Координатные тиски своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 05.10.2024
С месяц назад писал о таком полезном приспособлении, как координатные тиски. Те, что купил я, меня полностью удовлетворили и по удобству и по соотношению цена-качество. С ними гораздо удобнее "целиться" в место сверления детали и в этом отношении они значительно превосходят обычные тиски.
Единственное, что было в минус - это небольшой люфт в месте посадки втулки, "отвечающей" за перемещение тисков. Его я пока не устранял, хотя многие это делают. Как-нибудь попозже:)
Второй минус, который относится вообще не к тискам, а к моему сверлильному станку - это его размеры. Сверлильный у меня небольшой и поэтому тиски "съедают" значительное расстояние до шпинделя.
От патрона до тисков расстояние всего 55 мм, поэтому стразу возникает ограничение в толщине заготовки и размерах устанавливаемого сверла.
Решать я буду это просто - раздобуду стойку нужной длины - штатная тут просто труба без "излишеств". Сверлильник бОльших размеров мне не нужен. А пока суть да дело, я решил еще заказать координатный столик того же производителя.
Фактически это то же самое, что и тиски по принципу работы. Только ниже почти на 50 мм и с иной системой крепления заготовок.
Здесь для фиксации заготовки или подложки применяются подставки-прихваты. Причем они довольно качественные и "правильные", а не как у других - из пластин.
Заготовки удерживаются надежно и без перекосов
Недостатки
Естественно, что и следовало ожидать, как и у "собрата" имеются люфты в месте посадки втулки. Учитывая, что оба приспособления не для фрезерования (хотя М.Кучук на нем фрезерует и вроде бы как его все устраивает), а для сверления, то данный недостаток не является критичным. Кто-то его устраняет, кто-то вообще не обращает внимания. Я попробую устранить. Если получится "легко и просто" - напишу.
Что касается цены и места приобретения - то "все там же" и у "того же" - на Алиэкспрессе. Со скидками обошелся в 3094 рубля на момент покупки 27.09. Что и почем сейчас - нужно смотреть сейчас. Ссылка для интересующихся ниже:
В общем этими "игрушками" я по большому счету доволен. Считаю что для сверлильного станка они "очень даже ничего". Во всяком случае намного удобней "штатных", которые убраны за ненадобностью.
Чтобы точно сверлить детали, важны не только отсутствие биения на сверлильном станке и перпендикулярность сверла, но и надежная фиксация заготовок. Для этого используются тиски специальной конструкции. Сделать такой инструмент можно своими руками.
Материалы:
- швеллер;
- уголки;
- резьбовая шпилька;
- стальная полоса сечением от 5 мм;
- болты М10, М6.
Процесс изготовления тисков
В качестве основания тисков будет использоваться швеллер. Его длина подбирается индивидуально, в зависимости от размера деталей, которые планируется зажимать в тисках. У швеллера срезаются боковые полки, так как они излишне высокие.
По центру швеллера делается широкий вырез со строго параллельными сторонами. По нему будет скользить подвижная губка.
К полкам швеллера прикручиваются уголки. Они позволят крепить тиски к столу. Чтобы не использовать гайки, лучше нарезать резьбу прямо в швеллере.
По краям выреза на лицевой части швеллера прикручиваются уголки. Один будет служить неподвижной губкой, второй упором для винта. Последний необходимо усилить, прикрутив к нему толстую полосу. Затем уголок и полоса просверливаются под винт, и в них нарезается резьба.
Скользящая губка делается аналогично упору. В ней также должны быть усиливающая полоса и отверстие под винт.
Отличие губки заключается только в наличии отверстия внизу. Оно нужно, чтобы прикрутить к ней ограничитель.
Тот представляет собой 2 полосы металла с парой отверстий под болты. Одна из них это вставка, толщиной равной сечению металла швеллера и шириной соответствующей разрезу в основании. Вставка работает как направляющая скользящей губки. Вторая полоса это широкий ограничитель, удерживающий конструкцию снизу основания.
В качестве винта тисков используется шпилька с упорной резьбой из твердой стали. С одного конца в ней нужно сделать проточку под стопор.
