Разновидности, принцип работы и характеристика токарных работ по дереву

Ручное мастерение из дерева, как и автоматизированное производство может давать разнообразные плоды работы — от простейших деталей до предметов искусства. Хорошим помощником для любого мастера в деревообработке становится токарный станок, который помогает частично автоматизировать процесс.

Для того, чтобы научиться работать с деревом на этом станке, нужно знать несколько основных правил работы с ним, иметь инструменты для обработки древесины, а также необходимое количество заготовок и овладеть некими навыками. Какие же простые детали и предметы можно получить с помощью токарного станка даже для новичка? Какие есть манеры обработки древесины — об этом далее.

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.

Принцип работы станка

С помощью токарного станка достаточно легко получить любую фигура вращения, будь то шахматная фигура, вроде пешки, элементарный подсвечник или шары для декора кровати.

Токарный станок позволяет изготовить любое деревянное изделие — от обычной скалки до шахматной фигуры.

Такие детали получаются благодаря тому, что заготовки из дерева на токарном станке обрабатываются при помощи точения инструментов, например, на обычном станке токарном для дерева (СТД) модели 120 М. С помощью этого учебного агрегата можно получить такие детали достаточно быстро.

Как происходит точение дерева? Заготовка, которая имеет изначально близкую к округлой форму, крепится при помощи одной или двух бабок над рабочей поверхностью станка — станиной. Для того, чтобы обрабатывать заготовку, достаточно просто запустить двигатель и поднести к заготовки режущий инструмент, который удаляет лишнюю древесину.

Обычно используется два вида инструментов:

• резцы — острые и прямые ножи для точения;
• стамески — имеют округлые по форме лезвия для скобления.

Как правило, резцы используются для более мягких пород дерева, волокна которых можно легко разрезать, после чего опилки удаляются. Также их используют для тонких углублений.

Стамеской сподручно обрабатывать твердые сорта древесины.

Стамесками достигается другой эффект: волокна древесины, которые плотно прилегают друг другу, вырываются из общего древесного тела. Так происходит небольшое углубление в саму деталь. Стамески часто используются для твердых пород.

Как правило, тела вращения имеют симметричную фигуру относительно оси вращения. В некоторых случаях часть заготовки можно оставить необработанной, после этого ее снимают из токарного станка и, например, занимаются резкой. Так получается круглый подсвечник на квадратной подставке или, например, шахматная фигура с круглым основанием и фигурной верхней частью.

Виды точения: какие приемы используются?

Токарное дело – обширная область знаний. Специалист должен выбрать не только подходящее оборудование, но и знать особенности выполнения всех приемов. Основных видов токарных работ насчитывается около десятка, но следует понимать, что каждый вид обработки может касаться деталей различного диаметра, размера, фактуры. Следовательно, сосчитать точно, какие виды точения и приемы есть не представляется возможным. Основные виды точения:

• обработка наружных поверхностей цилиндрической формы;
• точение наружных поверхностей конического образца;
• обработка уступов и торцов деталей;
• обработка поверхностей цилиндров и кубов с внутренней стороны;
• отрезка заготовки;
• вытачивание канавок и отверстий;
• сверление отверстий;
• работы, сопутствующие сверлению — развертывание и зенкерование сторон;
• нарезание внутренней и наружной резьбы;
• обработка фасонных плоскостей;
• накатывание рифлении и другое.

Как видно из списка, приемов токарных работы множество. Рабочий в обязательном порядке должен не только знать досконально их все, но и быть в курсе правил безопасности при выполнении обтачивания или нарезания определенных заготовок.

Какие понадобятся резцы для работы?

Видов резцов на стандартном станке насчитывается около 15 штук. Каждый из них предназначен для выполнения определенного приема точения. Использовать неподходящий резец, который выполняет идентичные функции, нельзя. Это может дать эффективный результат, но приведет к поломке оборудования.

Резцы — наиболее важная деталь механима. В ручных и автоматизированных станках они сменятся специалистом при каждом ходе. Исключение составляют лишь специализированные варианты, которые можно настроить так, чтоб резец сменялся автоматически на необходимый на шаг-два вперед. Это свойство значительно экономит время. Автоматические токарные станки изменяют резец автоматически, то есть без участия человека. Это очень удобно, так как отсутствует риск получить травму, особенно при проверке работоспособности, кроме того, существенно экономится время и ресурсы.

Специализированные станки оснащены несколькими резцами, так как они работают с конкретной по форме, типу деталью. А вот универсальные оснащаются десятками резцов с различными размерами. В наиболее масштабных вариантах их может быть 15 разновидностей, при этом различных размеров. Виды:

• прямой резец;
• упорный механизм;
• отогнутый проходной резец;
• отрезной не проходной;
• канавочный резец;
• расточный механизм;
• зенкер;

• сверло;
• резец для проведения резьбы;
• развертка;
• фасонный вариант;
• метчик;
• накатка.

