自制口袋大小的车床

有的时候，要制作小东西就需要小工具。这个口袋车床只有8英寸(20.32厘米)长，3英寸(7.62厘米)宽，4.5英寸(11.43厘米)高。没错，可以把它轻易地放进夹克衫的口袋和宽大的裤子口袋里。

制作步骤

• 01

  准备零件○ 电动机。我把一台喷墨打印机给大卸八块了，取出了其中驱动打印头的电动机。这个电机的功率足以应付松木和其他轻质木料了。但对于铝材或者铜材来说就显得非常无力。○ 厚硬木板。我找了些废弃的1/4英寸(0.635厘米)厚硬木板，来制作底座。○ 2个滑板轮轴承（608ZZ型号）○ 2个转轴支撑件（3/4英寸(1.905厘米)长，编号为WH12A）○ 齿轮。你需要一些驱动齿轮或者一套皮带传动系统，这完全要根据你所选择的电动机来决定。我用的是尼龙斜齿轮，电机的传动比为1：2（齿轮比24/48）。

  
• 02

  组装旋转件首先，你需要将转轴支撑件的开口扩大。它们本来是3/4英寸(1.905厘米)的，需要扩大到7/8英寸(2.2225厘米)。我是用标准钻头扩孔的。扩孔的深度只需要达到支撑件厚度的一半即可。这时，你就可以将轴承安装上去，将支撑件压紧了。轴承的方向朝着工作区域内侧。

  
• 03

  选择一颗5/16×1英寸(0.79375×2.54厘米)的螺钉，在带螺纹的一头切割出一个十字形。用锉刀将切口的侧边磨成斜角。这就是将工作零件固定住的“牙齿”。再找一颗5/16×2英寸(0.79375×5.08厘米)的螺钉，重复上面的切牙工序。将1英寸(2.54厘米)的螺钉插入轴承和支撑件中，用几个垫圈和一个5/16的尼龙锁紧螺母将它拧紧。这颗螺钉应该就能够自由地旋转，而不会晃动了。将2英寸(5.08厘米)的螺钉插入驱动齿轮中，斜面口朝着螺栓头。然后套上9个垫圈，再将螺钉插入支撑块和轴承中，随后再加上一个垫圈。同样地，最后用尼龙锁紧螺母拧紧，让驱动机构能够自由旋转，而不会卡住。驱动齿轮相对于转轴不应发生滑动。

  
• 04

  这一步是可选的，你需要了解纤接或者焊接的技术。这一步完成后，你就会得到一个4爪卡盘。你将需要一个1/4英寸(0.635厘米)的防护垫圈，和5个5/16的常规螺母。还有4个5/16的固定螺钉。将一个定位螺钉拧入一个螺母中，让螺钉的斜角口从背部穿出来，让螺母处于防护垫圈孔的位置上。螺母必须和垫圈平齐。将螺母和垫圈纤接起来，然后将定位螺钉拧出来。将垫圈反过来，让螺母位于下面。将2颗螺母拧入5/16×2英寸(0.79375×5.08厘米)的螺栓上，并将它们隔开一定距离，让螺母的外边缘和防护垫圈的外边缘平齐。将这根带有螺母的螺钉插入垫圈中央，将螺母纤接到位。重复一次这一步骤，在第一组连接件上以90度的方向纤接好螺母。将零件清扫干净，并作适当调整。我还打了底漆，并涂成了黑色。你可以在定位螺钉上使用螺纹锁。在启动机床之前，一定要确保所有的螺钉都拧紧了。在照片中可以看到驱动转轴上后部螺纹的螺母。

  
• 05

  底座为2.5英寸(6.35厘米)宽，8英寸(20.32厘米)长。用电动机和齿轮驱动装置将需要钻孔的地方标记出来。然后将这些驱动电机和驱动支撑件的孔都打好。在底座最远和最近的点上，用尾部支撑块将安装孔的位置标示出来。用直尺将工作零件支撑块所需要的滑动孔的位置标记出来。这些深孔届时可以用来调整工作区域的工件尺寸，而且还可以当作工件的手动夹具。将所有的孔都钻好，然后把多余的硬木板材料切割到合适的尺寸，制作底座。我切割了4块尺寸一模一样的木板。然后将其中一块切成了2.5英寸大小，作为末端的盖板。将底座组装起来，然后用胶水粘合在一起。我用的是强力胶，不过木胶水也可以。根据需要调整底座。我还打了底漆，并涂成了黑色。电动机支架是用2.25英寸×1英寸(5.715厘米×2.54厘米)的铝质角铁制成的。支架要准确地与驱动支撑块和原有的电极支撑件对齐。然后就要做好标记、钻好孔、打好螺纹，制作支撑夹具了。首先应安装电机，然后再将支撑件安装在底座上，并用螺钉将驱动块固定其上。将驱动块与底座摆放整齐。末端的滑动锁口是用1/2×1/4的铝条制成的，尺寸应比支撑块的底部略微窄一些。准确地将两者对齐，然后钻孔打螺纹，我用的是10-24套筒扳手头螺栓，因为艾伦内六角扳手（Allen key）必须拧紧到与4爪卡盘的定位螺钉完全相同的尺寸。将滑动锁装在底部下面，并用螺栓将末端支撑件固定住。

  
• 06

  电路连线其实非常简单，你还需要一个开关和电源。我选择了一个12V 1A的“方邦”（wall wart），似乎并没有电力不足的问题。而且不用的时候可以装在车床底座里面，不怎么占地方。方邦的插头位于背部，电源开关则在顶部，靠近驱动齿轮的地方。电源直接接在电机上，并串联一个开关。红色导线连入电机的正极，而黑色的则连入负极。这些导线都需焊接好。这些电力器件的功率都不大，所以万一和齿轮发生了短路，或者卡住了，一般来说都不会造成什么损害。我在测试车床的时候，让刀具切到了卡盘，即便如此，刀具也没有损坏，而且电机立刻就停止了旋转。同样地，如果你一次性切割量过大的话，也只是让刀具卡住罢了。要确保驱动转轴是逆时针旋转的，否则卡盘就无法固定在转轴上了。如果方向反了的话，只要把电极导线的极性换一下就好了。

  
• 07

  完成了，加工精度勉强达到了我预期的效果。虽然这口袋车床是用电池供电的，但似乎耗电量还不小，所以我建议你可以改用外部电源。既然我这个车床只有单一的旋转速度，也就是电机转速的1/2，所以也许你可以加上一个PWM电机控制器，让速度变得可调。你可以从电钻上拆下一个更大的电动机，这样就能提供更大的功率，应付较软的金属。我目前正在研究如何应付铜和铝材。目前设计的方法是可变转速控制的直接驱动。用皮带传动的方式可以减小车床的尺寸，因为电机可以水平安装，而无需垂直安装。底座可以用丙烯酸塑料或者夹合板制作。在旋转部件周围可以增加一层防护罩，提高安全性。完成这个车床之后，我现在正在制作迷你的国际象棋。先把车和国王的照片发上来给大家看看。