В нем нужно сделать 2 отверстия. Шпилька закручивается в упор тисков и затем цепляется стопором, который прикручивается к скользящей губке.
Смотрите видео
Чугун и сталь
Самодельные слесарные тиски
Но суть проблемы не в этом. А в том, что сейчас у купленных по приемлемой цене тисков лапы губок часто ломаются уже при первом зажиме; в лучшем случае при регулярном пользовании тиски прослужат полгода-год. При осмотре излома оказывается, что сделаны они из простого серого чугуна. Не ломаются лапы, так изнашивается ходовая пара – резьба там обычная треугольного профиля (см. далее), да и сталь, похоже, не лучше Ст44. А цены на сертифицированные тиски с полной спецификацией и гарантией… не будем о грустном, вспомним лучше что-то хорошее из прошлого. Как следствие, встает вопрос: а не стоит ли сделать тиски самостоятельно в домашних условиях? Не говоря уже о случае, когда зажать заготовку надо, а хоть каких-то тисков в пределах досягаемости нет. Не лучше окажутся, так хоть дешевле обойдутся. Или даром, если в хламе найдутся подходящие обрезки маталлопрофиля, см. напр., сюжет:
Видео: самодельные тиски за полдня из металлолома
Первобытные из чурбака
Большинство операций по обработке материалов требуют закрепления заготовки, а собственные руки-ноги для этого отнюдь не самое подходящее приспособление. Поэтому начнем с тисков из деревянного чурбака. Для их изготовления понадобится 4+ гвоздя сотки или 150-200 мм и топор. Продольная пила также не помешает, если есть. Вид такого приспособления у современного человека вызовет то ли смех, то ли ужас, но пращуры каменного века пролили бы над ним слезу умиления – тиски из чурбака достаточно надежно держат заготовки неправильной форм почти что из любого материала.
Как сделать тиски из деревянного чурбака, показано на рис.:
Как сделать простейшие тиски из деревянного чурбака
Подвижная губка свободно скользит по станине. Прижим – клиновый; клином может быть подтесанный на конце сук или пара их. Некоторая сноровка требуется, чтобы правильно подтесать клин(ья): слишком острый опрокинет подвижную губку на обрабатываемую деталь, а слишком тупой выдавит ее (губку) вверх. Но зажатая заготовка за счет упругости и вязкости дерева держится вполне надежно. Так надежно, что для освобождения заготовки приходится выбивать клин.
Примечание: длинномерные заготовки можно фиксировать парой или более таких же тисков.
Чего ждать от самодельщины
Описанное приспособление, конечно, временное – все его детали довольно быстро размочаливаются, даже если дерево жмет дерево. Поэтому займемся вначале вопросом: какие самодельные тиски стоит изготавливать?
Зажимных приспособлений самого разного рода в технике используется неисчислимое множество; патенты на них насчитываются тысячами и десятками тысяч. Самостоятельно имеет смысл делать тиски, во-первых, наиболее употребительные. Во-вторых, не требующие для изготовления специальных материалов, производственного оборудования и сложных технологий.
Обычные слесарные тиски (поз. 1 на рис.) придется делать неповоротными. В противном случае придется искать либо готовую пару шейка-юбка (см. далее), которую к тому же может увести при сборке сваркой, либо возможности воспользоваться шейпинговым станком (попросту – шейпингом). Которых на ходу осталось очень мало, трудо- и энергоемкую шейпинговую обработку все более вытесняют точные литье, штамповка и роботы.
Переставные (мобильные) мини-тиски, поз. 2, вроде бы проще, но для их изготовления необходимы особо качественные и, соотв., трудно обрабатываемые материалы. Дело в том, что усилие прижима ручных тисков определяется мускульной силой работника. А поперечное сечение деталей тисков с уменьшением их размеров падает по квадратичному закону, т.е. быстро. Лапы чаще всего обламываются как раз у мини-тисков. Однако расширить их функциональные возможности своими силами как раз несложно, см. далее.
Обычные столярные тиски, поз. 3, входят в состав столярного верстака и без него неработоспособны. Но далее мы рассмотрим, как изготовить тиски Моксона для работы по дереву, превращающие любой рабочий стол (в т.ч. хоть письменный) в практически полноценный столярный верстак.
