Лещата: робимо самостійно — варіанти й різновиди, схеми, реалізація

Зміст

  • Чавун і сталь
  • Первісні з чурбака
  • Чого чекати від самодельщины
  • Слюсарні
  • Верстатні
  • Вдосконалюємо міні
  • Робимо жабу
  • Столярні
  • Висновок
  • На просторах рунета можна зустріти твердження на кшталт: «Справжній майстер робить лещата тільки самостійно». Що скаже з цього приводу справжній майстер, уявити неважко. Він-то, любитель або живе своєю працею, профі прекрасно знає, який інструмент та обладнання краще купити і що з нього варто зробити самому. Однак бувають випадки, коли зробити і лещата своїми руками має сенс. Напр., для дачі (покупні там зиму марно простоюють, і сперти їх можуть), при роботі на виїзді і/або при нагоді (приїхав в гості до родичів, попросили допомогти, а вони зовсім не майстри). На жаль, при теперішньому становищі з інструментом з’являється також обставина, що змушує задуматися: а чи не зробити лещата все-таки самому?

    Чавун і сталь

    Деталі станини і затиску слюсарних лещат належить робити з конструкційного чавуну – він дуже погано іржавіє, твердий і в’язок, має малий ТКР (коефіцієнт температурного розширення), але головне – практично не схильний до втоми металу. Чавунні лещата служать не десятиліття – сторіччя. Оскільки «міцність всієї ланцюга визначається її найслабшою ланкою», губки лещат і пара ходовий гвинт – гайка виготовляються з інструментальної сталі різних марок. Проста конструкційна дуже пластична, її сильно веде при зварюванні, і вона легко іржавіє. Тому залишати саморобні лещата начебто тих, що на рис. нижче, зимувати на дачі не рекомендується через зиму можуть прийти в повну непридатність.

    Саморобні слюсарні лещата

    Але суть проблеми не в цьому. А в тому, що зараз у куплених за прийнятною ціною лещат лапи губок часто ламаються вже при першому затиску; в кращому випадку при регулярному користуванні лещата прослужать півроку-рік. При огляді зламу виявляється, що зроблені вони з простого сірого чавуну. Не ламаються лапи, так зношується ходова пара – різьба там звичайна трикутного профілю (див. далі), так і сталь, схоже, не краще Ст44. А ціни на сертифіковані лещата з повною специфікацією і гарантією… не будемо про сумне, згадаймо краще щось хороше з минулого. Як наслідок, постає питання: а чи не варто зробити лещата самостійно в домашніх умовах? Не кажучи вже про випадок, коли затиснути заготовку треба, а хоч якихось лещат в межах досяжності немає. Не краще виявляться, так хоч дешевше обійдуться. Чи задарма, якщо в непотребі знайдуться підходящі обрізки маталлопрофиля, див. напр., сюжет:

    Відео: саморобні лещата за півдня з металобрухту

    Первісні з чурбака

    Більшість операцій по обробці матеріалів вимагають закріплення заготовки, а власні руки-ноги для цього аж ніяк не саме відповідне пристосування. Тому почнемо з лещат з дерев’яного чурбака. Для їх виготовлення знадобиться 4+ цвяха сотки або 150-200 мм і сокиру. Поздовжня пила також не завадить, якщо є. Вид такого пристосування сучасної людини викличе то сміх, чи то жах, але пращури кам’яного століття пролили б над ним сльозу розчулення – лещата з чурбака досить надійно тримають заготовки неправильної форм майже з будь-якого матеріалу.

    Як зробити лещата з дерев’яного чурбака, показано на рис.:

    Як зробити найпростіші лещата з дерев’яного чурбака

    Шматок колоди/поліна з хорошою прямошаруватої деревини розколюється (розпилюється) як показано зліва на рис; кривоватый скол можна грубо подтесать на площину. Нерухома губка і наполеглива п’ята кріпляться до «станині» цвяхами; стародавні кріпили їх гострими трісками твердого дерева. Цвяхи забиваються навскіс, щоб зусилля затиску їх більше тягнуло, ніж гнуло.

