Во все времена для украшения интерьера, изготовления отдельных частей мебели большой популярностью пользовались изделия, выточенные из различных пород дерева. Токарные работы по дереву всегда привлекали любителей, желающих проявить творческую фантазию и мастерство. Современные токарные агрегаты позволяют изготовить отдельные детали мебели, элементы интерьера, заготовки и детали для народных промыслов.
Основные принципы токарной обработки
Главным принципом токарной обработки является оптимальное сочетание двух видов движений. Первое – это вращательное, которое производится благодаря использованию электрического двигателя и системы передач, второе – поступательное, в основном ручное, для подачи необходимого токарного инструмента. Этот принцип работы заложен во всех разновидностях токарных станков. Он позволяет работать с деталями самых сложных конфигураций. Обработка на токарных станках осуществляется следующими типами инструмента:
- стамески;
- реймеры;
- мейслеры;
- резцы.
Каждый токарный станок имеет свою систему крепления. Он может быть снабжён дополнительным оборудованием, расширяющим его возможности по обработки различного вида древесины.
Для точной подачи деревянной болванки используется специальный подручник. Он позволяет устанавливать её в требуемом положении с соблюдением необходимой центровки. Правильной и качественной токарной обработке способствует точно установленный угол у валика.
Инструменты
Для обработки древесины используют инструменты, которые подразделяются на три группы:
- Режущие – полукруглая стамеска, косяк. С их помощью снимают верхний толстый слой материала.
- Разметочные и контрольные – циркуль, штангенциркуль и кронциркуль – измеряют детали.
- Приспособления для станка – корпус с центром-вилкой, патрон и планшайба.
Виды оборудования для токарной обработки
Несмотря на многообразие столярных изделий, все операции токарной обработки могут быть реализованы с применением следующих типов агрегатов:
- фрезерного;
- токарного;
- рейсмусового;
- распиловочного.
Фрезерный применяется для проведения работ по вырезанию профиля и рельефных элементов. Для получения необходимой формы и заданной величины рельефа используется фреза конкретного размера.
Токарный станок по дереву позволяет проводить весь перечень работ точения, вырезания углублений, шлифовки и полировки.
Рейсмусовый станок способен осуществлять операции строгания заготовок до заданной толщины. Кроме этого в зависимости от количества ножей на валу и степени их заточки удаётся получить поверхность высокой степени точности.
Распиловочный необходим для проведения работ связанных с предварительной подготовкой плоских деревянных заготовок. Распиловка может производиться вдоль установленного бруска или поперёк с сохранением текстуры дерева.
Все деревообрабатывающие (в том числе и токарные) агрегаты делятся на три категории:
- промышленные (применяются на крупных деревообрабатывающих предприятиях, мебельных комбинатах);
- полупрофессиональные (используются в организациях производящих работы в небольшом количестве);
- бытовые или настольные (применяются для индивидуальной работы в домашних мастерских).
Основными отличиями является производительность и массогабаритные характеристики.
Описание токарного станка
Токарный станок по дереву обладает одной ограничительной функцией: он способен лишь вращать заготовку из дерева. Столяр же способен из обычного куска дерева потихоньку вытачивать законченный предмет, к примеру:
- салатницы,
- коробочки,
- стойки перил,
- ножки для мебели,
- игрушки,
- корпус лампы,
- кубки,
- вазы.
В отличие от иных машин для обрабатывания дерева, использующихся только на тех или иных промежуточных этапах, токарный станок подходит для любых операций: от предварительной обработки до полировки. Необходимый инструмент — это желобчатые (в виде буквы «V» или цилиндрические) и плоские скребки, резцы, стамески всевозможных форм и размеров. Станок вертит заготовку, а рука мастера осуществляет контроль над движением резца. Исходя из того, какой предмет необходимо сделать, выделяют два варианта крепления заготовки.
В первом случае деревянная деталь крепится в горизонтальном положении между средоточиями передней и задней стенок. Второй метод учитывает то, что токарь по дереву крепит установку заготовки только лишь в передней «бабке» при помощи планшайбы или патрона. Если вы новенький в работе на данном станке, будет разумно приступать к работе через первый способ.
