Токарный станок по дереву

Токарный станок по дереву

Сразу предупреждаю, что, букв будет очень много! Если станки или самоделки не интересуют можно не читать 🙂
… дело было так.
Давно хотел собрать токарный по дереву, но, останавливали объективные обстоятельства. Любой подобный станок, это страшный геморрой с токаркой по металлу. Т.е. нужно выточить вал передней бабки, под подшипник, который есть под рукой, и, два шкива под ремень. На стороне это стоит каких то не мыслимых денег.
Собственно идея заключалась в том, что бы вообще этого избежать.
Кажется у меня это вполне получилось 🙂
Так совпало, что сломалась машинка автомат и у меня чудесным образом оказался двигатель 750 Вт. Привод стиральной машинки осуществляется поликлиновым ремнем:

При этом, хотя двигатель и крутится до бешенных 12 000 об/мин., ведущий шкив его всего 20 мм.
Прикинув передаточное и необходимое количество оборотов на токарном в районе 3 000 об/мин, я понял что это вполне себе достижимо при диаметре ведомого "шкива" равном 80 мм.
И тут меня озарило!
Задняя ступица переднеприводного Ваза, как раз около этого:

Залез немного в теорию и оказалось, что, если диаметр ведомого шкива больше трех диаметров ведущего, то его не нужно точить под профиль зубов ремня!
Ну, и тут понеслась.
Собрал весь металолом во дворе и на станину как раз завалялся 27 швеллер:

Не стал стеснятся и сразу рассчитал длину станка, на длину заготовки в 1 метр.
Этот же швеллер пошел на основание передней бабки:

Дальше вообще просто, сверлим отверстия под крепления двигателя и ступицы и варим основание:

Тянем ступичную гайку как положено:

Думаю все понимают, что девяточный ступичный узел, кратно превосходит нагрузки токарного станка! Подчеркиваю — кратно!

Дальше все проще и проще. Одеваем поликлиновый ремень выбранного размера и затягиваем крепления двигателя:

Задняя бабка, центра, подручник это уже не проблема.
Сегодня испытал и был в полном восторге 🙂
Станок работает просто идеально!

Наверняка найдется некоторое количество, особо просветленных субъектов, которые, когда то, где то, что то подобное уже видели, и, уж, точно читали в журнале Моделист-конструктор за 1979 год 🙂
Сразу хочу сказать — никто до меня подобную конструкцию в инете не выкладывал, а если бы выложил, то я, как человек чрезвычайно щепетильный, никогда не стал бы постить ремейк чьей то идеи!
Понятно, что, у заинтересовавшихся юзеров, могут остаться вопросы, поэтому выкладываю ролик с пооперационным алгоритмом сооружением станка:

Принцип работы и виды токарных станков по дереву

Деревянные изделия и конструкции так или иначе нуждаются в специальной обработке перед покраской. Осуществляется этот процесс при помощи токарных станков по дереву, которые позволяют получить не только идеально гладкую поверхность, но и сложные формы. Устанавливают подобные устройства и в крупных производственных цехах, и в небольших частных мастерских.

Устройство и принцип работы станка по дереву

Возможности деревообрабатывающего токарного станка определяются конструкцией, основными элементами которой являются:

• высокопрочная рама;
• бабка (передняя и задняя);
• электрический привод;
• блок, контролирующий скорость;
• фиксирующие механизмы;
• зажимные механизмы;
• подручники.

Рама выполняет роль каркаса станка, поэтому она изготавливается из высокопрочных материалов и может иметь любое устройство. Передняя бабка представляет собой подвижную деталь, которая удерживает деревянную заготовку в необходимом положении. Задняя бабка является съемным элементом конструкции и обеспечивает прочную фиксацию обрабатываемой болванки.

Электрический привод отвечает за асинхронное вращение, а скоростной блок позволяет выбрать оптимальное количество оборотов в минуту, обычно этот показатель варьируется от 2000 до 5000. Фиксирующие и зажимные механизмы обеспечивают комфорт при выполнении работы и исключают возможность падения болванки или изменения ее положения. Подручник используется при обрезке и декорировании деревянных заготовок.