Вот что действительно стоит сделать самостоятельно домашнему мастеру, так это однокоординатные станочные тиски (простой неповоротный стол) к сверлильному станку, поз. 4. Они же могут использоваться самостоятельно (отдельно от станка) для самых разнообразных работ. Материал для станочных станков годится обычный имеющийся в широкой продаже; работы по изготовлению станочных тисков, не уступающих фирменным, требуется буквально всего ничего.
Слесарные
Устройство ручных слесарных тисков показано на рис. Фасонная гайка винта неподвижно закреплена в туннеле станины; в него же входит хвостовик зажима, называемый ползуном. Сечения туннеля и ползуна также фасонные (сложной конфигурации) и соответствуют друг другу.
Устройство ручных слесарных тисков
Как уже сказано, от поворота тисков в горизонтальной плоскости придется отказаться: на опорной плите для этого нужно проточить шейку, а на поду станины – юбку. Сверхточности для этого не нужно, но требуется специальное оборудование, см. выше.
Вторая проблема – лапы с губками. Лапы должны быть очень жесткими, чтобы не поддавались реакции зажимаемой детали, и в то же время вязкими, чтобы не сломались. Поэтому самый дешевый материал лап хороших тисков вместе с прижимом и станиной – конструкционный чугун, но он плохо обрабатывается, и прижим со станиной выполняются литыми. Дома вагранку или электропечь на 1700-1800 градусов не поставишь, так что о литье черных металлов забываем.
Однако чугун еще и очень твердый, довольно хрупок и поэтому лапы без губок могут или попортить деталь, или сами об нее выкрошиться. Губки из твердой износостойкой и в то же время очень упругой спецстали решают проблему. Из нее же можно было бы изготовить все тиски, но цена их тогда… Вам не попадались настольные тисочки по цене при. $1 за тоже 1 мм ширины губок? Вот это и есть цельностальные, а нам нужно думать, как бы сделать станину и прижим тисков, пригодных хотя бы для эпизодического использования, из обычной конструкционной стали.
Ходовая пара
Фиксация ходового винта тисков в ползуне
Но вот с чем возникают проблемы, кажущиеся непреодолимыми, так это с ходовой парой тисков. Кажется, ничего сложного: винт с гайкой или резьбовое отверстие в станине. В шейке винта проточена канавка; ее вроде бы можно выбрать надфилем, зажав винт, обернутый за резьбу тонким алюминием, в патрон сверлильного станка или закрепленной на столе дрели. В прижиме (или в ползуне сборных из отдельных деталей тисков) винт фиксируется вильчатым захватом, см. рис. справа.
Вся штука в том, что всем этим деталям приходится принимать на себя огромные рабочие нагрузки. Если налечь на вороток с силой ок. 20 кгс (ерунда для взрослого нормального мужика), то на резьбу с шейкой винта и ответные детали придется более 120-130 кгс/кв. мм. Итого, чтобы тиски очень быстро не износились, винт, гайку и вильчатый захват нужно делать из стали с пределом текучести более 150 кгс/кв. мм; у обычной конструкционной он менее 100. А обычная метрическая резьба треугольного профиля быстро сомнется или слижется.
Чертежи ходового винта слесарных тисков с шириной губок до 180 мм даны на рис.:
Чертежи ходового винта слесарных тисков
Не все так плохо
Ходовой винт и гайку к нему для нерегулярно используемых тисков с шириной губок до 150 мм можно найти почти в любом хозяйственном, инструментальном или строительном магазине либо на железном базаре. Новые, муха не сидела. Откуда? Из крепежных узлов, рассчитанных на нагрузку не менее 450-460 кгс. Узлы это очень ответственные, и сталь на них идет как раз подходящая, даже лучше – ходовая пара тисков, на которых работают не интенсивно, будет достаточно долговечной и с обычной метрической резьбой.