    Рухлива губка вільно ковзає по станині. Притиск – клиновий; клином може бути подтесанный на кінці сук або пару. Деяка вправність потрібно, щоб правильно подтесать клин(я): занадто гострий перекине рухому губку на оброблювану деталь, а надто тупий видавить її (губку) вгору. Але затиснута заготівка за рахунок пружності та в’язкості дерева тримається цілком надійно. Так надійно, що для звільнення заготовки доводиться вибивати клин.

    Примітка: довгомірні заготовки можна фіксувати парою або більше таких же лещат.

    Чого чекати від самодельщины

    Описане пристосування, звичайно, тимчасове – всі його деталі досить швидко размочаливаются, навіть якщо дерево тисне дерево. Тому займемося спочатку питанням: які саморобні лещата варто виготовляти?

    Затискних пристосувань самого різного роду в техніці використовується незліченна безліч; патенти на них нараховуються тисячами і десятками тисяч. Самостійно має сенс робити лещата, по-перше, найбільш уживані. По-друге, не потребують для виготовлення спеціальних матеріалів, виробничого обладнання і складних технологій.

    Звичайні слюсарні лещата (поз. 1 на рис.) доведеться робити неповоротними. В іншому випадку доведеться шукати або готову пару шийка-спідниця (див. далі), яку до того ж може відвести при складанні зварюванням, або можливості скористатися шейпинговым верстатом (попросту – шейпінгом). Яких на ходу залишилося дуже мало, трудо – і енергоємну шейпинговую обробку все більше витісняють точні лиття, штампування та роботи.

    Різновиди лещат

    Примітка: у шейпинговом верстаті заготовка затиснута нерухомо, а різець, обертаючись, переміщається по поздовжній і поперечній осях. У токарно-гвинторізному і карусельному верстаті заготовка затиснута в обертовому шпинделі (на столі-каруселі в карусельному) і різець переміщується в поздовжньому-поперечної (в токарному) або у вертикальній-поперечній площинах. Вам не приходило в голову задуматися – як обточены фланці/шийки кривих литих труб, корпусів відцентрових насосів-«равликів» і т. п. деталей складної конфігурації? На шейпінгу.

    Переставні (мобільні) міні-лещата, поз. 2, начебто простіше, але для їх виготовлення потрібні особливо якісні і, відпов., важко оброблювані матеріали. Справа в тому, що зусилля притиску ручних лещат визначається мускульною силою працівника. А поперечний переріз деталей лещат із зменшенням їх розмірів падає за квадратичним законом, тобто швидко. Лапи найчастіше обламуються якраз у міні-лещат. Однак розширити їх функціональні можливості своїми руками якраз нескладно, див. далі.

    Звичайні столярні лещата, поз. 3, входять до складу столярного верстака і без нього непридатними для сценарій виконання. Але далі ми розглянемо, як своїми руками виготовити лещата Моксона для роботи по дереву, що перетворюють будь-який робочий стіл (у т. ч. хоч письмовий) в практично повноцінний столярний верстак.

    Ось що дійсно варто зробити самостійно домашньому майстрові, так це однокоординатные верстатні лещата (простий неповоротний стіл) до свердлильні верстати, поз. 4. Вони ж можуть використовуватися самостійно (окремо від верстата) для найрізноманітніших робіт. Матеріал для верстатних верстатів годиться звичайний наявний в широкому продажу; роботи по виготовленню верстатних лещат, не поступаються фірмовим, потрібно буквально всього нічого.

    Ювелірні лещата ручні (поз. 5) і настільні (поз. 6) – найзручніші штуки для дрібних точних робіт. Але, на жаль, для їх виготовлення потрібні спецматериалы та обладнання, яке є на кожному машинобудівному заводі загального профілю. В домашніх умовах можна зробити непогані замінники лещат-«жаб», поз. 7, які, до речі, часто входять в комплект настільних ювелірних лещат, поз. 8.

