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    自制木工精密小車床 鑄鐵軌 重型

     關福 2014-07-26


    成品圖
    照片 035.jpg
    2014-4-26 10:18 上傳
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    照片 040.jpg
    照片 043.jpg
    參數
    床身長                        850mm
    最大加工長度             470mm
    最大回轉直徑              260mm
    電機功率                   250w(750w)
    重量                       約100kg
    變頻調速           轉速    0——3500

    下面是誕生過程。
    首先感謝熱愛dyi師傅挖的坑——不,發的的帖子,我一看就義無返顧的跳進去了。。。。。在里面學習了很多東西。
    先介紹一下工具,主要是一臺750w的垃圾臺鉆,一臺角磨機,一臺電焊機。電鉆若干。扳手鉆頭絲攻等等。下料找平基本上是角磨機加鋼銼。
    然后是盡量自己做,保證自己能力能達到的精度和美觀的前提下,控制成本。



    先做床身和導軌。

      我習慣做完再發帖,圖片順序可能不合理,大家包涵。

       我曾經發過個帖子,設想用成品鑄鐵燕尾軌做小車。但是手頭正好有槽鋼和紡織機軌道。而且紡織機軌道的精度要比燕尾軌強,所以還是用了。
       切850mm長的100mm槽鋼,設想的加工長度是450mm.我做過一個可以加工一米的大床,這個做成可以放在家里的大小。
    槽鋼上下左右的抗變形能力都不錯,但是形狀所限抗扭力效果不好。大家可以用紙折一個形狀試試。所以我在下面焊了16的螺紋鋼。

    照片 003.jpg
    然后用人工智能型磨床磨到大概平。。。。也只有這個精度。。。

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    制作軌道,學習dyi師傅的帖子。用螺絲壓緊后,兩根軌道自然是一個平面。

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    控制一下兩端距離,游標卡尺可以達到0.02的精度。大概是5.15mm。

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    打表在軌道平面上移動一下,跳動2絲左右而已,平面還是很好的。

    IMG_1790.JPG
    *基礎知識:一絲等于0.01mm。。。。。。。。。高手請無視
    做平行度校正,看起來很直的導軌實際上居然彎了,打表跳動0.5毫米。中間有點凹。

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    這根軌道到我手里已經1年多了,在廢品站不知道待了多久,大概是自然時效吧。找根螺桿頂一下。

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    先在軌道上開孔攻絲。用的是自制臺鉆,效果還是不錯的

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    鑄鐵在打磨和打孔的時候會產生很細的黑色粉末,對肺部傷害很大,除了戴口罩之外最好還是一邊打一邊吸。

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    旋風集塵
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    順便秀一下正在制作的旋風集塵
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    插句話,干活的時候一定要注意防護,我們是在玩diy,不是玩命

    攻絲
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    然后就是在槽鋼上開好安裝孔。在平面上涂上ab膠,把調整好的軌道放上去。不要用力壓。軌道本身的重力就會將ab膠壓平填滿槽鋼不平的地方。Ab膠干的很快,還要對安裝孔。弄得我手忙腳亂,沒拍照。后來知道可以用環氧樹脂,干的慢可以很從容的調節。。。。。。。。。。
    膠干后。螺絲上緊。Ab膠加螺絲的強度還是很好的。



    下面是比較關鍵的車頭箱部分。


    機械類的diy因為有很多成熟的成品零件,所以引用一句別人的話機械diy最好用利用有精度的成品組裝。而不是自己做。自己手里的設備還是比不上真正的工業設備。
    我以前做車床的時候利用了這個,用一下淘寶的圖片。型號可能不同,但是是這個東西。

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    這是個電動伸縮門的電機和減速機一體。就是上面那個藍白色的盒子,不連下面的黃色底座。網上賣400多塊。上面藍色的塑料殼里是一個550w的電機,我以前弄到了一個舊的。電機用在自己的車床上。

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    下面的變速箱體扔在哪里很久。正好這次翻出來一看,這不就是是一個很好的床頭主軸箱的坯子嘛。
    這是被我拆空的箱體,鑄鐵的,很沉重。而且關鍵的是里面可以看出正面的洞里可以裝3個或兩個軸承,而拆下的端蓋里也可以裝一個,這是標準的無動力主軸 或車床頭構造啊。
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        在網上找的木工車床床頭構造,可以看見里面大概也是前兩后一的軸承構造,我沒有用過,看起來 好像沒有鎖緊螺母,應該也不是圓錐滾子。大概也是深溝球軸承或一對角接觸軸承。
    車床結構.JPG
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       當然,成品金工車床頭用的是圓錐滾子軸承,而且需要預緊以消除游隙。但是用在木工上,用前面兩個深溝球軸承后面一個就足夠了。

