В старину красивые вещи из дерева могли делать только мастера своего дела при помощи ручного инструмента, но когда был изобретён современный токарный станок, и его приспособили для столярных работ, положение дел изменилось. Теперь любой человек, изучивший азы работы на станке, способен, используя точение дерева, создавать почти произведения искусства.
В последние годы деревообработка стала не только производством каких-либо деревянных изделий на предприятиях, но и увлечением многих тысяч любителей выточить поделку из дерева на своём личном токарном станке для деревообработки.
Если делать какую-либо деталь из дерева ручным инструментом, то такое занятие займёт много времени, ту же самую поделку на станке можно сделать гораздо быстрее, и даже качественней. Вручную красивые вещи из дерева может сделать только мастер своего дела, но любой желающий может освоить азы такого ремесла как токарная обработка дерева, и у него будут получаться весьма красивые поделки. Попробуем немного рассказать об этом ремесле.
Устройство и принцип работы токарного станка по дереву
Основные узлы токарного станка по дереву
Главное отличие токарного станка по дереву от его собрата, на котором обрабатываются заготовки по металлу, заключается в том, что у него вместо механического устройства для подвода резца к обрабатываемой детали установлен подручник — приспособление для упора стамесок.
Токарный станок для деревообработки устроен несложно. На станине устройства располагаются передняя и задняя бабки. В передней бабке расположен шпиндель, в него вставляют разные приспособления, с помощью которых крепится левый конец деревянной заготовки. Задняя бабка служит для упора правого конца длинной заготовки. Между левой и правой бабкой устанавливается подручник, который служит для упора инструмента, которым будет обрабатываться заготовка.
Шпиндель приводится в движение электродвигателем. Скорость вращения может регулироваться. Кстати, некоторые токарные работы можно исполнять на фрезерных станках, но об этом рассказ должен быть в отдельной статье.
Заготовка закрепляется в патроне, который установлен на шпинделе. Потом она поджимается задней бабкой. Если устройство подпора задней бабки неподвижное, то его перед установкой заготовки смазывают машинным маслом. Прежде чем начинать устанавливать заготовку, нужно в ней точно вычислить и отметить центр. Его проще всего найти, если воспользоваться угловым центроискателем. Если заготовка будет закреплена не по центру, то при вращении шпинделя это вызовет её «биение», и качественно выточить деталь не удастся.
Вытачивание при зажиме с одного конца
Особого подхода требует обработка дерева на токарном станке при зажиме с одного конца. Так изготавливают всевозможные шкатулки, декоративные чаши и бокалы, деревянные тарелки. Для этих целей крепление между центрами не подойдет, необходим один патрон, который удержит деталь во время ее обработки.
Фиксацию заготовки осуществляют с помощью различных держателей. Чаще всего используется:
- держатель с шурупом;
- чашечный держатель;
- фиксатор со шпонкой;
- трехкулачковый патрон.
Кроме вышеперечисленных фиксаторов широко используется комбинированный держатель. В его конструкции собраны все известные методы фиксации заготовки, что делает его универсальным инструментом.
Выбор материала и его подготовка
Породы дерева
Дерево — податливый материал для изготовления самых разных поделок. Тем не менее, нужно учитывать, что не все породы дерева одинаково легко поддаются токарной обработке. Легче всего на токарном станке обрабатываются заготовки из ореха, граба, бука, липы, березы и груши. Хвойные породы, а также дуб и ясень поддаются точению значительно труднее. Подбирая материал для заготовки, следует выбирать такие болванки, на которых нет трещин, выпадающих сучков, просмолок и прочих дефектов.
Следует учесть, что разные породы дерева имеют свою внутреннюю неповторимую красивую текстуру. Зная, какая у каждого из видов деревьев внутренняя текстура, легче подбирать необходимую болванку для изготовления той или иной поделки. Из ореховой древесины можно выточить красивую пудреницу, круглую шкатулку, а из дерева акации получается великолепная солонка. Текстуру дерева нужно учитывать при выточке того или иного изделия.
Прежде чем поставить болванку на токарный станок, нужно как можно больше подогнать её размер под будущее изделие ручным инструментом, например, топором. Толстое полено незачем устанавливать в центры, если предстоит выточить тонкую деталь. Его следует обтесать. Если заготовка в сечении имеет квадратную форму, то углы тоже можно срезать ручным инструментом, придав болванке более округлую форму.
Выбор и подготовка заготовки
Основа будущего изделия – брусок квадратного сечения. Брусок должен быть без сучков, без трещин и прочих механических повреждений. С помощью линейки и карандаша намечают центры. Найти центр несложно, достаточно начертить по две диагонали на каждом торце бруска.