    А ось з кутовими лещатами (поз. 9) для затиску деталей, що з’єднуються, під кутом, справа, як мовиться, глухо. Зробити їх подібність своїми руками можливо (поз. 10), але, по-перше, виявляється, що забезпечити затискач вже під фіксованим кутом точно 90 градусів дуже складно, а якщо вдалося, то кут потім швидко «пливе». Про саморобних кутових лещатах з регульованим кутом затиску і говорити не варто. Те ж стосується 2-3 координатних ручних верстатних лещат (поз. 11-14) і, напр., приладдя для в’язання риболовних мушок (поз. 15), які вже не лещата, а вузько спеціалізований верстат.

    Слюсарні

    Пристрій ручних слюсарних лещат показано на рис. Фасонна гайка гвинта нерухомо закріплена в тунелі станини; у нього ж входить хвостовик затиску, званий повзуном. Перерізу тунелю і повзуна також фасонні (складної конфігурації) і відповідають один одному.

    Пристрій ручних слюсарних лещат

    Як вже сказано, від повороту лещат в горизонтальній площині доведеться відмовитися: на опорній плиті для цього потрібно проточить шийку, а на поду станини – спідницю. Сверхточности для цього не потрібно, але потрібно спеціальне обладнання, див. вище.

    Друга проблема – лапи з губками. Лапи повинні бути дуже жорсткими, щоб не піддавалися реакції зажимаемой деталі, і в той же час в’язкими, щоб не зламалися. Тому найдешевший матеріал лап хороших лещат разом з притиском і станиною – конструкційний чавун, але він погано обробляється, і притиск зі станиною виконуються литими. Будинки вагранку або електропіч на 1700-1800 градусів не поставиш, так що про лиття чорних металів забуваємо.

    Однак чавун ще і дуже твердий, досить крихкий і тому лапи без губок або можуть попсувати деталь, або самі про неї выкрошиться. Губки з твердої зносостійкої і в той же час дуже пружною спецсталі вирішують проблему. З неї ж можна було б виготовити всі лещата, але ціна їх тоді… Вам не траплялися настільні тисочки за ціною при. $1 за теж 1 мм ширини губок? Ось це і є цельностальные, а нам потрібно думати, як би зробити станину і притиск лещат, придатних хоча б для епізодичного використання, із звичайної конструкційної сталі.

    Ходова пара

    Фіксація ходового гвинта лещат в повзун

    Але ось з чим виникають проблеми, що здаються непереборними, так це з ходовою парою лещат. Здається, нічого складного: гвинт з гайкою або різьбовий отвір в станині. У шийці гвинта проточена канавка; її начебто можна вибрати надфілем, затиснувши гвинт, обгорнутий за різьбу тонким алюмінієм, в патрон свердлильного верстата або закріпленої на столі дрилі. В притиску (або в повзун збірних з окремих деталей лещат) гвинт фіксується вильчатым захопленням, див. рис. справа.

    Вся штука в тому, що всім цим деталям доводиться приймати на себе величезні робочі навантаження. Якщо налягти на вороток з силою ок. 20 кгс (дурниця для дорослого нормального мужика), то на різьбу з шийкою гвинта і відповідні деталі доведеться більше 120-130 кгс/кв. мм. Разом, щоб лещата дуже швидко не зносилися, гвинт, гайку і вильчатый захоплення потрібно робити зі сталі з межею плинності понад 150 кгс/кв. мм; у звичайної конструкційної він менше 100. А звичайна метрична різьба трикутного профілю швидко зімне або слижется.

    Креслення ходового гвинта слюсарних лещат з шириною губок до 180 мм подані на рис.:

    Креслення ходового гвинта слюсарних лещат

    Один критичний пункт тут лишилося: замість проточки на шийці тут пара втулок зі звичайної сталі. В такому випадку і вильчатый захоплення можна зробити з неї ж. Деталі фіксатора гвинта доведеться періодично міняти, але це ще куди не йшло. А ось як нарізати трапецоїдну різьблення D20? Шукати ходову пару від старих лещат? Так у них з 99,0% ймовірністю зношений саме «хід», а чавунні станина, притиск і плита ще цілком придатні до експлуатації.