       主軸的選擇



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    這個是工業上的er延長桿,不懂的百度下或者淘寶下。就是一根很精密的帶夾頭的桿。我買了一根20mm直徑的,200mm長。c20-er25-200mm。廠家宣傳跳動一絲。價格很便宜,只要48元。出去找門市加工是搞不到這個精度的,本地的加工門市,我跑了好多家,都是很老的車床,卡盤轉起來都能看見虛影,最多跳動50絲,最好的一家差18絲。。。。。
    然后配3個深溝球軸承,買正品nsk大概40元。這樣一個有很高精度的床頭就做成了。類似于一個儀表車床的床頭。
    大概類似于這種構造,只不過前面兩個角接觸換成深溝球。
    主軸.JPG
    er桿外徑20mm,軸承孔內徑47mm,查了一下,配6204深溝球軸承。后面軸承孔52的,配一個6304.前面的孔長度是52mm,除了2個軸承和一個密封外在兩個軸承中間我利用原來的零件 ,加了一個軸承支撐。就是一個鑄鐵圓筒,抵住軸承外圈。
    IMG_20140423_132902.jpg
       這個桿是自帶夾頭的,er25的夾頭可以夾一個自己用開孔器磨制的頂尖,開孔器尾部一般是9mm的,配9mm夾頭。幾塊錢。類似于修邊機和雕刻機的夾頭構造。
    er25的夾頭夾持的范圍最大到16mm,在網上也可以買成品頂尖,直柄的就行。

    頂尖.JPG
    裝木工卡盤,我去加工了一個尾部16mm,帶m14*1螺紋的轉接桿。夾上就好。

    照片 016.jpg
    照片 017.jpg
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    大概的樣子,因為做木工灰塵大,前面加了個20*52mm的骨架油封。買軸承的時候讓老板送了一個。
    做好的樣子

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    檢測一下,跳動在1絲左右,廠家誠不我欺。即使加了卡盤后,在卡盤夾持的圓棒上打表跳動也在5絲以內。很滿意,至少木工是夠用了。

    IMG_20140420_170703.jpg


    焊接床頭支撐。用的是14mm的鋼板,用料豪華啊。。。。因為我手里只有這么厚的。。。。角磨機開的料。幾塊鋼板切了一下午。。。。。
    IMG_20140410_155700.jpg
    安裝床頭。夾好一根圓棒,然后把表吸在尾頂上(木工床沒有拖板)在水平和豎直方向打表,移動尾頂,表跳動最小的時候床頭和軌道就正了。說起來簡單,連修正安裝孔,墊紫銅片等等干了一個多小時。。。。。。
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    尾頂制作。
    一度我曾經想買個成品,2百多塊。直到我在網上看見這個

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    只要29塊,莫氏2的錐度。直筒外徑23mm,長約220mm。多好的尾頂材料啊,反正是木工用,要求不那么高,說起來直接焊個底座就能用了。不過考慮到可能用來開中心孔,還是決定加個套筒。
    于是弄了塊40mm的圓鋼去找車床開孔。但是本地干車床加工的都沒這樣長的內孔刀。無奈之下只有去線切割,80塊。本來想做史上最便宜尾頂來著。。。。。。而且變徑套的外圓看起來是磨制的,但是有點輕微的錐度,上床用砂紙磨了一下才能用。如果想省錢可以先打22mm的孔,然后用圓銼修整砂紙精拋。可以不花錢但是需要巨量時間。

    尾頂的底座,料下的少了,又加高一塊。
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    然后用鉆夾頭和主軸夾頭同時夾住一根白鋼圓棒,把尾頂底座放在下面,用ab膠固定

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    焊起來
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    悲劇了,焊變形了。
    低了1mm。
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    怎么辦,重做太費事了。看看能不能補救一下,找不到銅皮,墊了塊1mm的鋁皮試試。
    IMG_20140422_210416.jpg
    伸長看看
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    還好,屬于可以挽救的類型。用點ab膠把鋁皮膠在尾座底部。
    穿衣服,重做個鎖緊手柄,加個尾球。搞定,最后是這樣。
    照片 022.jpg

    什么,沒有手輪怎么進給?
    這里介紹一下我發明的胸大肌進給法————首先將工件夾上,尾頂推到位、鎖死。用左手按住車頭,然后用右手握住尾頂末的手球。收緊胸大肌,在強大的胸大肌的強大力量下頂尖就會把工件牢牢頂住。最后鎖緊尾頂側面的手柄。嘿嘿嘿。。。。。
    鎖緊用了一個自行車上的快拆桿。
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    夾頭是1-13mm的,馬牌。不錯的牌子,體積都比一般的大一圈。
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    最大伸長約12cm
    照片 025.jpg

