Для токарных работ может быть использована древесина любой породы, но необходимо учитывать свойства каждой породы и назначение изделия. Хорошо обрабатывается на станке древесина березы, клена, ореха, груши, бука, граба, липы; хуже — сосны, ели, дуба, ясеня. Древесина березы идет на декоративные изделия, посуду, игрушки. Особенно красивы изделия из карельской березы. Из липы можно сделать посуду различной формы, сувениры (матрешки и др.), игрушки. Из вяза вытачивают детали для мебели, винты, гайки, рукоятки для инструмента. Из древесины груши, ореха можно изготовлять декоративные изделия — шкатулки, фурнитуру, сувениры. Так же хорошо обрабатываются эбонит, фибра, каучук.
Для обработки древесины подготавливают заготовки без сучков, трещин, гнилей, червоточины, наклона волокон, хорошо высушенные. Заготовку в виде брусков квадратного сечения готовят так. На торцах проводят шилом (карандашом) две диагонали и находят центр ее вращения. На пересечении диагоналей торцов заготовки делают углубления на 3—4 мм, для центрального зуба трезубца и центра задней бабки, кроме этого, целесообразно для трезубца делать пропил глубиной 2—3 мм. Затем вдоль ребер рубанком строгают бруски так, чтобы придать им форму восьмигранника или близкую.к цилиндру. Ребра заготовки можно обтесывать топором.
При обработке в чашечных и кулачковых патронам для закрепления в заготовках по длине оставляют припуск не менее 50мм, при обработке в центрах — не менее 20мм, по толщине (диаметру) припуск 2—3мм.
На токарных станках, как правило, изготавливают изделия и делают выточки круглого сечения в виде валика, оси, цилиндра, конуса, шара и других поверхностей, которые в сочетании дают различный профиль детали.
Прием точения цилиндра на токарном станке СТД-120
Для этой цели обрабатываемую деталь зажимают в центрах (бабках) станка либо крепят в патроне или на планшайбе, после чего ей придают вращательное движение, во время которого режущий инструмент обрабатывает ее поверхности. Резцу придается движение вдоль или поперек обрабатываемой детали в зависимости от ее формы.
Для овладения навыками токарного дела необходимо выполнить ряд упражнений по приемам работы.
Точение включает в себя следующие приемы работы: выбор и подготовку заготовки, установку заготовки в центрах или патроне, установку подручника с держателем в необходимом положении, первичное (черновое) обтачивание, разметочное протачивание, вторичное (чистовое) обтачивание, разметку, точение профиля, подрезание и закругление торцов, зачистку и шлифование, отделку, отрезание изделия от припуска, украшение изделий выжиганием, разрисовка резьбой, а затем окончательную отделку.
Точение цилиндра
Заготовку крепят трезубцем и задним центром. Для этого молотком устанавливают один торец на трезубец, а к другому торцу подводят центр и закрепляют заднюю бабку гайкой. Затем, вращая маховичок пинали, зажимают заготовку центром и стопорят его рукояткой.
Подручник подводят с минимальным зазором параллельно обрабатываемой заготовке, крепят его на линии центров (или на 1—2мм выше) и устанавливают как можно ближе к заготовке (примерно на 2—3 мм между наиболее выступающей частью болванки и подручника). Не включая станок, поворачивают вручную заготовку и смотрят, чтобы она не задевала о подручник.
Проверив крепление заготовки, подручника, задней бабки и ее пиноли, приступают к обработке. Черновое точение выполняют рейером (стамеской) шириной 20— 25 мм с полукруглым лезвием. Ручку стамески берут правой рукой, а левой плотно прижимают резец к поверхности подручника. Первую стружку толщиной 1 — 2мм снимают средней частью режущей кромки резца, а последующие — попеременно правой и левой стороной лезвия, постепенно передвигая стамеску по всей длине заготовки и подручника. Стружку снимают до заданных размеров или пока резец не пройдет по всей окружности обтачиваемого предмета. В тех случаях, когда длина изделия превышает длину кромки подручника, его передвигают под необточенную часть и продолжают работу.
Как только припуск по диаметру заготовки составит 2—3 мм, переходят к обточке косяком (майзель). Майзель держат так же, как и рейер, но более наклонно, так, чтобы направление лезвия составляло угол 45—50° с направлением цилиндрической поверхности заготовки. Тупой угол косяка обращен в сторону движения стамески, а острый поднят вверх. Срезать стружку следует не всей длиной режущей кромки, а ее серединной’ и нижней частью. При вторичной обточке длинных деталей так же, как и при первичной, следует делать проточки для ориентации. Держать косяк нужно твердо, он не должен скользить по обтачиваемой поверхности и отталкиваться от подручника. Проверяют диаметр заготовки штангенциркулем в нескольких точках по длине.