Виды станков по дереву

Деревообрабатывающие токарные станки подразделяются на три вида, их различия заключаются в назначении и функционале:

• промышленные – к таковым относится токарно-фрезерный копировальный станок по дереву КТФ-7, отличается большими размерами, устанавливается на крупных предприятиях, заводах, фабриках;
• полупрофессиональные – к примеру, токарный станок по дереву Корвет-74, имеет более скромные размеры и вес, поэтому используется на небольших производствах, вырабатывающих продукцию в малых объемах;
• бытовые – к таковым относится токарный станок по дереву Proma DSO-1000, является наиболее компактными и применяется в домашних условиях.

Промышленные модели отличаются наибольшей производительностью, их преимущества заключаются в следующем:

• высокой скорости работы;
• производительности;
• функциональности;
• надежности.

Масса таких устройств может достигать нескольких тонн, а минимальная мощность составляет 1 кВт. Полупрофессиональные модели имеют меньший вес, обычно этот показатель варьируется от 35 до 100 кг, а мощность не превышает 1 кВт.

Токарные станки бытового типа используются в тех случаях, когда за один раз планируется обрабатывать не более двух деталей. Их максимальный вес составляет 40 кг, а мощность – 0,5 кВт. Такие агрегаты имеют достаточно скромный набор функций и, как следствие, меньшую производительность и возможности. Делятся они на несколько типов:

• фрезерные – задействуют, в основном, при растачивании пазов;
• винтовые – позволяют наносить резьбу и придавать деталям конусообразную форму;
• копировально-фрезерные – применяются для изготовления деталей необычных форм, для работы с ними используют специальные трафареты;
• рейсмусовые – выполняют обстругивание досок.

Кроме этих моделей, выпускаются станки с ЧПУ. Они представляют собой полностью автоматизированные агрегаты, способные работать самостоятельно, без участия мастера, по заранее выбранной программе. Используются такие устройства в крупных цехах, где производство поставлено на поток.

§ 9. Технология обработки древесины на токарном станке

При обработке на токарном станке заготовка совершает вращательное движение, которое называют главным движением. Инструмент перемещается относительно неё, совершая вспомогательное движение, или движегше подачи. В процессе точения острое лезвие инструмента снимает с поверхности заготовки стружку.

Инструменты для точения заготовок

Для обработки заготовок на станке применяют специальные стамески, имеющие удлинённые ручки (рис. 25). Для предварительной, черновой, обработки применяют полукруглые стамески: желобчатую (рис. 25, е) или плоскую (рис. 25, б). Окончательную, чистовую, обработку выполняют с помощью косых стамесок (рис. 25, г, Э), ими же подрезают торцы и отрезают деталь. Узкую желобчатую стамеску применяют для прорезания канавок (рис. 25, а), а заострённые (рис. 25, в, ж) — для разного вида работ.

Рис. 25. Стамески для токарных работ: а — полукруглая желобчатая узкая; б — полукруглая плоская; в — заострённая с острым утлом при вершине; г — косая узкая; д — косая; е — полукруглая желобчатая; ж — заострённая с тупым утлом при вершине

Концевая часть стамески, срезающая стружку с заготовки, называется лезвием. На рисунке 26 показано лезвие косой стамески. При точении древесины применяют стамески с углом заострения лезвия β = 20°. 40°.

Рис. 26. Лезвие косой токарной стамески: 1 — режущая кромка; 2 — вершина

Заточка лезвий стамесок

Лезвие стамески должно быть обязательно заточено. Это позволит легче и чище обрабатывать поверхность заготовки. Если режущая кромка стамески будет тупой, то поверхность получится шероховатой и ворсистой.

Лезвие сначала затачивают на шлифовальном круге (рис. 27, а, б). После заточки на лезвии появляются небольшие заусенцы, которые снимают на плоском мелкозернистом наждачном бруске (рис. 27, в).

Рис. 27. Заточка лезвий стамесок: а — косой на шлифовальном круге: б — полукруглой на шлифовальном круге: в — косой на наждачном бруске: 1 — правильное положение лезвия при заточке; 2 — неправильное

Внимание! В учебной мастерской заточку стамесок выполняет учитель.