Дешевле всего обойдется анкер-кольцо для подвески к потолку и стенам тяжелых люстр или многофункциональных тренажеров, вверху на рис. ниже. Проследите только, чтобы винт был или литой, или на нем стык кольца и шейки проварен (показано красной стрелкой). Анкер-кольца выпускаются до М22 длиной до 450 мм – делай тиски, какие хочешь. Анкер-кольцо М12х150 держит нагрузку 480 кгс, а М16х220 для 150-мм тисков подойдет еще и с запасом.
Крепежные узлы, из которых можно сделать ходовую пару самодельных тисков
Губки
Устройство самодельных слесарных тисков из профтрубы.
Пока все хорошо, но губки – тоже из профтрубы. Их рабочие поверхности гладкие, а нужны рифленые, но это полбеды. А беда – уже от небольшого прижима губки необратимо разойдутся (добавлено на рис.). Укосины внутри или снаружи не помогут – сам металл неподходящий. Читатель, возможно, уже догадался – раз проблема описывается, выход есть. Даже два, см. ниже и след. раздел.
Примечание: достоинство слесарных тисков из отрезков профтруб – дешевизна. Подходящие куски наверняка найдутся в любой куче металлолома, см. напр. видео ниже:
Видео: самодельные тиски из обрезков труб
Станочные
Как сказано выше, выгоднее всего делать своими руками станочные тиски. Они намного упрощают сверловочные работы, а материал для станочных тисков годится практически любой из имеющихся в наличии: от швеллера, см. ролик:
Видео: простые тиски из швеллера
до фанеры, см. сюжет:
Видео: столярные тиски из фанеры для сверлильного станка
И снова губки
Прочность и устойчивость губок для станочных тисков еще важнее, чем для слесарных: если сверло (шарошка, фреза) вывернет из них деталь, это чревато серьезной травмой. И вот, мы возвращаемся к вопросу выше: из чего делать губки тисков? Из уголка от 40х40х4. В таком случае губка вся целиком будет работать не на сдвиг, а на изгиб, которому металл сопротивляется гораздо сильнее. Это тот случай, когда меньше железа оказывается прочнее.
Но годится не любой уголок одного и того же типоразмера. Тянутый и холоднокатаный уголок (поз. А и Б на рис. ниже) непригоден – металл слабоват. Губки и самодельных и слесарных, и станочных тисков нужно делать из горячекатаного уголка (поз. В). Он, во-первых, много прочнее. Во-вторых, ряд его типоразмеров шире: если толщина полки холоднокатаного уголка общего назначения до 0,1 от ширины меньшей, то у горячекатаного – до 0,2b. Т.е., можно найти горячекатаный уголок, скажем, 60х60х12 – губки тисков из него будут вполне надежны.
Виды стального уголка
Горячекатаный уголок легко распознать по виду среза: все ребро наружного угла всегда острое (показано стрелкой слева на след. рис.), а внутри него – галтель большая, чем у холоднокатаного уголка. Если тиски собираются на сварке, подойдет и равнополочный, и неравнополочный уголок. Если же собирать их на болтах, лучше использовать неравнополочный с отношением ширин полок (1,5-2)/1 (a/b = 1,5…2/1). В таком случае большая полка укладывается горизонтально!
Станочные тиски из стального уголка
Схема устройства самодельных станочных тисков из уголка на болтах дана в центре на рис; справа – чертежи их общего вида. Ползун и скоба под прижимной винт сгибаются из стальной полосы толщиной от 1,5 мм. Винт в ней можно фиксировать проточкой, т.к. его фиксация работает только при отводе подвижной губки и нагружена ничтожно. На прижиме хвостик винта упирается непосредственно в губку; самый винт – М16-М20. Дополнительно о самодельных станочных тисках из уголка см. видео:
Видео: простые тиски для сверлильного станка
Совершенствуем мини
Современные мини-тиски особо не усовершенствуешь, но, если вам попадутся или уже есть старые советские (напр., поз. А на рис. справа):
Их функционал можно значительно расширить таким образом:
Таким образом мы получаем, ни много, ни мало – поворотный столик для мелких сверловочных работ. Правда, без углового делителя, но вместо него к основанию из швеллера можно приспособить транспортир, а к кронштейну тисков – стрелку-указатель. Получившейся точности в 1 градус для домашних любительских работ достаточно. А если снять тиски с основания и вернуть на место прижимной винт, их можно использовать по изначальному назначению.