Прямолинейность поверхности заготовки проверяют линейкой. Если при обточке заготовки происходит задирание волокон древесины, необходимо изменить направление движения стамески или угол резания. Надо помнить, что срезание толстой стружки и работа тупой стамеской могут привести к задиранию волокон и вырыву кусков древесины.
После того как изделие получило нужную форму, необходимо подрезать его торцы. При подрезке стамеску устанавливают на подручнике на ребро острым углом вниз.
При подрезании острым углом стамески делают глубокий надрез перпендикулярно к оси заготовки. Затем стамеску вынимают и со стороны обрезаемого конца делают наклонный надрез в сторону первоначального, надреза, не допуская срезания режущей кромки в торец изделия. Подрезанная древесина отделяется, образуя паз (углубление). Эту операцию повторяют несколько раз, пока не останется стержень минимального диаметра (10—12мм), достаточный для удержания изделия в центрах станка. Перед снятием изделия со станка торец подчищают, снимая тонкую стружку перпендикулярно оси вращения без наклонных надрезов.
Виды токарных работ: а — черновое обтачивание, б— чистовое обтачивание, в— подрезание торцов, г — закругление торцов, д — вытачивание внутренних полостей, е — вытачивание составных изделий, ж — вытачивание колец, з, и — вытачивание деталей фасонными резцами, к — лобовое точение на планшайбе
В зависимости от назначения изделия торцовка может быть прямой, выпуклой или вогнутой. При выпуклой торцовке сначала делают черновое закругление конца заготовки полукруглой стамеской. Для чистовой обработки пользуются плоской стамеской, срезая древесину серединой режущей кромки или тупым углом. При закруглении стамеску надо держать крепко в руках, опираясь на подручник и не допуская ее колебания во избежание получения борозд и выбоин.
Приемы точения конуса. Подготовив конусообразную болванку с необходимым припуском, намечают размеры конуса — диаметр основания, диаметр среза вершины и укрепляют на станке. Болванку на станке устанавливают таким образом, чтобы вершина (меньший торец конуса) была обращена к передней бабке. Это создает удобство для работы правой рукой, кроме того, точение будет происходить вдоль волокон, а на против.
Подручник устанавливают несколько наклонно, параллельно плоскости конуса и опускают по мере приближения стамески к вершине конуса. Сначала поверхность обрабатывают полукруглой стамеской, затем косяком (майзелем).
Прямолинейное нарезание. Прямолинейные нарезки для быстроты и точности изготавливают по шаблонам, но применение их не освобождает от употребления измерительных инструментов и разметки. Шаблоны изготовляют из твердого картона, фанеры, но лучшие из цинка. При разметке на боковой поверхности цилиндра карандашом или стамеской наносят первую риску аа1 по окружности, образующей крайний торец; затем через расстояние аб наносят вторую риску или первый внутренний торец бб1 на расстоянии аб риски аа1 проводят третью риску вв1 а на расстоянии ад — риску дд1 и так далее, пока не будет размечена вся длина цилиндра согласно рисунку. Для разметки большого количества деталей используют разметочные рейки. Для точения берут узкий майзель и выполняют проточку бб1 и вв1. Сначала делают треугольные вырезы к и л, излишек между ними снимают неширокой стамеской, в образовавшуюся выемку вставляют шаблон и проверяют грани проточки и размеры.
Прямолинейное нарезание: А — нарезание; Б — разметка заготовки; В— вырезание канавок к, л; Г— вставка шаблона в выемку; Д — шаблоны 1, 2, 3; Е— разметочная рейка
Вторую проточку (выемку) выбирают сначала в виде небольшого треугольника и растачивают ее, постепенно углубляясь к оси цилиндра. Во время проточки выемки постоянно проверяют шаблоном. Как только шаблон войдет полностью под ребро и стороны выемки не будут иметь просвета, проточку можно считать законченной. Все остальные выемки точат так же, как и вторую проточку, проверяя их шаблонами. Чтобы получить последнюю выемку ОМН, необходимо выточить цилиндрик ОМ, а затем осторожно скосить грань. После проточки всех выемок торцуют стороны цилиндра.
Точение криволинейного профиля. Размечают цилиндр и изготовляют шаблон. Точение начинают с цилиндрических форм аа1б16; вв1г1г; дд1е1е. Протачивание выполняют с небольшим припуском для окончательной обработки, после чего приступают к вытачиванию криволинейных форм жаж1а1, збб1з1 и т.д. Вогнутые поверхности удобнее точить рейером, углубляя постепенно бока выемки и проверяя правильность шаблоном.
Точение криволинейных и шарообразных форм. Из болванки вытачивают цилиндр необходимых размеров и размечают поверхность изделия, как показано на рисунке. Затем вырезают шаблоны и начинают протачивание фигур заа1з1.