Подготовка заготовки

Выбор заготовки начинают с её осмотра: на ней не должно быть пороков древесины, описанных в § 2 (см. рис. 3). Наиболее пригодна для обработки сухая без сучков древесина лиственных пород: берёзы, липы, клёна и др.

После этого выстругивают из заготовки брусок квадратного сечения с припуском по диаметру 8. 10 мм и по длине 40. 60 мм. Затем на торцах заготовки размечают восьмиугольник и строгают восьмигранник рубанком так же, как и при обработке цилиндрических поверхностей ручным инструментом (см. § 7). Таким образом заготовке придают форму, близкую к цилиндрической. Это облегчает её обработку на станке независимо от способа её закрепления (см. рис. 23).

Установка заготовки на станке

Чтобы закрепить длинную заготовку на станке, со шпинделя снимают трезубец, крепят его в зажиме верстака, совмещают пропил на торце заготовки с трезубцем и забивают киянкой в него заготовку. Не рекомендуется забивать заготовку на трезубец, уже установленный на шпинделе, так как от ударов киянки могут выйти из строя подшипники шпинделя.

Трезубец с заготовкой устанавливают на шпиндель, подводят заднюю бабку и крепят её винтом к направляющим (см. рис. 21, б). Затем прижимают заготовку к трезубцу центром, направляя его в отверстие, подготовленное в заготовке, и закрепляют центр зажимом. Если применяется не вращающийся центр, то его смазывают машинным маслом.

Периодически, через каждые две-три минуты работы, станок останавливают и проверяют надёжность закрепления заготовки. В случае необходимости заготовку дополнительно поджимают центром задней бабки.

Установка подручника станка

Подручник устанавливают так, чтобы его верхняя (опорная) поверхность была на 2. 3 мм выше линии центров станка и находилась на расстоянии 3. 4 мм от поверхности заготовки.

Для проверки этого зазора заготовку при выключенном станке проворачивают вручную на один-два оборота. В процессе обработки зазор будет увеличиваться. Поэтому надо периодически останавливать станок, придвигать подручник ближе к заготовке и опять проворачивать вручную заготовку, проверяя наличие зазора. Каретку подручника крепят к направляющим рукоятками гайки, а подручник в нужном положении фиксируют стопором (см. рис. 21, в).

Точение заготовки

Перед началом работы надевают защитные очки и опускают защитный экран. Затем включают станок. Стамеску, крепко удерживая правой рукой за ручку, помещают на подручник. Левая рука находится сверху стамески и прижимает её к подручнику (рис. 28). При этом рука должна находиться вблизи подручника, но не касаться его.

Рис. 28. Черновое точение заготовки на токарном станке

При черновом точении заготовки (см. рис. 28) полукруглую стамеску медленно подводят к заготовке. Перемещая стамеску по подручнику влево и вправо, можно снять за один проход (одно движение вдоль обрабатываемой поверхности) стружку толщиной 1. 2 мм. Первый проход ведут серединой лезвия, а последующие — его боковыми частями, чтобы обрабатываемая поверхность была менее волнистой. Завершают черновое точение тогда, когда диаметр заготовки станет на 3. 4 мм больше заданного диаметра.

Чистовое точение производят косой стамеской, причём стружку срезают только серединой режущей кромки (рис. 29). Стамеску держат двумя руками и устанавливают ребром на подручник тупым углом вниз. При обработке конической поверхности точение ведут от большего диаметра к меньшему.

Рис. 29. Чистовое точение косой стамеской: а — вид с торца заготовки; 6 — вид сверху

Контроль качества детали

Прямолинейность обработанной поверхности можно проверить линейкой на просвет, а диаметральные размеры — с помощью кронциркуля (рис. 30).

Рис. 30. Контроль качества летали кронциркулем

Шлифование деталей

Шлифование готовой детали выполняют шлифовальной шкуркой, которую обёртывают вокруг детали и удерживают руками (рис. 31, а), или шлифовальной колодкой (рис. 31, 6).