Прежде чем крепить болванку в токарный станок, ей надо придать форму, близкую к цилиндрической. Не стоит пытаться обточить цельный брусок, можно сломать инструмент или травмироваться в случае вылета крупных щепок. Но и создавать идеальный цилиндр необязательно, достаточно срезать углы, превратив брусок в восьмигранник. Это можно сделать топориком или рубанком.
Иногда в качестве основы используют не брусок, а заготовку, имеющую сечение, близкое к кругу, например обрезок полена. В данном случае используется несколько другая технология. Придавать полену круглую форму не придется, но возникают трудности в поиске центров. Тут не обойтись без специального инструмента плотника – центроискателя.
Приспособления для крепления деревянной заготовки
Наиболее часто употребляемое приспособление для крепления болванки — поводковый патрон. Чаще всего для токарных работ по дереву используется два вида таких приспособлений.
Схема патрона с зубцами
Первый вариант такого устройства — патрон с зубцами. Крепится заготовка в таком приспособлении следующим образом: следует просверлить небольшое отверстие в отмеченном центре болванки, вставить в него центральный зуб патрона, конечно, предварительно сняв его (патрон) со шпинделя, после чего следует слегка ударить по хвостовику приспособления, тем самым вгоняя остальные зубцы в древесину.
Таким способом размечается место установки болванки в патрон. Устанавливаем его на шпиндель, после чего устанавливаем заготовку согласно разметке, поджимаем пинолью задней бабки — можно начинать точение дерева.
Второй вариант поводкового крепления деревянной болванки — использование планшайбы. Такое приспособление представляет собой металлический круглый диск. В середине расположено отверстие для надевания и крепления на шпинделе токарного станка.
По всей площади диска в правильном порядке располагаются сквозные отверстия. Через эти отверстия болтами или шурупами (саморезами) заготовка и крепится к планшайбе. Предварительно нужно отметить центр заготовки, а потом её устанавливать. Без использования планшайбы не обойтись, когда требуется точение дерева торца заготовки, и задней бабкой для упора уже не воспользоваться.
Изучение станка
Прежде чем браться за создание деревянного шедевра, стоит изучить устройство станка. Он состоит из четырех основных частей.
Во-первых, это станина, остов, на котором смонтированы все узлы и агрегаты.
Следующая важная часть токарного станка – передняя бабка. На нее через систему шкивов или шестеренчатую передачу передается вращение от электродвигателя. На ее выходе установлен шпиндель с вращающимся центром или планшайбой для фиксации заготовки. В промышленном станке, сделанном под правую руку, она находится слева.
Задняя бабка – это пассивная деталь, представляющая собой свободновращающийся заостренный вал. Ее предназначение – фиксация длинной заготовки. Бабка может перемещаться для работы с деталями разной длины и надежно фиксироваться в любом положении.
Подручник или держатель резцов чаще всего представляет собой металлический столик, на который опирается стамеска или резец по дереву. Его конструкция позволяет свободно перемещаться для удобства работы.
До того как включать токарный станок, стоит разобраться в органах управления, понять принцип работы и задачу каждой детали, это позволит избежать ошибок, а возможно, и несчастного случая.
Инструмент для точения дерева
Чаще всего для обработки древесины на станках используются токарные стамески. По сравнению с обычными стамесками токарные имеют более удлинённые ручки, их резцы изготавливаются только из высококачественной инструментальной стали. То есть стамеска состоит из двух частей — ручки и, насаженного на неё, металлического полотна с заточенным под определённым углом или обоюдоострым лезвием.
Для разных задач существуют разные типы стамесок. Новичку в токарных делах для того, чтобы начать работать с деревом, достаточно научиться владеть вот этими двумя стамесками:
Стамески для токарных работ
- рейером — у этой стамески полукруглое лезвие, которое изготавливается из толстой пластины, она предназначена для черновой обтачки заготовки;
- мейселем — этот вид стамесок предназначен для чистовой обработки детали, лезвие заточено наискось, причём с обеих сторон.
Большую часть остальных типов токарных стамесок причисляют к фасонным инструментам. Ими придаётся окончательный вид выточенной детали. К примеру, на выточенной солонке можно вырезать декоративные канавки. Вот некоторые виды таких стамесок:
- стамеска-крючок — таким резцом можно выточить в торце заготовки углубление;
- стамеска-гребёнка — с её помощью можно нарезать внутреннюю и внешнюю резьбу или же нанести множество декоративных канавок;
- стамеска-кольцо — ею можно делать то же самое, что и при помощи крючка.
Видов фасонных резцов существует великое множество. Опытные токари под конкретную задачу придумывают свои резцы, и изготавливают их сами.
Резцы для точения древесины
Вытачивание полостей
Прежде чем создавать углубление в детали, выполняют ее черновую обработку. Это удобнее сделать при обычном межцентровом креплении. В ходе черновой обработки формируют наружную поверхность изделия, намечают параметры углубления.