Точат полукруглой или плоской стамеской, проверяя работу шаблоном 1, а также кронциркулем или штангенциркулем. После чистового обтачивания шаблон должен точно примыкать к вытачиваемому профилю, плотно прилегать ребрами МН к обтачиваемой поверхности. Далее точат цилиндрические части бвв1б1; гдд1г1; ежж1е1, оставляя припуск древесины для чистовой обработки. Оставшуюся криволинейную и шаровую поверхность вытачивают, контролируя шаблонами 2 и 3. Чистовую обточку поверхности проводят майзелем.
Криволинейный профиль А — профиль изделия, Б— шаблон. В, Г— разметка цилиндра
Стружку начинают снимать с той части детали, которая имеет наибольший радиус кривизны. Перемещая майзель от высоких точек закругления к низким, следует плавно, без рывков поднимать рукоятку инструмента вверх. Обтачиваемую криволинейную и шаровую поверхность нужно как можно чаще контролировать шаблоном и штангенциркулем до полного совпадения с фигурой шаблона. После этого изделие можно торцевать.
Точение криволинейных и шарообразных форм: А — протачивание фигур (1,2, 3— шаблоны), зaa131, 6вв161, гдд1г1, ежж1е1 — обтачиваемые поверхности, Б— разметка изделия. В— положение шаблона при проточке изделия (МН — ребра шаблона)
Точение сложного профиля конусообразного изделия. При выполнении этого вида работы предварительно вытачивают усеченный конус согласно требуемым по чертежу размерам, делают разметку профиля изделия, а затем приступают к точению. Для того чтобы при вытачивании не могли выкрошиться острые края выточек, точение следует начать с нарезки выемок а, б, в. Для большей точности выполнения профиля пользуются крючками. Подбирая нужный размер крючка, проточку ведут с высоких точек закругления, проверяя выемку штангенциркулем и другими инструментами. Внешние поверхности изделия обтачивают майзелем. После точения профиля изделие торцуют.
Вытачивание внутренних стенок (полостей)
Токарные изделия, имеющие внутренние пустоты, выполняют лобовым точением, как правило, из заготовок цилиндрической формы, укрепленных в патроне на передней бабке. Сначала вытачивают внутреннюю, а затем внешнюю часть. Выточку и расточку отверстий и полых форм выполняют крючками, имеющими размеры и форму в зависимости от профиля изделия. При вытачивании внутренних полостей в крупных деталях диаметром 100 мм и более заготовки следует устанавливать на шпиндель станка в кулачковом патроне. При выполнении внутренних выточек в изделиях диаметром до 100 мм заготовки можно устанавливать в чашечном патроне. Заготовка прочно удерживается в том случае, если ее конец будет вставлен в гнездо патрона на глубину не менее 1/5 длины изделия и плотно прилегать к его внутренним стенкам. Конец заготовки, вставляемый в патрон, желательно приточить в центрах по размеру патрона. Забивают заготовку в снятый со шпинделя патрон. Закрепив заготовку, ее вместе с патроном навинчивают на шпиндель передней бабки станка и приступают к обточке.
Сначала проводят наружную обточку, придавая заготовке грубый контур изделия. Торец заготовки подрезают плоской стамеской, затем подводят к нему подручник и устанавливают поперек направляющих станины на расстоянии 2—3 мм от поверхности торца.
Перед началом внутренней выточки в заготовке желательно просверлить отверстие на 10—15 мм меньше глубины выточки. Отверстия можно просверлить сверлом, установленным в коловорот, при диаметре сверления до 10—12 мм, или сверлом, установленным в пиноли задней бабки, для отверстий диаметром выше 12мм. Приступая к внутренней выточке, укладывают полукруглую стамеску на подручник и начинают расточку просверленного отверстия.
Сложный профиль конусообразного изделия: а, б, в— выемки
Растачивать внутреннюю поверхность следует постепенно, периодически вынимая стамеску из гнезда для охлаждения ее и вывода стружки. По мере углубления гнезда его надо расширять боковой стороной режущей кромки стамески, укладывая ее на поверхность подручника под углом к оси вращения.
Режущая кромка стамески в глубине выточки должна прилегать к стороне, обращенной к токарю. Правая рука, удерживающая ручку стамески, при этом вытянута вперед, за ось вращения шпинделя, а левая плотно прижимает стамеску к подручнику. Таким образом, прижимая режущую кромку стамески к внутренней стенке гнезда, проводят выточку из глубины к наружному краю.
Внутренние поверхности сложной формы обрабатывают специальными инструментами — крючками, форма режущих кромок которых соответствует профилю расточки. При изготовлении особо сложных профилей пользуются набором крючков, последовательно вытачивая детали профиля. После того как внутренняя выточка выполнена, приступают к наружной обточке и отрезают изделие.
Пример точения внутренних поверхностей. Чтобы изготовить стакан для карандашей, необходимо подобрать заготовку из древесины твердой породы размером 75x75x150мм. На выточенном изделии можно сделать рисунок с помощью выжигания, обжигания, роспись красками или просто покрыть масляным лаком. Последовательность выполнения работы.