Рис. 31. Шлифование детали: а — шкуркой: б — шлифовальной колодкой

Иногда на поверхность отшлифованной детали наносят декоративные кольцевые полоски. Для этого берут брусок из более твёрдой древесины, чем древесина обрабатываемой детали, и прикладывают ребро бруска к вращающейся на станке детали. Поверхность в месте соприкосновения нагревается и немного подгорает. В результате этого на детали остаются круговые полоски коричневого цвета.

Подрезание торцов

Подрезание торцов выполняют косой стамеской. Первоначально её устанавливают острым углом вниз и делают неглубокую кольцевую канавку глубиной 2. 3 мм в том месте, где будет находиться торец. Затем стамеску переворачивают тупым углом вниз, ставят её на ребро и, отступив немного от канавки, срезают на конус концевую часть заготовки до торца (рис. 32). Повторяют это движение несколько раз, углубляясь в заготовку, пока диаметр шейки не станет равным 10. 12 мм. После этого выключают станок, снимают заготовку со станка и пилой с мелкими зубьями отрезают концевые участки заготовки. Торцы зачищают напильником и шлифовальной шкуркой.

Рис. 32. Подрезание торца косой стамеской

В таблице 4 в качестве примера представлена технологическая карта изготовления изделия «скалка».

Таблица 4

Технологическая карта.
Изготовление изделия «скалка»

Во время работы бережно относитесь к станку, приспособлениям, инструментам, чтобы они служили как можно дольше.

1. Не включать станок без разрешения учителя.
2. Работать только при опущенном защитном экране.
3. Работать на станке можно только в спецодежде, застёгнутой на все пуговицы, и в защитных очках.
4. Надёжно закреплять заднюю бабку.
5. Надёжно устанавливать и крепить заготовку.
6. Все разметочные операции и измерения заготовки выполнять только при выключенном станке.
7. Обо всех неисправностях сообщать учителю.
8. Не отходить от включённого станка.

Практическая работа № 10

Точение детали из древесины на токарном станке

1. Изучите чертёж детали, выданной учителем, или детали своего творческого проекта, имеющей цилиндрическую или коническую форму.
2. Подумайте и определитесь, в каком шпиндельном приспособлении вы будете закреплять заготовку (в патроне, на планшайбе или с помощью трезубца и центра).
3. Подготовьте заготовку — брусок квадратного сечения, разметьте и прострогайте рубанком восьмигранник.
4. Закрепите заготовку на станке.
5. Установите подручник в необходимом положении, проверив наличие зазора между ним и заготовкой путём проворачивания заготовки вручную на один-два оборота.
6. С разрешения учителя выполните черновую и чистовую обработку заготовки.
7. Отшлифуйте готовую деталь.
8. Снимите деталь со станка, отпилите концевые участки, окончательно зачистите деталь.
9. Если это необходимо, покройте деталь лаком.
10. Проконтролируйте качество полученной детали.

Новые слова и понятия

Главное движение; движение подачи; обработка черновая, чистовая; стамески: полукруглая, косая.

Выбираем настольный токарный станок по дереву

Настольные токарные станки по дереву – незаменимые помощники в столярных, багетных мастерских и даже на крупных деревообрабатывающих производствах. Благодаря своей универсальности, станки этого типа могут выполнять очень широкий спектр задач по механической обработке древесины: сверление и обточка, нарезка резьб, создание пазов и отверстий, обработка торцов, цилиндрических и конических поверхностей, а также фасонных заготовок.

С помощью настольного токарного станка изготавливаются: мебельные ножки, стойки, подставки, различная посуда, игрушки, шкатулки и пр. Мастера деревообработки всегда обеспечены заказами, а с правильно подобранной установкой работа может стать ещё быстрее, качественнее и экономичнее.

Основные характеристики настольных токарных станков

Токарные мини-станки очень компактны. Самый легкий весит не более 18 кг и устанавливается на верстак. Мощность настольного аппарата начинается от 350 Вт и доходит до 500 Вт. Однако такие установки относятся к оборудованию для мелкосерийного производства. Их вес уже на порядок выше – до 90 кг.