Делаем лягушку
Ювелирные тиски в любительских работах, как сказано выше, в большинстве случаев заменимы тисками-лягушкой; их же можно зажимать в обычные тиски. Лучший ее самодельный вариант – если у ваших пассатижей или др. плоскогубцев сломалась рукоять, вверху на рис. Для сверловки губок плоскогубцев нужно приобрести твердосплавное спиральное сверло – обычное по металлу их не возьмет.
Самодельные тиски-“лягушки” (слесарные зажимы с фиксацией)
Простая замена, если пассатижи все никак не ломаются, тиски-лягушка из дубовых или буковых брусков, стальной скобы, накладных губок из стального уголка и крепежа, внизу слева на рис. Вариант попрочнее – лягушка из дверной или малой амбарной петли, внизу справа. Но над ней придется попыхтеть, пользуясь обычными тисками. Возможно, заготовку придется отпустить, нагрев докрасна и затем медленно остудив.
Столярные
Столярные тиски Моксона придуманы для странствующих столяров и плотников. В Европе, США и Канаде это довольно-таки востребованная специальность: при тамошних ценах на пиломатериалы многие заказчики требуют, чтобы мастер работал при них по месту и малейшие обрезки, вплоть до опилок и стружки, оставлял хозяину. Пару тисков Моксона, что дает возможность работать с длинномерными материалами, можно возить в багажнике автомобиля, на велосипеде, скутере и носить с собой в сумке. Находку сразу оценили и любители – тиски Моксона позволяют быстро и обратимо превратить любой более-менее прочный стол в столярный верстак.
Внешний вид и способ крепления мобильных столярных тисков Моксона показаны слева и в центре на рис. Справа – устройство их любительского варианта для крепления к столу наглухо.
Внешний вид, крепление в рабочем положении и устройство столярных тисков Моксона
Тиски Моксона породили множество модификаций. Чертежи одной из них, очень простых и удобных столярных тисков всего из 3-х досок и пары струбцин, приведены на рис. далее. Правда, на самом деле понадобятся еще 2 короткие струбцины, для крепления тисков к столу. Лишние 4 струбцины (тоже не очень дешевое удовольствие в наше время) любителю могут оказаться накладны. Но для столяра – ИП-индивидуала, работающего по вызову такие тиски находка, их разобранными можно носить с собой в обычной вещевой сумке.
Чертежи самодельных простых столярных тисков
Примечание: еще об одних самодельных столярных тисках см. видео ниже:
Видео: столярные тиски своими руками
В заключение
Традиционно в заключительном разделе стараются сказать что-нибудь умно-нравоучительное. Но мы просто дадим подборку видео о разных-прочих вариантах самодельных тисков:
По моему убеждению, сделать самодельные тиски для сверлильного станка своими руками не так уж и сложно, и я вам сейчас это докажу. К сожалению, у меня нет возможности предоставить фотографии сделанной мною конструкции, но все настолько просто, что вы разберетесь в этом, если я предоставлю детальные пояснения.
Нет, мы не станем делать именно такие самодельные тиски для сверлильного станка, какие вы видите вверху, но они будут очень похожи. Размеры устройства и вид деталей, которые я предложу, вы тоже сможете изменить, но мною двигала реальность, то есть, вещи, которые позволят максимально быстро смонтировать такой механизм. Поэтому, для начала нужно понять суть работы такого приспособления, которая отображена на нижнем эскизе.
Примечание: упорный уголок лучше приваривать нижней полкой внутрь. Когда будем собирать механизм, вы поймете, почему.
Нам понадобится станина, на которой будут закреплены неподвижная губка, упор для винта с воротом и ползун (направляющая). По этому принципу будем собирать прижимной механизм. Но для сборки понадобятся определённый набор инструментов и материалов, которые я сразу перечислю.
Запасаемся необходимым
Материалы нужны следующие:
Из инструментов приготовьте:
- электро- или газосварку;
- болгарку;
- электродрель или шуруповерт с набором сверл;
- слесарный угольник;
- штангель, рулетку, чертилку.