Заднюю бабку станка снимают, она не понадобится. Отрезают заготовку необходимой длины и устанавливают ее в фиксатор передней бабки. Проверяют надежность крепления. Подручник поворачивают перпендикулярно заготовке, включают станок. С помощью полукруглого резца начинают точение полости.
Важно! Работать надо лишь с той частью заготовки, которая движется сверху вниз, в противном случае можно выронить инструмент или даже получить травму.
Удобнее работать, если предварительно просверлить в центре заготовки отверстие нужной глубины.
Технология работы на токарном станке
Желательно, чтобы рабочее место перед токарным станком было оборудовано для конкретного работника — под его рост. Обрабатываемая деталь должна находиться на уровне локтя. Прежде чем начать работать, токарь должен занять устойчивую и удобную стойку перед станком.
Деревянную заготовку нужно надежно закрепить либо в центрах, либо на планшайбе. Дальше следует подвести подручник поближе к заготовке, провернуть вал с болванкой — она не должна его задевать. Верхняя часть подручника должна располагаться миллиметров на пять ниже оси вращения.
Теперь можно запустить двигатель. Чем более чистовая работа производится, тем больше должна быть скорость вращения шпинделя. Упираем тело полотна стамески в подручник, медленно приближаем резец к вращающейся заготовке. Снимать стружку надо тонким слоем, нельзя позволять резцу глубоко проникать в тело болванки — это небезопасно. Одной рукой держат полотно стамески, а другой — её рукоять. Желательно плотно прижимать локоть к телу, таким манером создается более сильный и неподвижный упор.
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.
Соблюдение правил безопасности при работе на токарном станке — обязательное условие
Не освоив правила безопасности работы на станке, не стоит и подходить к нему, иначе работник может здоровье потерять, а не получить удовольствие от классно изготовленной детали. Основные требования безопасности при проведении токарных работ по дереву изложены ниже:
Техника безопасности
- токарь должен быть одет в спецодежду, которая должна быть плотно застёгнута на все пуговицы;
- волосы должны быть убраны в головной убор;
- обязательно надевание защитных очков и опускание защитного экрана;
- ручки стамесок не должны иметь трещины;
- заготовка должна быть надёжно закреплена в патроне;
- заготовка не должна иметь повреждений;
- станок должен быть заземлен;
- все настроечные манипуляции (замер размера, пододвигание подручника к детали и т. д.) должны выполняться при выключенном станке.
Существуют и другие пункты требований по безопасности, которые могут быть изложены либо в производственной инструкции, либо в документации завода-изготовителя токарного станка.
Назначение и характеристики токарного станка
Современные производители предлагают токарное оборудование, способное выполнять многие обрабатывающие операции. В зависимости от их перечня определяется назначение агрегата. К основным характеристикам станков для обработки древесины относятся:
- мощность установленного двигателя;
- вес всего станка;
- размеры;
- перечень допустимого режущего инструмента;
- количество возможных операций обработки;
- максимальный размер обрабатываемой детали;
- наличие средств автоматизации и программного управления.
Каждый из типов станков обеспечивает определённую отрасль промышленности. При необходимости изготовления большого числа однотипных деталей из дерева, их производство возлагается на специализированные токарные автоматы и станки с числовым программным управлением.
Классификация
Токарные станки делятся на:
- центровые, имеющие механизированную подачу. Есть возможность выполнять на этом оборудовании работы с применением ручных режущих инструментов (при установке на станине специального подручника). Продолговатый кусок древесины удерживается шпинделем и подвижной задней бабкой. Продольная подача суппорта механизирована. На этих станках можно работать с копиром. При работе с короткими лёгкими заготовками крепление задней бабкой может не использоваться. При обработке внутренней стороны деревянной детали креплением служит планшайба. Движущимися элементами в рабочем режиме на этих токарных станках являются резцы, перемещающиеся вдоль обрабатываемого куска дерева и вращающийся шпиндель.
- лоботокарные станки используются для производства деталей на плоской широкой деревянной основе. Красивая многоуровневая резьба, барельефы, горельефы – это то, что можно произвести на станках, работающих с широкой планшайбой, на которой и крепится заготовка. Работа проводится только на лицевой части детали. Остальная доработка будет проходить в ручном режиме.
- круглопалочные обрабатывают дерево, придавая ему форму с круглым сечением. При работе на этом оборудовании заготовки не вращаются и не движутся. Единственными движущимися деталями станка являются головки с резцами. Есть и станки в этой группе для обработки длинных изделий. Тогда в них будет подача заготовок вальцами под резцы.
Придание формы дереву происходит при вращении обрабатываемого материала и применении режущего инструмента.