Точение стакана для карандашей
1. Придать одному концу заготовки топором форму конуса. Закрепить ее в патроне и навернуть на шпиндель станка.
2. Прижать заготовку центром задней бабки и провести черновое точение рейером до размеров наибольшего диаметра изделия. Разметить длину конуса и обработать его.
3. Вынуть из пиноли задней бабки центр, установить на него сверло диаметром 10 мм и отметить на нем глубину сверления. Просверлить в заготовке отверстие необходимой глубины, расширить его, увеличив диаметр сверла до 16мм.
4. Установить подручник перпендикулярно линии центров.
5. Расточить внутреннюю поверхность изделия специальным резцом-крючком; он должен двигаться в направлении от центра к краю обрабатываемой детали. Точность расточки проверяется контрольным шаблоном.
6. Подрезать майзелем основание стакана. Зачистить изделие шлифовальной шкуркой и покрыть его поверхность с помощью кисти лаком.
Точение на планшайбе
Этот вид лобового точения применяют при изготовлении изделий большого диаметра (тарелок, чашек, подносов).
Чашки, тарелки изготавливают, как правило, из одного куска древесины мягких лиственных пород — осины, липы или ольхи. Для этого выбранную доску строгают на станке, размечают рейсмусом и разрезают на квадраты, углы которых срезают, придавая заготовкам форму, близкую к окружности. Диаметр заготовки должен превышать диаметр изготовляемой чашки или тарелки на 15—20мм. Крепят заготовку шурупами на планшайбе так, чтобы при обработке лицевой поверхности исключить задевание режущего инструмента за шурупы.
Вначале обтачивают заготовку по периметру при подручнике, размещенном параллельно направляющим. Затем, переставив подручник параллельно плоскости планшайбы и в направлении от центра к краю, вытачивают внутреннюю поверхность изделия.
После отделки отвертывают шурупы и снимают изделие с планшайбы. Можно изготовлять тарелки из комбинированной древесины.
Вазы выточены на обычном токарном станке
Способы художественной обработки дерева
Точение – далеко не единственный способ обработки древесины.
Помимо него можно выделить:
- инкрустацию – при этом в деревянную основу вставляются кусочки другой древесины за счет чего образуется узор;
- пирографию – обычное выжигание по дереву. При тщательной работе с прибором с тонким жалом можно добиться выдающихся результатов;
- точение – для того, чтобы изготовить точеные изделия из дерева понадобится токарный станок и хотя бы минимальные навыки работы с ним;
- ручная резьба –без навыков работы с резцами не обойтись, с твердыми породами дерева работать трудно даже опытным мастерам. Зато ручная работа очень высоко ценится;
- также к способам художественной обработки можно отнести роспись дерева . Часто роспись объединяется, например, с резьбой.
Обратите внимание! Использование станка в разы увеличивает скорость работы по сравнению, например, с ручной резьбой. Все точеные изделия, предлагаемые в рознице, получены как раз при обработке заготовки на станке.
Точение на станке также может проводиться по нескольким технологиям. Например, сегментное точение подразумевает склеивание заготовки из отдельных фрагментов древесины и последующую обработку ее на станке. За счет комбинации разных пород дерева удается достичь интересных эффектов.
Что касается перечня того, что можно изготовить на токарном станке, то он достаточно велик. Начать можно с простеньких точеных рукояток для инструментов (той же стамески), а закончить массивными длинномерными изделиями. Также из дерева может изготавливаться посуда и прочие полезные в хозяйстве мелочи.
Виды точения
Если попытаться описать процесс сухим техническим языком, то можно сказать, что процесс точения заключается в том, чтобы получить из заготовки деталь, имеющую форму тела вращения. Так как в случае с древесиной наша цель заключается еще и в том, чтобы эта деталь выглядела привлекательной, то эстетическая составляющая достигается за счет смена диаметра заготовки, сочетания разных форм и т. д.
Основные тела вращения
Что касается классификации, то можно точение на токарном станке по дереву разделить на такие виды:
- продольное – при этом заготовка вращается вокруг своей оси, а резец постепенно перемещается к ней параллельно оси вращения;
- поперечное – отличается от продольного тем, что резец движется в плоскости, перпендикулярной оси вращения заготовки;
- угловое (тангентальное) – при этом резец движется под произвольным углом к оси вращения.
Классификацию можно привести и по чистоте обработки. Так, при черновой обработке допуски очень велики, зато и скорость снятия лишнего материала высока. Чистовая обработка предусматривает доводку заготовки и снятие тонкого слоя материала.
Тонкости выбора
Если работа с деревом – лишь приятное хобби и в вашем распоряжении нет целой мастерской с полным арсеналом всех инструментов, то выбор станка критически важен. Есть ряд параметров, обратив внимание на которые, вероятность неудачного выбора снизится в разы.
На что следует обратить внимание при выборе
Чаще всего для удовлетворения творческого зуда приобретаются весьма компактные устройства настольные токарные станки. Конечно, по точности и мощности двигателя они не сравнятся с мощными промышленными аналогами, зато цена таких устройств приемлемая.
При выборе внимание стоит обратить на такие параметры станка как:
- максимально допустимые габариты обрабатываемой заготовки. В документации на станок обязательно указывается диаметр обточки (максимальный размер заготовки в поперечном направлении) и длина станины (предельно допустимая длина заготовки);
Компактный токарный станок не сможет обработать длинную заготовку
- мощность – грубо говоря, чем устройство мощнее, тем лучше, но с ростом мощности растут и габариты станка. Так что нужно найти золотую середину;
- материал, из которого изготовлена станина, а также материал рамы. С точки зрения устойчивости оптимальными можно считать модели с рамой из стали и станиной из чугуна. Правда, вес таких станков довольно велик, так что если планируется его частое перебазирование, то лучше выбрать более легкую модель;
Обратите внимание! Станки, в которых станина и корпус изготовлены из легких сплавов, можно без труда переносить с места на место своими руками без посторонней помощи. С другой стороны, они не обладают такой устойчивостью как стальные.
- диапазон регулировки числа оборотов в минуту. Все современные станки умеют регулировать частоту оборотов так что внимание обратить стоит на верхний и нижний пределы этого диапазона. Так, низкие обороты подойдут, когда нужно будет начерно обработать заготовку в виде параллелепипеда, а высокие будут использоваться при чистовой обработке, когда нужно получить гладкую поверхность.
Основные элементы промышленного станка
Что касается устройства, то ключевыми элементами токарного станка можно назвать:
- держатель резца – позволяет надежно зафиксировать резец и во время работы перемещать его в 2 направлениях (вдоль заготовки и в поперечном направлении);
- передняя бабка – в обычных станках она расположена слева (если токарь правша). В ее состав входят такие элементы как приводной механизм и шпиндель, центр которого при работе вращается, заставляя вращаться и заготовку.
Обратите внимание! Вместо шпинделя на конец бабки может устанавливаться планшайба – приспособление, которое необходимо в случае торцевого значения.
- задняя бабка – используется для фиксации второго конца заготовки, конец ее свободно вращается, так что вращению заготовки ничто мешать не будет.
Слева направо: передняя бабка, резцедержатель, задняя бабка
Какие понадобятся резцы
Даже для того, чтобы изготовить такой простой элемент как точеные ножки для стола из дерева понадобится несколько разных типов резцов.
Желательно, чтобы в арсенале токаря-любителя были:
- полукруглые резцы – они понадобятся для обработки начерно, например, для того, чтобы заготовку в виде параллелепипеда превратить в цилиндрическую. Также полукруглые резцы могут использоваться и для чистовой обработки, резцы небольшой ширины (не более 20 мм) могут использоваться для создания декоративных канавок в заготовке, а широкие модели (до 50 мм) используются для обработки крупных вогнутых поверхностей;
Форма режущей части
- плоский резец может использоваться для снятия фаски, обработки закруглений. Режущая часть имеет 2-стороннюю заточку, образует с боковой гранью угол до 70ᵒ;
- для обработки внутренних поверхностей (такие изделия как точеные вазы из дерева без этого изготовить невозможно) понадобятся фасонные резцы;
- также могут применяться резцы в виде крючков.
Если же подходящего резца нет под рукой, его всегда можно изготовить самостоятельно из старого напильника или обычной стамески по дереву. Ошибка в пару градусов при заточке серьезно на результате работы не скажется.
Иногда приходится вручную дорабатывать покупные резцы. Например, когда необходимо сделать прорезь в заготовке, то при использовании обычного резца боковые внутренние части получаются довольно грубыми. Исправить это можно довольно просто – достаточно просто сделать заточку по бокам резца.
Основные приемы работы со станком
Станок – вещь, требующая навыков работы по обработке древесины. Достаточно под неправильным углом установить резец и заготовку легко можно испортить, а в особо тяжелых случаях и травмироваться можно. Да и выбор заготовки имеет значение.
Какая древесина подойдет лучше всего
Часто можно встретить рекомендации поначалу работать с мягкими породами дерева (липа, тополь и т. д.). Такие породы дерева можно посоветовать, если изготавливать планируется что-либо декоративное, не воспринимающее серьезную нагрузку при эксплуатации. А вот для более-менее серьезных изделий нужна древесина потверже, например, деревянные точеные ножки для стола лучше изготавливать из дуба, подойдет и сосна, но не липа, осина или тополь.
Отдельно стоит остановиться на качестве заготовки – древесина должна быть целой, без намеков на дефекты. Также желательно исключить из работы те куски дерева, в которых есть сучки, причем неважно, насколько прочно они сидят в массиве, при вращении с большой скорость такой сучок может вылететь на большой скорости и даже защитные очки могут спасовать.
Такой сучок гарантированно вылетит при обработке
То же можно скачать в отношении трещин. Ведь точно неизвестно, насколько глубоко она идет и как себя поведет заготовка. Вполне вероятно, что при обработке она просто треснет в самый ответственный момент.
Также желательно перед обработкой удалить кору. Если ее оставить, то на рабочем месте просто будет больше мусора, к тому же кора непрочная, из-за этого легко ошибиться при разметке заготовки.
Как работать со станком
В распоряжении человека несколько тел вращения (шар, конус, шар и цилиндр), комбинируя которые, он и создает свое творение на станке. Этого вполне достаточно, те же точеные балясины из дерева, как правило, используют лишь цилиндрическую поверхность, плавно изменяется только радиус.
Инструкция по работе будет выглядеть примерно так:
- нежелательно в станке закреплять 4-угольную заготовку. Даже на низких оборотах удары по инструменты будут чувствительными. Лучше всего начерно топором обтесать углы и добиться формы, хотя бы отдаленно напоминающей цилиндрическую;
Ребро желательно стесать
- при установке важно, чтобы заготовка не задевала сам станок. Для этого она просто проворачивается вручную на полный оборот;
- снятие стружки нужно проводить аккуратно, за несколько проходов с легким нажатием на резец. Важно соблюдать правильный хват – правая рука лежит на рукояти, а левая надежно прижимает металлическую часть его к подручнику. Его нужно немного наклонить по ходу вращения (угол до 30ᵒ);
Порядок действий при точении
- обработку начерно проводят до тех пор, пока величина припуска не станет равной 2-3 мм. После этого можно переходить к чистовой обработке, сменив резец;
- если нужно выбрать полость, то это делается до наружной обработки с постоянным контролем толщины стенки;
- после придания нужной формы уже готовое изделие отрезается отрезным резцом, шлифуется.
Завершающим этапом можно считать пропитку защитными составами. Это позволяет достичь 2 цели – проявить текстуру и защитить дерево. Например, деревянные точеные лавочки будут подвергаться воздействию дождя, снега, отрицательных температур, так что пропитка антисептиками лишней не будет.
В завершение
Токарный станок – весьма полезная в хозяйстве вещь. Даже компактные модели позволят утолить жажду творчества и самостоятельно изготовить массу полезных и красивых вещей для дома, начиная от балясин, и заканчивая декоративной посудой. Обучится этому ремеслу можно также без постоянной помощи.
На видео в этой статье показан процесс вытачивания фасонного элемента.
Технология изготовления деталей на токарном станке.
Изготовление любой детали начинают с подбора материала. Отобранный материал нарезают на заготовки. Размер заготовки всегда превышает размеры готовой детали на некоторую величину ( припуск). Величина и форма припуска зависят от формы детали, технологии ее изготовления .
Для точения лучше всего подходит однородная по текстуре древесина. Это береза, липа, осина, бук, вяз, орех.
Точения детали на центровых станках
- разметка центров заготовки.
- закрепление заготовки в центрах передней и задней бабки.
- установка подручника (подручник должен находиться на расстоянии 3-4 ммот боковой поверхности заготовки, верхняя часть подручника должна быть на уровне оси заготовки или на 1-2 ммвыше.)
- Черновая обработка, производится рейером. Стружку снимают с лева направо, и обратно передвигая инструмент по подручнику, при этом правая рука держит ручку, левая лезвие ближе к подручнику. Инструмент нужно крепко держать в руках, опирая его на подручник, и не допускать его колебаний. Обработку производят до получения цилиндрической формы нужного диаметра, с припуском на чистовую обработку.
- разметка заготовки, нанося риски на заготовку карандашом при помощи шаблона или рулетки. Можно использовать разметочную гребенку – дощечку с вбитыми на необходимом расстоянии гвоздиками, которую подносят к вращающейся заготовке, на которой остаются риски.
- Чистовая обработка производится различными инструментами, в основном мейселем для нанесения разметочных рисок и получения выпуклых и конусных форм, скребком для получения цилиндрических форм и рейером для получения вогнутых форм. Обработка ведется по разметочным рискам. При точении выпуклых контуров подачу инструмента осуществляют от центра к краю, вогнутых от края к центру.
- Шлифовка придает нужную шероховатость изделию, выполняют ее шлифовальной шкуркой. Натянутую полоску шлифовальной шкурки подносят к вращающиеся заготовке, и перемещают ее последовательно по всей обрабатываемой длине.
- Обрезка заготовки мейселем или снятие заготовки с центров.
Рис. 1. Последовательность точения детали
а- закрепление заготовки; б – закрепление заготовки разрез; в- черновая обработка рейером; г- чистовая обработка мейселем; д- обрезка (торцевание) заготовки.
Вытачивание внутренних полостей
Для вытачивания внутренних поверхностей заготовку закрепляют только в передней бабке станка, кулачковым патроном, планшайбой или трубчатым патроном.
- вытачивание грубого контура изделия рейером.
- выравнивание торца заготовки мейселем, рейером или скребком.
- выборка внутренней полости. Подручник располагают поперек направляющих станка, полукруглую стамеску вводят в заготовку перемещая ее от центра к краю, до получения выемки нужной формы и размера. Полые поверхности небольшой глубины и небольшого диаметра выбирают полукруглой стамеской при продольном размещении подручника, инструмент при этом располагают под наклоном и перемещают от центра к краю. Внутренние поверхности сложной формы обрабатывают специальными стамесками – крючками, кольцами.
- доводка внешней формы заготовки
- шлифовка
- отрезка или снятие со станка.
Рис. 2. Точение полых изделий
а- на планшайбе; б- в трубчатом патроне.
Работа на токарных станках с суппортом
На токарных станках с суппортом обработка ведется резцами закрепленными в резцедержателе, установленном на подвижном суппорте станка. Подобные станки, как правило, имеют ручную и механическую подачу вдоль и поперек станка.
Токарные резцы.
По форме головки резцы подразделяются на прямые с прямолинейным стержнем (рис. 3 а) и отогнутые со стержнем отогнутым в право или влево.
По расположению режущей кромки различают правые (рис.3 г) и левые (рис. 3 в) резцы. Правые перемещаются в продольном направлении от задней бабки к передней, левые от передней к задней.
Проходные резцы (рис. 3 а-в) предназначены для обточки, образования фасок, проходные упорные резцы (рис.3 г) для обточки и обработки образуемого торца ступени.
Подрезные резцы (рис. 3 д) служат для образования ступени на торце обрабатываемой заготовки, для обработки плоскости торца.
Канавки на наружной и внутренней поверхности детали можно получить при помощи канавочных резцов (рис. 3 е, з).
Для отрезки применяются отрезные резцы (рис. 3 ж).
Для нарезания резьбы используют резьбовой резец (рис. 3 и).
Фасонные резцы заточены по форме обрабатываемой детали (рис. 3 к).
Рис. 3. Основные виды токарных резцов
Резцы устанавливают, так чтобы вершина резца совпадала с центром задней бабки. Частота вращения шпинделя должна составлять 1200 об/мин.
Точение цилиндрических заготовок.
Рис. 4. Приемы обработки цилиндрических заготовок
Резец постепенно подают вперед до касания с вращающейся заготовкой, и в этом положении отводят его направо. По лимбу подают резец вперед на 2-3 мми делают первый рабочий проход вдоль заготовки. Проходы осуществляют до получения гладкой цилиндрической формы (рис.4 а). Сместив резец по показаниям лимба поперечной подачи до нужного размера, обтачивают небольшой пробный участок. Если замер показал, что резец установлен на нужный размер, то поверхность обрабатывают по все длине справа налево (рис. 4 б). После обтачивания резец отводят назад. И возвращают в исходное положение. Этим же резцом подрезают торец и уступы. Торец подрезают до сближения резца с центром детали (рис. 4 в). Для протачивания прямоугольных канавок и уступов применяют чистовой (лопаточный) резец (рис.4 г). Перемещая его в поперечном направлении и продольно передвигая суппорт, можно выточить цилиндрическую поверхность с разными диаметрами.
Для выборки отверстий и внутренних полостей деталей применяют растачивание. Растачивание выполняют расточным упорным резцом (рис 4 д). Режущею кромку резца устанавливают на уровне оси шпинделя. При растачивании продольную подачу резца чередуют с его поперечными смещениями от края детали к ее центру, слой за слоем снимая материал со стенки вырезаемой полости и выравнивая ее дно.
Точение деталей сложной формы выполняют фасонными резцами
Рис. 5. Варианты заточки и установки фасонных резцов
Фасонные резцы изготавливаются самостоятельно из полос углеродистой или быстрорежущей стали толщиной 3-5 мм, шириной 10-20 мми длиной 100-120 мм. Резец обтачивают по нанесенному контуру, закаливают и затачивают (рис. 5 а). Резцы должны обязательно иметь затыловку боковых граней, чтобы они не соприкасались с деталью в процессе обработки (рис. 5 б). Возможны два варианта установки фасонного резца (рис. 5 в) для прямого и обратного точения, при обратном точении резец переворачивают и получают деталь с обратным профилем. Фасонные резцы можно подавать на деталь в поперечном, продольном направлении и под углом к оси детали (рис.5 г). Для получения деталей различного сложного профиля можно использовать составной резец собранный из резцов толщиной 4-8 мм, с различной заточкой. Их различная комбинация позволяет получать разнообразные профиля (рис. 5 д).
Для получения плавных форм как с наружи, так и внутри детали можно использовать резец с режущим диском. Диск толщиной 4-8 мм, диаметром 12-20 мм, по краю диска протачивается канавка радиусом 2-3 мм. После закалки диск устанавливают с помощью бола на оправке и затачивают (рис. 5 е).
Обработка детали по копиру.
Большой объем одинаковых деталей удобно изготавливать с помощью копира.
В качестве режущего инструмента, в зависимости от конструкции станка, можно использовать токарные резцы, установленные в суппорте станка, стамески с упором или дисковые фрезы.
Рис. 6. Обработка по копиру резцом и стамеской
Рис. 7. Обработка дисковой фрезой по копиру.
Точение по копиру на суппортном станке
Рис. 8. Обработка детали по копиру
Для изготовления копира вытачивают модель детали и распиливают ее вдоль оси. Полученный срез профиля переводят на фанеру толщиной 4-5 мми выпиливают (рис. 8 а). Копиры можно изготавливать из металла при помощи лазерной резки.
Профиль будущих деталей закрепляют на станине станка. К поперечным салазкам суппорта крепят металлический держатель со щупом. Вершина щупа и резца должны иметь одинаковый профиль (рис. 8 б).
Первой заготовке предварительно придают форму цилиндра диаметром равным наибольшему диаметру заготовке, последующие заготовки можно делать с небольшим припуском. Сначала налаживают взаимное положение заготовки и копира (рис. 8 в), затем суппорт станка сдвигают влево до совмещения вершины щупа с линией наибольшего диаметра детали (рис.8 г). Резец подают вперед до упора в поверхность заготовки, а щуп упирают в копир в точке наибольшего диаметра и фиксируют в этом положении. Обработку ведут справа налево. Резец подают на деталь в поперечном направлении до упора щупа в контур копира (рис. 8. д). Величина продольного смещения резца на один поперечный ход составляет 1-2 мм. Следы резания удаляют шлифовальной шкуркой. Один и тот же копир можно использовать для точения деталей одинакового профиля, но разного диаметра (рис. 8 е). Небольшое изменение угла установки копира дает сужение силуэта детали. Длинные детали точат по копиру частями. Симметричные фигуры обрабатывают с края до середины, затем заготовку переворачивают и обрабатывают вторую часть (рис. 8 ж).
Выбор режима резания
Скорость главного движения резания на токарных станках для различных точек режущей кромки различна и зависит от расстояния до оси вращения заготовки. Средняя скорость для средней точки определяется по формуле:
где Dcp— средний диаметр заготовки, мм;
n- частота вращения шпинделя, об/мин;
Частоту вращения шпинделя выбирают в зависимости от диаметра заготовки, при установке планшайбы диаметром более400 ммчастота вращения шпинделя не должна превышать 800 об/мин.
Скорость главного движения резания для древесины мягких пород 10-12 м/с, для древесины твердых пород 0,5-3 м/с.
Продольная подача на один оборот шпинделя для черновой обработки 1,6-2 мм, для чистовой не более0,8 мм. Поперечная подача на один оборот шпинделя не должна превышать1,2 мм.
Обработка деталей на токарных станка с ЧПУ
Токарные станки с ЧПУ, в качестве режущего и инструмента имеют концевые фрезы или комбинируются концевой и дисковой фрезами.
При обработке детали концевой фрезой можно получить различный фигурный профиль на заготовке. Перемещение фрезы и скорость вращения заготовки задается с помощью программного обеспечения в зависимости от формы будущей детали.
Рис. 9. Создание скульптуры на токарном станке с ЧПУ
Станки с концевой и дисковой фрезами, позволяют ускорить процесс точения заготовок. Дисковая фреза делает предварительную черновую обработку, концевая фреза чистовую.
Рис. 10. Обработка заготовки дисковой фрезой
Рис. 11. Обработка заготовки концевой фрезой
После вытачивания заготовки, для окончательной доводки и удаления следов резания, ее обрабатывают шлифовальной шкуркой, обычно используют кусок небольшой ширины, который перемещают в натянутом состоянии по всей заготовке.
Рис. 12. Обработка заготовки шлифовальной шкуркой
1. Буриков В.Г., Власов В.Н. Домовая резьба- М.: Нива России совместно с Компанией «Евразийский регион», 1993-352 с.
2. Ветошкин Ю.И., Старцев В.М., Задимидько В.Т.
Деревянные художества: учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2012.
3. Гликин М.С. Декоративные работы по дереву на станке «Универсал».- М.: Лесн. пром-сть, 1987.-208 с.
4. Коротков В.И. деревообрабатывающие станки: Учебник для нач. проф. Образования. – М.6 Издательский центр «Академия», 203.-304 с.
5. Лернер П.С., Лукьянов П.М. Токарное и фрезерное дело: Учеб. Пособие для учащихся 8-11 кл. сред. шк.-2-е изд., дораб.-М.: Просвещение, 1990.-208 с.
«>