    Не все так погано

    Ходовий гвинт і гайку до нього для нерегулярно використовуваних лещат з шириною губок до 150 мм можна знайти майже в будь-якому господарському, інструментальному або будівельному магазині або на залізному базарі. Нові, муха не сиділа. Звідки? З кріпильних вузлів, розрахованих на навантаження не менше 450-460 кгс. Вузли це дуже відповідальні, і сталь на них йде якраз підходяща, навіть краще – ходова пара лещат, на яких працюють не інтенсивно, буде досить довговічною і з звичайною метричною різьбою.

    Найдешевше обійдеться анкер-кільце для підвішування до стелі і стінах важких люстр або багатофункціональних тренажерів, вгорі на рис. нижче. Прослідкуйте, щоб гвинт був або литий, або на ньому стик кільця і шийки проварений (показано червоною стрілкою). Анкер-кільця випускаються до М22 довжиною до 450 мм – роби лещата, які хочеш. Анкер-кільце М12х150 тримає навантаження 480 кгс, а М16х220 для 150-мм лещат підійде ще й з запасом.

    Кріпильні вузли, з яких можна зробити ходову кілька саморобних лещат

    Другий варіант «класу муха не сиділа» обійдеться дорожче, але, можливо, і за ціною металобрухту – якщо зламаний. Це – талреп гак-кільце, внизу на рис. У справу йде, зрозуміло, кільцева частина (показана зеленою стрілкою). Перевага – у вас відразу з’явиться і відмінна зносостійка гайка. Недолік – менша довжина і, відпов., хід губок лещат: у гвинтів талрепів на 200 довжини різьбових частин трохи більше 100 мм.

    Примітка: деякі недоліки того й іншого – вороток лещат доведеться щоразу довго крутити, т. к. крок стандартної метричної різьби прим. втричі менше спеціальної трапецеїдальної. З ходову пару потрібно буде періодично змащувати тавотом або ін. консистентним мастилом – «сухі» лещата з такою ходової парою туго крутяться, але погано тиснуть.

    Губки

    Як влаштовані добре відомі читачам рунета слюсарні лещата, показано на рис. нижче. Там, правда, помилочка – стопорні гайки потрібні теж М16. Задня з них по ходу гвинта нагвинчує першої і подваривается до шпильці. Потім шпилька з одягненою задній шайбою вставляється в притиск, він же в даному випадку і повзун («рухома частина» на рис.); надівається передня шайба, нагвинчує і подваривается передня гайка М16, і приварюється отвір для воротка; ось це вже гайка М18. Станина («рухома частина») – квадратна профтруба 120х120х4; повзун – теж квадратна профтруба 100х100х3.

    Пристрій саморобних слюсарних лещат з профтрубы.

    Поки все добре, але губки – теж з профтрубы. Їх робочі поверхні гладкі, а потрібні рифлені, але це півбіди. А біда – вже від невеликого притиску губки необоротно розійдуться (додано на рис.). Укосини всередині або зовні не допоможуть – сам метал невідповідний. Читач, можливо, вже здогадався – раз проблема описується, що вихід є. Навіть два, див. нижче і слід. розділ.

    Примітка: гідність слюсарних лещат з відрізків профтруб – дешевизна. Відповідні шматки напевно знайдуться у будь-купі металобрухту, див. напр. відео нижче:

    Відео: саморобні лещата з обрізків труб

    Перший – теж з рунету: лапи і губки з хвостовиків токарних різців по металу. На лапи – різці товстіший; на губки – поменше. Але це, загалом-то, не вихід. Інструментальна сталь обробляється дуже важко. Практично все, що з нею можна зробити в домашній майстерні це відпиляти хвостовики болгаркою, приварити до лап губки і всі разом до станини і притиску. Інструментальну сталь від зварювання майже не веде. Але і вариться вона теж погано: готові лапи з губками, приварюючи їх до профтрубам, доведеться гріти так, що неприпустимо поведе станину/притиск. І часи нині не ті, коли зношених різців можна було набрати на заводський смітнику, а бракованих купити за копійки в магазині «Юний технік». З поширенням у світі електродугової плавки металів, інструментальна сталь стала цінною вторинною сировиною і на підприємствах выработавшиеся токарні різці обліковуються поштучно. Тому переходимо до другого виходу.

    Верстатні

    Як сказано вище, вигідніше за все робити своїми руками верстатні лещата. Вони значно спрощують сверловочные роботи, а матеріал для верстатних лещат годиться практично будь-який з наявних в наявності: від швелера, див. ролик:

    Відео: прості лещата з швелера

    до фанери, див. сюжет:

    Відео: столярні лещата з фанери для свердлильного верстата

    І знову губки

    Міцність і стійкість губок для верстатних лещат ще важливіше, ніж для слюсарних: якщо свердло (шарошка, фреза) виверне з них деталь, це загрожує серйозною травмою. І ось, ми повертаємося до питання вище: з чого робити губки лещат? З куточка від 40х40х4. У такому разі губка вся цілком буде працювати не на зрушення, а на вигин, якому метал пручається набагато сильніше. Це той випадок, коли менше заліза виявляється міцніше.

    Але не годиться будь-який куточок одного і того ж типорозміру. Тянутий і холоднокатаний куточок (поз. А і Б на рис. нижче) непридатний – метал слабенький. Губки і саморобних і слюсарних і верстатних лещат потрібно робити з гарячекатаного куточка (поз. В). Він, по-перше, багато міцніше. По-друге, ряд його типорозмірів ширше: якщо товщина полиці холоднокатаного куточка загального призначення до 0,1 від ширини меншою, то у гарячекатаного – до 0,2 b. Тобто, можна знайти гарячекатаний куточок, скажімо, 60х60х12 – губки лещат з нього будуть цілком надійні.

    Види сталевого куточка

    Кутник гарячекатаний легко розпізнати по виду зрізу: всі ребро зовнішнього кута завжди гостре (показано стрілкою зліва на слід. рис.), а всередині нього – галтель більша, ніж у холоднокатаного куточка. Якщо лещата збираються на зварюванні, підійде і рівнополичний, і куточок неравнополочний. Якщо ж збирати їх на болтах, краще використовувати нерівнополичний з відношенням ширини полиць (1,5-2)/1 (a/b = 1,5…2/1). В такому випадку велика полку укладається горизонтально!

    Верстатні лещата із сталевого куточка

    Схема пристрою саморобних верстатних лещат з куточка на болтах дана в центрі на рис; праворуч – креслення загального вигляду. Повзун та скоба під притискний гвинт згинаються із сталевої смуги товщиною від 1,5 мм Гвинт в ній можна фіксувати проточкою, т. до. його фіксація працює тільки при відведенні рухомий губки і навантажена мізерно. На притиску хвостик гвинта упирається безпосередньо в губку; самий гвинт – М16-М20. Додатково про саморобних верстатних лещатах з куточка див. відео:

    Відео: прості лещата для свердлильного верстата

    Вдосконалюємо міні

    Сучасні міні-лещата особливо не вдосконалиш, але, якщо вам трапляться або вже є старі радянські (напр., поз. А на рис. справа):

    Їх можна значно розширити функціонал таким чином:

    • Висвердлюється (обережно, не до кінця!) розвальцьовування хвостовика настановного гвинта, що утримує тарілку інсталяційного затиску. Висвердлювати потрібно дрилем короткими «стусанами» навскіс з різних сторін.
    • Тарілка знімається і гвинт інсталяційного затиску вигвинчується (не втрачайте ні його, ні тарілку).
    • У відрізку швелера свердлиться отвір під болт з тієї ж різьбленням, що на гвинті затиску.
    • Лещата монтуються на отриману підставку і фіксуються контргайкою (поз. Б).
    • У гвинті затиску крізь залишок хвостовика свердлиться глухе осьовий отвір під різьбу М2-М3. Зробити це неважко, тому що в шпеньке від хвостовика залишилося конічне поглиблення.
    • В осьовому отворі нарізається різьба.
    • Тарілка ставиться назад на місце і утримується від випадання гвинтом з конусною головкою (показаний стрілкою на поз. Б).
    • Гвинт затиску визначається на зберігання в сейф, вибачте, запасник.

    Таким чином ми отримуємо, ні багато, ні мало – поворотний столик для дрібних сверловочных робіт. Правда, без кутового дільника, але замість нього до основи з швелера можна пристосувати транспортир, а до кронштейна лещат – стрілку-покажчик. Вийшла точності в 1 градус для домашніх аматорських робіт достатньо. А якщо зняти лещата з підстави та повернути на місце притискний гвинт, їх можна використовувати за початковим призначенням.

    Робимо жабу

    Ювелірні лещата в аматорських роботах, як сказано вище, в більшості випадків можна лещатами-жабою; їх же можна затискати в звичайні лещата. Кращий її саморобний варіант – якщо у ваших пасатижів або ін. плоскогубців зламалася рукоять, вгорі на рис. Для сверловки губок плоскогубців потрібно придбати твердосплавне спіральне свердло – звичайне по металу їх не візьме.

    Саморобні лещата-«жаби» (слюсарні затискачі з фіксацією)

    Проста заміна, якщо пасатижі все ніяк не ламаються, лещата-жаба з дубових або букових брусків, сталевий скоби, накладних губок з сталевого куточка і кріплення, унизу ліворуч на мал. Варіант поміцніше – жаба з дверної або малої амбарной петлі, внизу праворуч. Але над нею доведеться попрацювати, користуючись звичайними лещатами. Можливо, заготівлю доведеться відпустити, нагрів червоного і потім повільно остудивши.

    Столярні

    Столярні лещата Моксона придумані для мандрівних столярів і теслярів. В Європі, США і Канаді це досить-таки затребувана спеціальність: при тамтешніх ціни на пиломатеріали багато замовники вимагають, щоб майстер працював при них за місцем і найменші обрізки, аж до тирси і стружки, залишав господареві. Пару лещат Моксона, що дає можливість працювати з довгомірними матеріалами, можна возити в багажнику автомобіля, на велосипеді, скутері і носити з собою в сумці. Знахідку відразу оцінили і любителі – лещата Моксона дозволяють швидко і оборотно перетворити будь-який більш-менш міцний стіл на столярний верстат.

    Зовнішній вид і спосіб кріплення мобільних столярних лещат Моксона показані зліва і в центрі на рис. Праворуч – пристрій їх аматорського варіанти для кріплення до столу наглухо.

    Зовнішній вигляд, кріплення в робочому положенні і пристрій столярних лещат Моксона

    Лещата Моксона породили безліч модифікацій. Креслення однієї з них, дуже простих і зручних столярних лещат всього з 3-х дощок і пари струбцин, наведено на рис. далі. Правда, насправді знадобляться ще 2 короткі струбцини, для кріплення лещат до столу. Зайві 4 струбцини (теж не дуже дешеве задоволення в наш час) любителю можуть виявитися накладні. Але для столяра – ІП-індивідуала, що працює за викликом такі лещата знахідка, їх розібраними можна носити з собою в звичайній речовий сумці.

    Креслення саморобних простих столярних лещат

    Примітка: ще про одних саморобних столярних лещатах див. відео нижче:

    Відео: столярні лещата своїми руками

    Висновок

    Традиційно в заключному розділі намагаються сказати що-небудь розумно-повчальне. Але ми просто дамо підбірку відео про різні-інших варіантах саморобних лещат:

    Відео: різні варіанти саморобних лещат