Приступаем к сборке механизма
Итак, начинаем собирать самодельные тиски для сверлильного станка, хотя их можно будет использовать и по другому назначению. То есть, такие тиски можно поставить в гараже, домашней столярке или другом месте – просто их можно будет снимать и переносить куда угодно.
Давайте определимся с площадью наших тисков: я предлагаю сделать их 300x200 мм – для деталей средней величины этого будет достаточно. Сначала отрежем 4 заготовки уголка длиной 300 мм для опоры станины. Раскрой делайте болгаркой, но предварительно отметьте места реза под слесарный уголок. Теперь в двух заготовках просверлите по два отверстия в одной полке – они будут необходимы, если возникнет потребность зафиксировать такой механизм стационарно.
Возьмите одну просверленную заготовку, а другую без отверстий и сварите их в один профиль по принципу, показанному на верхнем изображении. Должна получиться фигура, слегка напоминающая литеру Z, только с ровной вертикалью. То же самое сделайте и с двумя оставшимися заготовками уголков. Теперь вы имеете превосходные опоры с усиленной стойкой - если толщина полок профиля 4 мм, то это будет 8 мм, и такую основу погнуть не удастся (конечно, если не сделать это специально).
Теперь отрежьте два уголка по 200 мм для неподвижной губки и поперечины, которая одновременно послужит отправной точкой для винта, а одну 160 мм для подвижной губки. Короткую заготовку усильте по торцам косынками, как это показано на верхнем изображении. Две заготовки для неподвижных перемычек тоже нужно усилить, но при этом, отступив от торцов по 20 мм – это будет место для направляющих. Приварите длинные заготовки на края Z-профилей – рама готова.
С одной стороны перемычки просверлите отверстие для винта, но большее по диаметру, например, Ø 14 мм. Пока шпилька не имеет никаких набалдашников, накрутите на неё гайку, вставьте в приготовленное отверстие и с другой стороны накрутите другую гайку так, чтобы винт почти доходил до неподвижной губки. Внутреннюю гайку со шпилькой опустите на нижнюю полку, чтобы гайка была почти на краю, и прихватите её сваркой. Выровняйте шпильку так, чтобы он был строго параллельным Z-профилям. Подкрутите наружную гайку вплотную к вертикальной полке опорного уголка и тоже только прихватите. Проверьте, как работает винт. Если все в порядке, то с двух сторон внутренней гайки приварите косынки для усиления, а наружную, обварите по периметру.
Приступим к изготовлению ползуна. Замеряйте точное расстояние между вертикальными полками и отрежьте два профиля 20x20 мм по этой длине. Отрежьте ещё два профиля 25x25 мм длиной 30 мм и наденьте заготовки, как это показано на фото вверху – это будут направляющие для ползуна. Приварите их строго параллельно к Z-профилям, но не забывайте, что со стороны упора есть косынки, значит, на идентичное расстояние отступите от торцов неподвижной губки. При установке этих деталей обязательно используйте штангель (не рулетку) и слесарный уголок – чем точнее вы это сделаете, тем свободней будет ход. Приварите подвижную губку к фрагментам профиля 25x25 мм, но сделайте это, прижав уголок к неподвижной губке, чтобы точнее соблюсти соотношение. В процессе сварки подставьте под нижнюю полку губки по 3-4 кусочка тетрадных листков – так под ней получится зазор, облегчающий движение.
Теперь возьмите напильник и сделайте с него две одинаковых полосы, которые приварите на обе губки для жесткости крепежа деталей. Осталось приделать вороток к винту. Отрежьте кусочек трубки длиной 50-60 мм, насадите на шпильку и приварите, оставив где-то 30 мм свободных. На этом участке просверлите отверстие для воротка, вставьте его и по краям приварите шайбы, чтобы он не выпадал из отверстия. В принципе, для сверлильных тисков своими руками вы сделали все необходимое, только отодвигать подвижную губку придётся вручную.
Заключение
Остался последний штрих. Вам нужно покрасить механизм, так как сделать тиски для сверлильного станка нужно так, чтобы они имели приглядный вид. А вот направляющие обязательно нужно смазать любой густой машинной смазкой. Все, пользуйтесь на здоровье!
Читайте также: