Полная характеристика и предназначение ручных резцов по дереву для токарного станка

Устройство токарного станка по дереву

Этот агрегат включает в себя несколько главных узлов. Каждый из них выполняет определенную функцию. Для изготовления самодельного устройства потребуется более подробно ознакомиться со структурой этих элементов.

Домашний токарный станок, который изготавливается своими руками, позволит значительно сэкономить на покупке такого дорогостоящего оборудования

Станина. Основа любого станка, в том числе и деревообрабатывающего. Данный узел обеспечивает устойчивость конструкции на рабочей поверхности, а также способствует фиксации отдельных элементов станка. Благодаря станине все составляющие располагаются в нужных местах.

Важно запомнить, что стационарные устройства имеют более габаритную станину, оснащенную ножками. В свою очередь, настольные агрегаты имеют более компактную основу, что делает их мобильными

При производстве станка по дереву своими руками нужно уделить особое внимание этому узлу, так как от него зависит точность и эффективность работы конструкции в целом

Передняя бабка. Этот узел выполняет очень важную функцию: обеспечивает вращение деревянной болванки во время ее обработки. Заготовка фиксируется в патроне, расположенном в шпиндельном валу. Стоит отметить, что некоторые малогабаритные станки включают в себя переднюю бабку, которая может двигаться по направляющим основы (станины). Ее перемещение позволяет отрегулировать расположение отдельных деталей относительно друг друга.

Когда деталь подвергается обработке, переднюю бабку токарного станка надежно закрепляют. Модели, которые относятся к стационарным, нередко совмещают этот элемент со станиной, что делает его полностью неподвижным.

Схема токарного станка по дереву

Задняя бабка. Этот узел, входящий в состав деревообрабатывающей конструкции, не является статичным. Он выполняет очень важную функцию: фиксирует в нужном положении болванку во время ее обработки. Закрепление заготовки посредством заднего узла учитывает ее прижим к патрону. Благодаря тому, что задняя бабка способна свободно перемещаться по направляющим элементам станины, обеспечивается фиксация и обработка деталей разной длины.

Суппорт. Очень важный элемент конструкции, благодаря которому реализуется перемещение резца. Причем последний может иметь различное расположение по отношению к шпинделю. В большинстве самодельных устройств такого типа данную функцию выполняет подручник, надежно закрепленный в рабочем положении.

Эта часть станка способна перемещаться по направляющим основы (станины). Малогабаритные настольные устройства, как правило, подразумевают использование такого элемента, как упор для резцов.

Суппорт универсального токарного станка предназначен для перемещения закрепленного резца вдоль оси шпинделя

Таким образом, как серийный, так и самодельный станок является довольно сложной конструкцией. Любой агрегат для обработки дерева включает в себя несколько взаимосвязанных между собой узлов. Перед тем как сделать токарный станок по дереву своими руками, необходимо четко понять назначение его составляющих.

Разновидности стамесок

Стамески выполняют различную работу, от этого зависит их конфигурация и конструкция. Также каждая разновидность режущего инструмента для станка отличается специфическими особенностями заточки. Для работы новичку достаточно иметь резцы двух видов: рейер и мейсель. Более опытным мастерам понадобятся другие виды резцов.

Рейер

По конструкции это длинное лезвие из стали с полукруглым сечением. Предназначен для грубой черновой первоначальной обработки заготовки. Изготавливается такой резец из толстой пластины или желоба с полукруглым сечением.

Работая рейером мастер придает заготовки приблизительные очертания будущего изделия.

Мейсель

Используется для чистовой обработки изделия из дерева. С помощью мейселя можно отрезать готовую деталь от остатков заготовки. По конструкции это пластина с косым лезвием, которое с обоих сторон заточено под одинаковым углом.

При помощи двух основных резцов можно выполнить практически все токарные работы по дереву средней сложности. Многие опытные мастера с использованием рейера и мейселя успешно обрабатывают и внутреннюю поверхность деревянных деталей.

Фасонные

Это целая группа резцов, при помощи которых выполняются все прочие, более сложные работы на токарном станке по дереву.

Фасонные резцы бывают следующих разновидностей:

1. Стамеска – необходима для выравнивания цилиндрических поверхностей.
2. Гребенка – вырезает канавки и различного размера резьбы.
3. Крючок необходим для создания полости в торце детали.
4. Кольцо также необходимо для создания полостей.
5. Треугольник – предназначен для грубой обработки детали и придания ей цилиндрической формы. Эти резцы заточены в форме треугольника.

Для работы с фасонными резцами требуется больше опыта. С их помощью можно придать заготовке практически любую форму.

Самодельные

Чтобы сделать инструмент для токарного станка по дереву, прежде всего, необходимо подобрать качественный крепкий материал. Это качественная марка стали, соответствующая нужным размерам.

Оптимальный вариант – использовать напильники, которые уже «отработали» и не используются по прямому предназначению. Для создания резца следует металлическую заготовку заточить на специальном станке, придать ему форму в основной части и в районе хвостовика.

Только сделанный резец сначала испытывают на мягких породах дерева. Если после проверки на резце не появилось сколов, трещин, то можно начинать обработку заготовок из твердых сортов дерева.

Самодельные резцы помогают значительно увеличить производительность процесса и расширить ассортимент изготавливаемой на станке продукции.

Типы токарного оборудования

Токарно-револьверные станки предназначены для изделий, обрабатывать у которых необходимо несколько поверхностей, используя различные инструменты. Чтобы не выполнять установку и настройку каждого инструмента, на таких станках устанавливаются револьверные головки, в которых может быть предусмотрено два и более гнезда для размещения инструментов. Конечно, обслуживать такой токарный станок значительно сложнее, чем обычную модель, но это полностью компенсируется функциональностью этого агрегата. К примеру, популярными моделями подобных станков являются 1Е316П, 1Г340ПЦ, 1П371, 1А341.

Карусельный станок — одна из разновидностей станков токарной группы

Карусельные станки токарной группы предназначены для выполнения обработки заготовок, характеризующихся небольшой длиной, значительной массой, большим внешним диаметром. К ним относятся габаритные зубчатые колеса, маховики и др. Функциональные возможности таких токарных станков (например, моделей 1512, 1541, 1550, 1Л532 и прочих) позволяют выполнять на них различные виды токарных работ: точение, растачивание, прорезывание канавок, обработку торцов и др. А если дооснастить такие токарные агрегаты дополнительными приспособлениями, то они станут еще более универсальными: с их помощью можно будет выполнять некоторые фрезерные операции, нарезать резьбу, осуществлять шлифовку и производить ряд других технологических действий.

Рабочие органы многошпиндельного станка

Многошпиндельные станки, относящиеся к токарной группе, необходимы для выполнения сложнейших технологических операций в условиях серийного производства. Заготовки, которые можно обрабатывать на таких станках, могут иметь форму труб, шестигранных, квадратных и круглых прутков, фасонного профиля и др. Отличается подобная техника высокой жесткостью своей конструкции и мощным приводом, что позволяет выполнять с ее помощью обработку с высокой производительностью.

Что важно, такая сложная и функциональная техника обслуживается точно так же, как и станок обычной модели. Перечень технологических операций, которые можно выполнять на подобном агрегате, достаточно обширен: растачивание, черновое и фасонное обтачивание, нарезание и накатывание резьбы и др

Наиболее популярными моделями подобного токарного оборудования являются станки 1П365 и 1Б140.

Токарно-винторезный станок 16К20

Распространенными моделями станков для токарной обработки, которые завоевали широкую популярность еще во времена СССР, являются токарно-винторезные устройства. Свою популярность такие станки, которые можно встретить не только практически на любом промышленном предприятии, но и в школьных мастерских, завоевали благодаря тому, что с их помощью можно эффективно выполнять большой перечень технологических операций.

Каждый такой станок, вне зависимости от модели, имеет типовую конструкцию, состоящую из однотипных узлов. Наряду со своей функциональностью, токарно-винторезные модели токарных станков отличаются высокой безопасностью, простотой в работе и обслуживании, что и дает возможность использовать их в качестве агрегатов для оснащения школьных мастерских еще со времен СССР. Наиболее известными и популярными моделями такого токарного оборудования являются станки 16К20, 16К50, 16Б16А и 16П16П.

На предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями и использующими в производстве заготовки из фасонных профилей и калиброванных прутков, активно применяются токарные автоматы. Такие станки, на которых преимущественно выполняют операции точения в продольном направлении, с одинаковым успехом справляются с обработкой заготовок из различных металлов: сверхтвердых сплавов, мягкой меди и др.

Токарно-продольный автомат 1М10ДА

Классификация изделий

Все резцы различаются по общему направлению, в котором и происходит подавляющее движение.

1. Токарные инструменты левого типа — во время обработки способны поддаваться движению слева направо. Если же поместить на резец свою левую руку, то его общая режущая кромка будет располагаться со стороны отогнутого большого пальца.
2. Правые резцы — это тип инструмента, который приобрёл наибольшее распространение и использование, а его подача происходит справа налево. Для того чтобы найти такой резец, на него стоит положить именно правую руку — его режущая кромка будет находиться, соответственно, со стороны отогнутого большого пальца.

В определённой зависимости от того, какие работы стоит выполнять на станке, резцы можно разделить на такие виды, как:

1. Для выполнения чистовой работы по поверхности металла.
2. Для получистовых работ.
3. Для создания более тонких технологических изделий.
4. Для осуществления черновой работы, которую можно также назвать обдирочной.

Проходные прямые

Применяется такой инструмент совместно с прямой рабочей поверхностью для таких же работ, как и резцы отогнутой формы, но он будет особо неудобным для снятия фасок.

Державки такой формы резцов для станка должны осуществляться в двух главных типоразмерах:

1. Квадратная форма — 25*25 мм (такие типы изделия с державками применяются для выполнения особых работ).
2. Прямоугольная форма резца — 25 на 16 мм.

Проходные отогнутые

Такие разновидности резцов, рабочая часть в которых способна быть отогнутой в левую либо правую сторону, применяют для процесса обработки на токарном станке торцевой части в заготовки. С их помощью также стоит осуществлять снятие фасок.

Державки прибора такой формы могут выполняться в совершенно разной форме:

1. 16*10 (для станков учебного типа).
2. 20*12 (такой размер прибора можно назвать стандартным).
3. 25*16 (самые распространённые разновидности размеров).
4. 30*20.
5. 40*25 (приборы с державкой такого типа создаются главным образом под особые заказы, их почти нельзя найти в свободной продаже на территории рынка).

Все требования к таким резцам будут проверяться по стандарту ГОСТа 18877−73.

Проходные упорные

При помощи п роходного упорного резца на токарном станке становится возможным обрабатывать поверхности заготовок металла цилиндрической формы. Главные конструктивные особенности такого типа резца, которые проходят обработку вдоль оси вращения, помогают даже за один проход устранять большое количество лишнего металла.

Державки для изделий такого типа также могут выполняться с использованием различных замеров (в миллиметрах).

1. 16*10
2. 20*12
3. 25*16
4. 32*20
5. 40*25.

Такой инструмент для работы на станке по металлу также может быть выполнен с правыми либо же левыми отгибами в рабочей части рубца.

Подрезные отогнутые

Внешне такой резец очень схож с проходным, но у него имеется совсем другая форма режущей пластины — она треугольная. Благодаря таким инструментам для токарного станка по металлу все заготовки обрабатываются в соответствующем направлении, перпендикулярно оси совершения вращения.

Резцы такого формата могут быть созданы с такими размерами держателей, как:

1. 16*10
2. 25*16
3. 32*20.

Отрезные

Отрезной тип резца считается более распространённым видом устройства для использования на токарном станке по металлу. В полном соответствии со своим наименованием применяется такой тип резцов для отрезки заготовки под соблюдением прямого угла. С его помощью также можно делать канавки различного диаметра и глубины на поверхности металлической детали. Понять, что перед вами именно отрезной тип резца для работы на станке, довольно легко. Его основной особенностью считается тонкая ножка, которая напаивается на пластину из твёрдых сплавов.

Существуют право- и левосторонние виды отрезных резцов для токарного станка по металлу. Отличить их можно также легко. Для этого стоит перевернуть резец режущей стороной пластины вверх и рассмотреть, с какой стороны расположена его ножка.

Выбор способа передачи

Передача крутящего момента с двигателя, а заготовку, может осуществляется двумя способами.

Прямая передача

Прямая передача привода на заготовку — это самый простой способ конструкции, однако не самый совершенный. Недостатки прямой передачи:

1. Невозможно регулировать скорость вращения, так как мотор без дополнительных агрегатов не может менять скорость вращения посредством лишь изменения поступающего напряжения, Этот недостаток особенно заметен при работе с твердыми породами, такими как, дуб, тик или яблоня.
2. Высокая нагрузка на вал двигателя и более короткий срок его службы по сравнению с приводом посредством ременной передачи. Тяжелые изделия особенно сильно будут влиять на износ мотора. Это связано прежде всего с тем, что подшипники большинства моторов (кроме двигателей в стиральных машинах) не рассчитаны на продольную нагрузку. Также более внимательно придется относиться к центрованною материала, ведь любая неточность приведет к чрезмерным вибрациям, которые при высоких оборотах могут сделать работу невыполнимой.

Ременная передача

Этот способ передачи вращения гарантирует более длительный срок службы мотора, дает возможность регулировать скорость вращения заготовки. При этом сам двигатель располагается со смещением от оси вращения деревянного изделия, а крутящий момент передается с помощью ремня и нескольких шкивов.

Если обеспечить станок шкивами нескольких радиусов, появится возможность менять скорость вращения передней бабки. Благодаря тремя или более шкивам разного диаметра можно смело браться за обработку твердых пород древесины. Если запастись необходимым инструментом, то можно даже работать с мягкими сплавами.

Подробные схемы и инструкции, как это сделать своими руками

Мастер должен знать полный технологический процесс, чтобы правильно производить заточку инструмента своими руками.

Технологический процесс

Технологический процесс включает в себя несколько основных моментов:

1. Заднюю поверхность обрабатывают под углом равным заднему углу державки.
2. На втором этапе происходит обработка самой режущей поверхности.
3. Угол заточки должен быть на пару градусов больше, чем задний угол резания на пару градусов.
4. Уже на третьем этапе формируется задний угол.

После доводки следует шлифовка, как финальный этап заточки.

Проведение доводки

Доводку следует проводить по выбранной методике. Основные моменты:

• резцы не погружают в воду, поскольку они могут сломаться;
• при доводке обязательно подавать воду для охлаждения;
• сначала обрабатывают заднюю грань, затем главную и вспомогательную.

Шлифовка

Шлифовку проводят с использованием наждачного круга. Оптимальный вариант – мелкозернистая модель.

Виды токарных резцов

Широкий круг решаемых задач, которые возникают при создании конструкций из дерева, требует большого количества токарных приспособлений различного назначения. Современные производители предлагают большое многообразие таких изделий. На любой токарный резец возложено выполнение определённых практических задач. Каждый токарный резак состоит из двух частей: рабочей части, производящей обработку или резание и элементов крепления. На рабочую часть выделяют примерно 20 сантиметров от всей длины металлической заготовки. Такой размер обеспечивает свободу манёвра инструментом, что гарантирует точность выполнения требуемых операций. Запас по длине позволяет много раз производить обработку режущей части. Длина хвостовой части определяется длиной будущей ручки. Она должна обеспечивать безопасную работу.

Несмотря на большое многообразие подобных инструментов, все типы токарных резцов можно классифицировать по следующим признакам:

• характеру выполняемых задач;
• материалу, из которого он изготовлен;
• форме наконечника и значению углов заточки.

Такая классификация токарных резцов позволяет точно определить их область применения. По характеру решаемых задач они могут быть отрезными и обрабатывающими. В качестве материала для их изготовления выбирают марки сталей, обладающие повышенной твёрдостью. Это позволяет создать хорошо режущую переднюю кромку.

Токарные резцы, подразделяются на следующие виды:

• отрезные;
• стамески;
• скребки.

Стамески делятся на две группы. Первая предназначена для грубой обработки или резания. Вторая —  применяется для окончательной или чистовой обработки.

В основном они обладают четырьмя формами режущей кромки:

• прямой или плоской;
• радиусной;
• в виде скобы;
• уголковой.

Ширина стамески выбирается в зависимости от размера заготовки. Она изменяется от четырёх до тридцати миллиметров. Основная группа токарных стамесок имеет лезвие, позволяющее вытачивать необходимые фигуры на плоской поверхности. Для придания определённого рифления изготавливаются специальные стамески. К ним относятся:

• рейер полукруглый (его название определяется формой лезвия. С его помощью производят предварительную обработку подготовленной заготовки);
• мейсель имеет обоюдоострую режущую кромку, угол схождения граней достигает 25 градусов. Он идеально подходит для вытачивания различной величины углублений, проточки канавок, вырезания фигур и рисунков. С его помощью осуществляют чистовую обработку поверхности;
• стамеска- крючок (предназначен для изготовления в поверхности различных углублений, Их величина зависит от диаметра крючка);
• стамеска гребёнка – позволяет нарезать резьбу на внешней и внутренней стороне деревянного изделия (с её помощью изготавливают деревянные метизы, для последующего крепления отдельных деталей);
• стамеска-скребок – применяется для чистовой обработки деталей, имеющих поверхность цилиндрической формы.
• клюкарзы (к ним относятся угловые стамески. Они применяются для вырезания на поверхности изделия сложных и объёмных рисунков, орнаментов, барельефов или различных декоративных украшений);
• клепики (применяется для тонкой доработки рельефной поверхности. Особенно она полезна для изготовления сложных изображений, выборки древесины в труднодоступных местах).

Следовательно, стамески могут быть плоские или фигурные. Основными характеристиками, на основании которых производится классификация резцов является форма будущего изделия и его художественное оформление. Работа стамесками производится вручную. Качество получаемого изделия во многом зависит от качества токарного инструмента, плотности древесины и квалификации мастера.

Чистовая обработка производится токарными резцами с углом заточки в правую или левую сторону. Опыт проведенных работ показал, что наиболее приемлемым является угол равный 70-75 градусов. Для финишной зачистки используют токарные изделия, заточенные под углом в 20-25 градусов.

Для решения более сложных (нестандартных) задач применяют фасонные резцы. К ним относят токарные изделия, обладающие режущей частью в форме полукруга.

Многообразие предлагаемых в продаже токарных резцов и возможность самостоятельного изготовления позволяет выбрать такой инструмент, который позволит решать самые сложные задачи и создавать неповторимые детали с самыми причудливыми рисунками из любых типов древесины.

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.

Выборка полости

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.

https://youtube.com/watch?v=VArYU9Isqg0