Обратите внимание на то, что в резцах накатки указываются стрелка направления — судят, как перемещается инструментарий при вращении обрабатываемой детали.

Учебный станок

Устройство токарного станка по дереву для большинства моделей стандартно. Часто используют известный школьный станок токарный по дереву СТД 120М, как самый популярный токарный инструмент, для вытачивания самых простых заготовок, например, деревянных бит. Хотя для стандартного бейсбола эти биты не подходят, они скорее похожи на кухонные качалки для теста, которые также можно изготовить на станке.

Ограничение станка — максимальная длина заготовок для него составляет 50 сантиметров при максимально доступном диаметре 19 сантиметров. При этом из 50 сантиметров длины только 45 могут быть обработаны, то есть готовая деталь может быть не более 45 сантиметров в длину.

Учебный токарный станок СТД 120 М

Технические характеристики СТД 120 М находятся в рамках стандарта. Токарная обработка дерева на нем происходит на одной из двух скоростей 2350 или 2050 оборотов минуту. Токарный станок по дереву подключается только к промышленной электросети с напряжением 380 В и стандартной частотой 50 Гц. В движение бабку приводит электродвигатель, который имеет мощность 0,4 киловатта. Номер 120 в названии модели обозначает высоту центров заготовки (оптимальная для большинства людей нормального роста). При всех своих достоинствах СТД 120 М весит около 100 килограммов.

Для того, чтобы детальнее ознакомиться с принципами обработки, можно просмотреть токарные работы по дереву на видео. Для этого будет достаточно просмотреть урок от мастера.

Один из лучших вариантов обучения токарным работам — освоить токарно-фрезерный станок по дереву. При этом нужно иметь хотя бы базовые навыки работы с ним. Сделанный фрезерный станок по дереву своими руками поможет работать быстрее и эффективнее, точить, проводить фрезерование и другую работу с древесиной.

Основные приемы работы со станком

Обязательны к выполнению приемы работы с токарным станком. От этого напрямую зависит безопасность пользователя. Важно:

• проверить исправность механизма перед началом работы, в том числе крепление деталей и щитки;
• при каждом использовании смазывать ходовой валик и винты;
• проверить уровень заправки;
• включить на холостом ходу — проверить рычаг, пусковой механизм, суппорт, скорости и передачи;
• следить за направляющим и станиной;
• не допускать резкого переключения на обратный ход, перехода коробки передач в другой режим.

Обязательно по окончанию работ провести чистку механизма. Убирают остатки стружки, протирают тканью, смоченной в керосине.

Манеры точения

Приемы работы на токарном станке разнообразны и у каждого мастера есть свои секреты. Но существует несколько основных приемов для обработки древесины на токарном станке, а также определенные манеры точения, которые носят название зависимо от расположения резца, когда происходит работа на токарном станке по:

• дереву:
• нижняя;
• прямая;
• верхняя.

Каждая из этих манер была характерна в отдельных странах или группах стран. Как правило, это зависело от того, какая именно была конструкция установки.

Так, например, верхняя (так называемая арабская) манера появилась благодаря тому, что конструкция станков, которые использовались в странах Ближнего Востока предполагает задействование одной ноги в процессе запуска станка. Эта манера появилась еще во времена, когда электродвигателей не существовало. Из-за этого токарь не мог сменить руку в процессе, поэтому был вынужден работать, держа инструмент сверху.

Со временем такая необходимость превратилась в искусство и умение, благодаря чему манера стала распространенной (она была популярна в Египте, Марокко, Греции). Как правило, для такой манеры точения использовали нож с заточкой с обеих сторон.

Особенность этой манеры в том, что нож следует удерживать двумя руками (передняя — снизу, задняя — сверху). Так появилась одна из лучших техник обработки. Об этом, например, можно судить, исходя из того, что одним инструментом можно в верхней манере выточить балясины, что в других техниках редкость.

Так называемая нижняя манера точения предполагает наличие длинного инструмента. Планка-поддержка находится на большом расстоянии от заготовки. При этой манеры обеспечивается самая большая производительность, но, к сожалению, страдает точность выполнения работы на токарном станке по дереву. При нижней манере инструмент также удерживается двумя руками, но только передняя рука в этом случае находится сверху. Чаще всего она используется для изготовления деревянной посуды, от чего также получила название «посудной».

Прямая или европейская манера предполагает использование короткой планки на опоре, которая находится близко к заготовки. Точка касания нож к заготовке находится на уровне самой планки, а обе руки находятся снизу, удерживая инструмент. При этом руки меняются при изменении направления точения справа налево и наоборот. Это манера позволяет получить самую высокую точность точения.

Очевидно, освоить токарный деревообрабатывающий станок и работы на нем не так и трудно. Если есть время и желание, то можно начать из простой детали, и уже вскоре начинающий мастер сможет стать профессионалом.