовить из листовой стали 10 мм, а боковые стороны из листа 3 мм. Поскольку на этот узел оказывается нагрузка, то следует его укрепить еще одной боковой вставкой из листовой стали 3 мм. В верхней части полученного кубика делается центральное отверстие, в котором нарезается резьба. Оно используется для прикрепления заводского резцедержателя.

По периметру основания станка из уголка 20х20 мм приваривается уголок 40х40 мм. Продольные детали нового уголка делаются длиннее, чтобы слева получить основание для закрепления шпинделя.

На полученное основание наваривается уголок 40х40 мм, как на фото. Полученная конструкция укрепляется вставками, поскольку на нее будет оказываться сильная деформационная нагрузка.
Сверху на полученный каркас наваривается платформа из листовой стали 10 мм. К ней прикрепляется 3 подшипника в корпусе с лапками. В подшипники вставляется стальной вал.

Из листовой стали 10 мм вырезается круг соответствующий диаметру заводского четырехкулачкового патрона. В его центре делается большое отверстие соответствующее диаметру вала. Изготовленная деталь насаживается на вал, закрепленный на подшипниках

Установив и зажав на валу четырехкулачковый шпиндель необходимо прижать к нему вырезанный круг и стянуть его с патроном с помощью 3-х болтов. Это позволяет сбалансировать круг, перед тем как приварить его к валу.

Далее нужно снять четырехкулачковый шпиндель и срезать лишнюю часть вала по линии приваренного круга. Токарный патрон устанавливается обратно на свое посадочное место и зажимается с помощью 3-х болтов.
На обратной стороне вала закрепляется шкив.

Для имеющегося электродвигателя варится рамка из уголка 20х20 мм. На мотор устанавливается малый шкив.

После этого натянув ремень между шкивами необходимо приставить двигатель к основанию платформы подшипников вала шпинделя. Каркас электродвигателя нужно изготовить таким образом, чтобы иметь возможность после его приваривания регулировать натяжение ремня.

Закрепив резец в резцедержателе станка уже можно использовать его по предназначению. Данная конструкция позволяет подобраться резцом к кругу, на котором крепится шпиндель, чтобы его обточить, сделав более аккуратным.

Полученный станок имеет возможность модернизации, к примеру, установки задней бабки, что позволит выполнять более серьезные задачи. Это довольно дорогой проект, но он обойдется дешевле заводского токарного станка.