    全圖
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    什么,中間的那個奇怪的東西是什么。。。。下面介紹一下刀架總成。。。。。。

    刀架總成


    其實用過木工車床的木友應該都會發現,一個靈活移動快速穩定鎖定的刀架總成是很必要的。特別在做一些形狀復雜的小件或很長的大件時經常要移動刀架。如果刀架不方便移動,就如同用一只不好寫字的筆來練書法,非常郁悶的事。
    成品刀架偏心桿鎖定的結構還是很合理的,買一個刀架總成也只要180元。猶豫再三還是決定自己做了,無它,折騰爾。將自制進行到底吧。
    做偏心桿需要車床車,沒有車床則有沒有車床的做法。
    先用一根舊的套筒扳手柄
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    切開磨平

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    大致就是這樣,轉動桿則將下面的螺絲提起,鎖緊刀架,偏的太多了,后來又改了一下。

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    焊接完畢

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    試驗一下前后移動。還是很滑的。鎖緊也很穩。為了減少對軌道的磨損,底下墊了尼龍塊。

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    做了個刀架,以前用的刀架都是方的。試一下圓柱形的刀架。

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    全部裝上。前后拉一下,手感很好。

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    動力
    我有一個250w的三相電機,個頭大小合適,就是功率小了點。但是這個床也不用做太大的東西,本著廢物利用的想法,還是用這個小電機吧。

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    改成三角形接法,上一個8微法的電容。明顯感覺動力不太夠。本身3相電機改單相就會損失功率。但是車床的框架已經搞好,再塞大電機也塞不進去啊。勉強用吧

    計算塔輪配比,買不到合適的。頭痛啊。
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    后來在淘寶上找塔輪的時候偶爾發現——納尼!居然有125元的550w變頻器!。還是2203220出的,嗯,正合朕意。三相輸出最大3.5a。足夠了。買的時候加了個顯示板,連運費160塊。其實顯示板沒有也照用。
    試機,開了40分鐘左右,一切正常,變頻器的溫升也不高,這個沒有風扇,本來我還擔心散熱的問題。就是電機接變頻器后會有尖銳的電磁聲,還好不太大。我倒是可以忍受。
    IMG_20140419_203133.jpg

    為了防止功率不夠,弄了個750w的電機備用,就是大了點,要動手術。
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    軸也是16mm鍵5的,和那個小電機通用。安裝孔要修一下,用盜版博世曲線鋸上博世的鋼鋸條試試,意外的輕松。越10mm的鋼板切起來幾乎沒費什么力。
    早知道就不用灰大噪音強的角磨機下料了。
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    小電機的安裝孔位也留著,先用小電機。我試車了一下,小電機的功率對付一般的東西還是夠的。整個車床實在太重了,我的朋友里有200斤的壯漢,打鬧的時候我抱起他甩在地上過。但是這個車床我幾乎抱不起來。。。估計只有比那哥們重。。。。
    裝好,皮帶買粗了。12mm的,看起來8mm就夠了。
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    變頻器是裸奔的,正好塞在原來的盒子里。因為顯示板沒地方裝,后面弄的很臃腫。。。。

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    調速旋鈕接前面。
    一時沖動買了個高檔按鈕開關。不銹鋼帶燈。連運費42塊。。。。。。付過款就后悔了。。。
    不過效果還是很酷的。


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    按電機銘牌,220v三角形接法可以用60hz。
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    夾上卡盤試試。
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    這種夾頭一般是夾銑刀干鋼鐵用的,強度用來對付木工卡盤那叫大小用。

    成本統計
    1、    er桿、夾頭                                             89
    2        活頂尖、延長桿、鉆夾頭                   150
    3        錘紋漆                                             20
    4        按鈕                                                     41
    5        軸承                                                     40
    6        電機軸承                                             15
    7        線切割                                             80
    8      軌道(論斤稱來的)                             30
    9     變頻器                                            160
    10、聚氨酯皮帶                                       20
    11、加工費用(皮帶盤、轉接桿)               60
    12、雜項(螺絲切片什么的)                 就算30元
    總計735左右。床身槽鋼,底座鋼板、電動機什么的沒花錢。。。。。。。人工。。。。。咱不算人工行嗎。。。。

    最后感想一下,因為沒什么業余時間,斷斷續續干了很久,打磨切割焊接非常辛苦,絞盡腦汁的思考改造利用已有的東西,痛并煩惱著。所有的一切到了完工拍照的哪一刻,感覺還是很值得的。




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    照片 033.jpg (166.18 KB, 下載次數: 2)

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