Токарный станок с электронной регулировкой (комплектация):
- выключатель «Пуск-Стоп»,
- станина,
- передн. и задн. бабки,
- переключатель скорости (с вариатором),
- шпиндель,
- поводковый центр,
- подручник (резцедержатель).
- центр задн. бабки,
- набор резцов.
Вариант комплектации:
- желобчатая стамеска,
- резец-майсель (2 мм),
- полукруглый резец,
- отрезной резец,
- скошенная стамеска (косяк),
- полукруглая стамеска — для отделки фасонной поверхности,
- желобчатая стамеска (рейер) — для черновой обработки.
Принцип работы
Все устройство станка укреплено на станине, которая сделана из алюминиевых, чугунных либо профильных балок или двух стальных брусьев. С одной стороны станины токарь по дереву размещает переднюю бабку, а внутри нее расположен электродвигатель (0,5−1,5 лошадиных силы). Он вращает шпиндель, имеющий конус Морзе, по необходимости вставляется поводковый центр (с одним острием и 2-мя, 3-мя или 4-мя ножами), планшайба или патрон. С противоположной стороны станка располагается задняя бабка, а ее центр поджимает заготовку, закрепляя ее в горизонтальном положении.
Подручник, поворачивающийся в любую сторону, располагается как можно ближе к болванке, направляет резец и поддерживает его.
На станках с ручной регулировкой частота (скорость) движения способна переключаться за счет рычага коробки передач, скорость которой от 450 до 2000 оборотов в минуту. В ней расположены шкивы с подшипниками.
В намного более сложных модификациях станков вместо коробки передач стоит электронный вариатор, дающий возможность мягко регулировать быстроту хода.
Виды работ
Подобные агрегаты позволяют производить следующие виды токарных работ:
- точение различных видов;
- шлифование;
- отрезание лишней части заготовки;
- сверление торцевых отверстий.
Точение имеет три вида:
- продольное;
- поперечное;
- угловое.
Продольное точение предполагает плавное движение режущего инструмента при постоянной скорости вращения деревянной болванки. Движение токарного инструмента осуществляется с небольшой скоростью параллельно оси вращения. Поперечное точение производится в результате движения токарного инструмента под определённым усилием перпендикулярно оси вращения. Для получения сложных фигур используют угловое точение. В этом случае инструмент направляется под определённым углом к поверхности заготовки. Эти методы позволяют получить самые сложные формы выборки. Следует помнить, чтобы правильно точить деревянную заготовку, следует уточнить её плотность, выбрать скорость вращения шпинделя и необходимый режущий инструмент.
Для работы одним из видов точения применяют следующие приёмы расположения инструмента:
- нижнее;
- верхнее;
- прямое (перпендикулярное или под углом).
Благодаря выбору одного из приёмов можно выточить заданную фигуру или сделать необходимую проточку под любым углом.
Выбор и подготовка заготовки
Дерево относится к той категории поделочного материала, который позволяет создавать самые причудливые и эффектные изделия. Красота и оригинальность изготовленной поделки зависит от породы выбранной древесины, возможностей токарного станка, уровня квалификации мастера, аккуратности проводимой работы.
Работы на токарном станке требуют тщательной подборки деревянной болванки. В качестве древесины выбирают обычно лиственные породы дерева. Наиболее популярными считаются: липа, груша, ольха, дуб, бук, орех, различные виды берёзы. Из наиболее редких пород дерева применяют красное и чёрное. Однако следует помнить, что основа каждой из пород имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при обработке. К таким особенностям относятся:
- плотность;
- наличие оригинальной текстуры;
- отсутствие трещин и сучков;
- для хвойных и некоторых лиственных деревьев, например, вишни отсутствие так называемых просмолок;
- для хвойных пород наличие внешней и внутренней синевы.
Для начинающих специалистов целесообразно выбирать для работы, хорошо просушенные болванки, обладающие цельной структурой и средней плотностью. На них хорошо проводить обучение на самом простом токарном оборудовании. Для приобретения навыков работы с древесиной целесообразно выбрать изделие простой конструкции.
Выбор древесины для токарной обработки
Прежде чем приступить к точению задуманного изделия, нужно выполнить подготовительные работы: выбрать подходящий материал и высушить его.
Для токарных работ лучше всего подходят плотные мелкослойные породы древесины. Желательно, чтобы материал не имел дефектов: трещин, выпадающих сучков, просмолок и проростей. А вот свилеватость и косослойность, обычно считающиеся дефектами, при обтачивании не являются проблемами. Напротив, ввиду того что свилеватая древесина с трудом раскалывается, ее часто используют для изготовления киянок и рукоятей.
Для точения пригодны практически все породы дерева, но лучше всего при обработке ведут себя береза, ольха, бук, клен, орех, груша, липа и граб, а вот сосна, дуб, ель и ясень немного похуже. Идеальны для токарных изделий груша и яблоня, особенно дикие породы. Древесина этих деревьев легко обрабатывается и хорошо полируется. На нее отлично ложится краска.
Красивые игрушки и сувениры выходят из осины, липы, карельской березы и ильмы. Из них можно вытачивать посуду и декоративные изделия. Из древесины ореха хорошо получаются мелкие предметы: пудреницы, шкатулки, оправы. А для создания интерьерных декоров лучше всего использовать породы, имеющие красивую текстуру — грецкий орех, дуб, можжевельник, кедр, красное дерево, сосну.
В мебельном производстве широкое распространение получили бук, граб, ольха, клен, самшит и карельская береза.
Читать также: При какой температуре плавится цинк
Настройка станка
Для обеспечения получения наилучшей степени токарной обработки деревянной болванки следует произвести его правильную настройку и грамотно выбрать режущий инструмент. Прежде всего следует произвести правильное расположение подручника на токарном по дереву станке. Это позволит оптимизировать процесс обработки.
Настройка станка для обработки древесины включает следующие операции:
- Закрепить подготовленную болванку, используя элементы крепления конкретного токарного станка (поводковый патрон или планшайбу).
- Установить подручник по центру заготовки с зазором около 3 мм.
- Для устройств с механической подачей необходимо установить копирную линейку.
- Выставить регулировки управления в необходимое положение (в том числе скорость вращения шпинделя).
- Выбрать и проверить качество режущего инструмента.
- Проверить исправность внешних элементов станка, включая электрический кабель питания.
- Включить станок и провести проверку его работоспособности на холостом ходу.
- Если есть возможность провести пробную обработку на черновой заготовке.
От правильной настройки и установки начальных режимов зависит качество обработки и безопасность.
Как работает ЧПУ станок по дереву?
Станок с ЧПУ по дереву работает по следующему принципу:
- В первую очередь программа, предназначенная для обработки предмета, вводится в управляющий блок станка.
- В главном управляющем блоке устройства происходит полная обработка данных, блок управления готовит все команды для последующего движения узлов, а затем отправляет их в приводную систему.
- Привод держит под контролем движение блоков устройства и скорость их работы.
- Далее фиксируется информация о скорости движения осей и их положения на данный момент. За это отвечает система обратной связи. Сигнал отправляется в блок управления.
- В управляющем блоке проводится анализ и сравнивание сигналов обратной связи и первоначальных. При наличии ошибок блок управления отправляет сигнал в исполнительный механизм, который корректирует работу устройства.
- Пульт управления и дисплей помогает оператору отслеживать команды, программы и другую важную информацию.
Как закрепить заготовку
Важным элементом обработки деревянной заготовки является её правильное крепление на станке. Для решения этой задачи разработаны различные устройства, обеспечивающие надёжную фиксацию практически любой болванки. К таким устройствам относятся:
- поводковый патрон;
- планшайба.
Каждое из таких приспособлений обладает определёнными конструктивными особенностями, которые позволяют надёжно закрепить и удерживать деталь во время обработки.
Для закрепления будущей детали в поводковом патроне следует просверлить небольшое отверстие в центре торца заготовки. В это отверстие вставляют центральный зуб патрона и далее с помощью небольшого усилия вставляют остальные зубья. Такое крепление обеспечивает строгое расположение болванки относительно оси вращения.
Планшайба выполнена в форме круглого металлического диска. В середине этого диска расположено отверстие, через которое она надевается на шпиндель токарного станка. По периметру шайбы изготовлены отверстия, через которые с помощью саморезов заготовка крепится к планшайбе. Для соблюдения центровки целесообразно провести предварительную разметку центра будущей детали.
Советы новичку, как работать на фрезерном станке по дереву с ЧПУ
Следующие советы помогут новичкам быстрее освоить работу на фрезерном станке с ЧПУ :
- Приобрести несколько видов качественных фрез. Не нужно покупать целые наборы сомнительного качества. Начать рекомендуется с быстрорежущей стали. Как только появится опыт, лучше купить фрезы из твердосплава.
- Купить качественные тиски, набор параллелек и комплект прихваток. При обработке детали важным этапом является ее закрепление. Если плохо закрепить деталь в тисках, она сдвинется во время обработки. Тогда оператор и не поймет, в чем проблема.
- Если в устройстве нет СОЖ, рекомендуется установить генератор тумана. Лучше брать качественный. Он стоит дороже, но при этом прослужит дольше.
- Изучите работу контроллера ЧПУ. Нужно иметь представление, что делает программа при ее запуске.
- Работайте как можно дольше с осями до тех пор, пока работа не будет автоматизирована.
- Приобретите инструмент для измерения фрезы. Перед его эксплуатацией изучите инструкцию.
- Учитесь регулировать тиски и сам станок. Важно запомнить, что перед началом работы нужно проверять положение тисков.
- Работу начинайте с мягкой стали, нержавейку лучше оставить на потом.
- Практикуйтесь на алюминиевых ступенчатых губках до тех пор, пока срезы не получатся параллельными.
- Изучите программные обеспечения. Для этого рекомендуется читать не только справку в самих ПО, но и изучать интернет-ресурсы.
Новичкам в работе на станках с ЧПУ рекомендуется детально изучить инструкцию и следовать только ей. Работать на таких устройствах несложно, но опыт все же необходим. Обращать внимание стоит на каждый сигнал об ошибке. В этом случае станок прослужит максимально долго.
- 08 ноября 2020
- 2508
Техника безопасности при работе
Работа на токарном станке независимо от опыта требует соблюдения установленных правил безопасности. Это не важно, работает начинающий токарь или умудрённый профессионал. Все правила техники безопасности можно разделить на следующие категории:
- требования, предъявляемые к заготовке;
- правильность фиксации болванки и порядок включения станка;
- подготовка инструмента;
- подготовка средств индивидуальной защиты.
Первая категория требований включает:
- проверить целостность заготовки;
- отсутствие явных дефектов;
- уровень влажности;
- соблюдение требований по форме болванки (это устранит биение детали).
Второй перечень связан с правилами работы. Перед включением токарного агрегата необходимо изучить инструкцию. В ней описана последовательность предварительных работ, порядок включения, правила работы и возможные неисправности. Кроме этого в инструкции в зависимости от установленного устройства фиксации прописаны рекомендации по правильной установке и закреплению болванки. Главными требованиями к токарным работам являются:
- надёжно зафиксировать болванку;
- проверить целостность кабеля питания (по нему подаётся высокое напряжение к двигателю);
- исправность кабеля заземления;
- все органы управления должны быть установлены в исходное положение;
- на станине и поверхности станка не должно быть мусора и лишних предметов;
- снимать стружку во время токарных работ следует постепенно тонким слоем (необходимо избежать глубокого проникновения инструмента в заготовку иначе может произойти её разрушение, что приведёт к попаданию осколков на руки и в глаза);
- целесообразно локоть плотно прижимать к телу (это создаст дополнительный упор, позволяющий улучшить фиксацию инструмента).
Весь инструмент, который планируется использовать в процессе работы, должен находиться в исправном состоянии. Ручки не должны иметь трещин и явных дефектов. Режущая кромка должна быть заточена согласно правилам.
Перед началом работы следует позаботиться о средствах индивидуальной защиты. К ним относятся: защитный халат, головной убор и защитные очки. Наличие индивидуальных средств защиты позволит избежать травм.
Изучение станка: разновидности токарного оборудования для работ по дереву
Токарное оборудование представлено огромным арсеналом. Самые примитивные модели начали производиться еще более двух с половиной тысяч лет назад, потом они постепенно модифицировались и улучшались. Во времена Советского Союза было выпущено сотни видов токарного оборудования, предназначенного для работ по дереву.
Широкий ассортимент видов станков определяется прежде всего разнообразием деревянных изделий. По форме, размеру, типу, материалу он могут быть различными. Например, для обработки плоской поверхности большого размера потребуется один станок, а для извлечен отверстий декоративного типа больше подойдет другой. Для домашнего использования, конечно, стремятся приобрести максимально универсальный механизм, который позволил бы обрабатывать все и сразу. Зачастую выбирают комплексный прибор, который позволяет работать не только по дереву, но и по металлу. А вот для промышленных целей, когда речь идет об обработке деталей в большом числе, но типизированной формы, выбирают станки профессиональные, мощные, но с ограниченным функционалом. При выборе следует внимание обращать в первую очередь на назначение прибора, а уже потом выяснять его технические характеристики и думать, насколько они подходят для ваших целей.
Сфера использования токарных станков — точение фасованных, цилиндрических и конических форм тел вращения. Следовательно, обрабатывается только тело, которое вращается на специальном прикрепленном устройстве в конструкции. Возможно проведение обработки внутренних и внешних частей — меняется только используемый зажим и резец. Также при помощи современных токарных станков по дереву возможно делать отверстия, использовать их наподобие сверл, но только в случае, если дырка находится на оси детали или несколько смещена по ее оси. В любом случае сфера применения оборудования широкая, современные вариации могут использоваться практически для всех работ.
Пилильные станки по дереву — самая популярная и часто используемая вариация. Этот механизм применяется для распилки целых бревен и поверхностей заготовок. Также используется для придания необходимой формы плоским деталям. Пилильные станки разделяются на несколько больших подгрупп:
- Пилорамы — устройство для проведения поперечной или продольной распилки заготовок. Используются линейные пилы, которые вращаются поступательно по отношению к заготовкам. Используется в основном на производственных складах, а не в домашних мастерских, так как довольно громоздкое и большое. Кроме того, не говорит в его пользу большой расход энергии — экономичность мала;
- Круглопильные устройств работают как в ручном, так и автоматическом режиме. Они необходимы для тщательной распилки деревянных заготовок на вертикальной и наклонной плоскостях. Детали обрабатываются при помощи специальным образом закрепленных круглых пил. В зависимости от качества пил, их мощности и размеров меняется сфера использования оборудования;
- Ленточные механизмы также управляются ручным или автоматическим способом. Их преимущество состоит в том, что разрезание дерева происходит при линейных движениях ленты. Возможность использовать не только при обработке, но и для придания черновой формы заготовкам. Обработка ленточными станками довольно экономная, они не занимают много места в пощении, не требует специальных навыков сотрудника для работы.
Строгальные станки — вторая разновидность. Их используют для снятия внешнего слоя при помощи инструментария. Односторонние механизмы могут снимать кромку только с довольно массивных изделий, при этом воздействуют они только на верхнюю часть. Двухсторонние в свою очередь задействуют верхнюю и нижнюю части заготовки. В отличии от односторонних эти приборы более производительны, но вместе с тем работа потребует знаний от оператора станка, устройства сложней в обслуживании. К типу строгальных относятся так называемые фуговальные варианты, которые снимаются фаски по углам.
Непосредственно токарные станки могут быть различных видов и вариаций — зависит от габаритов, точности, типа используемых заготовок.
Но распространенной и применяемой на производстве классификацией является степень универсальности и автоматизирование. По последнему параметру оборудование делится на:
- ручное — детали подаются самостоятельно, скорость шпинделя варьируется при помощи ручного управления;
- автоматизированное — процессы контролирует сотрудник, но благодаря копированным механизмам происходит уменьшение затраты времени;
- автоматические — наиболее безопасные и быстрые устройства, так как работы происходят вне зависимости от человека, популярны варианты с ЧПУ управлением.