Качество обработки, как известно, зависит от частоты вращения. Скорость вращения шпинделя токарной установки варьируется от 400 до 3500 оборотов в минуту. Регулируется данный параметр исходя из породы древесины и требуемой точности обработки.

Устройство и принцип работы

Основой токарного станка, в том числе настольного, является станина. На неё крепятся все остальные узлы. А именно, передняя бабка (поводковый патрон) с вращающимся шпинделем, задняя фиксирующая бабка и подвижной подпятник. Задача поводкового патрона – вращать заготовку. Задняя бабка надежно фиксирует деталь (особенно, если она длинная). Подпятник обеспечивает оптимальный выбор расстояния до заготовки.

Закрепление детали на токарном станке может осуществляться двумя способами: между центрами задней и передней бабки и с помощью планшайбы. Первый – наиболее распространенный вариант и применяется для обработки небольших длинных брусков без торцевой обточки. Здесь важна высокая точность крепежа, чтобы при вращении не было биения детали. Для этого используется угловой центроискатель. Второй способ более надежный и необходим, если требуется обработка торцов заготовки. В отличие от предыдущего варианта, крепление осуществляется не зубцами патрона, а с помощью болтов, которые очень крепко удерживают деталь при всесторонней обточке.

Главное отличие деревообрабатывающего токарного станка от аналогичного по металлу – ручная подача резца (режущего инструмента, стамески). Закрепляется он только в одном случае – при использовании копировального устройства. В остальное время резец-стамеска удерживается и управляется мастером вручную, частично опираясь на подпятник. То есть автоматически можно изменять только скорость вращения шпинделя.

Весь процесс обточки проходит в два этапа. Сначала делается черновая обработка под углом в 15-30 градусов, а затем чистовая под углом в 45 градусов. Толщина стружки в обеих операциях не должна превышать 0,5-1 мм.

Обзор оборудования настольных токарных станков

Лучшие настольные токарные станки по дереву – импортные. И дело даже не в том, что отечественные аппараты плохие. Просто они более высокого класса мощности и рассчитаны на использование в промышленности. Выбор подобных установок на технологическом рынке достаточно широк, но по большому счету все они, вне зависимости от страны-производителя, собираются в Китае. Поэтому, определяясь с покупкой, ориентироваться стоит на оптимальное соотношение цена-качество-функциональность.

Самая доступная на сегодняшний день модель настольного деревообрабатывающего токарного станка – Proma DSO-1000 (Чехия) по цене от 6 500 рублей.

При этом аппарат может выполнять множество задач по обработке цилиндрических, конусных и фасонных поверхностей из твердых и мягких древесных пород. В комплекте поставки есть даже копировальное устройство и набор инструментов. Крепление детали осуществляется с помощью планшайбы. Мощность станка – 400 Вт с регулируемой частотой вращения шпинделя от 850 до 2510 об/мин. Длина обточки – 1000 мм, длина обточки над станиной – 350 мм. Весит установка 35 кг и имеет довольно компактные габариты: 1450х250х370 мм.

Одна из лучших моделей по соотношению цена/качество – HolzStar DB450 (Китай) стоимостью от 12 000 рублей.

Популярность данному аппарату обеспечили три фактора: отличная, продуманная конструкция, прекрасная эффективность и доступная цена. Мини-станок оснащен чугунной станиной, которая обеспечивает минимальную вибрацию, а, следовательно, и высокоточную обработку самых мелких деталей. Однако главный козырь установки перед аналогами – скорость вращения шпинделя. Она может настраиваться от 500 до 3150 об/мин. при общей мощности 370 Вт. Предельный диаметр обрабатываемой детали – 254 мм. Максимальная длина заготовки – 450 мм, но при покупке специального удлинителя станины этот параметр можно увеличить ещё на 1000 мм. Вес станка – около 38 кг, а габариты более чем компактные – 820х300х430 мм.

Модель JET JWL-1220 (Швейцария) по цене от 18 500 рублей – довольно мощный 750-ватный токарный станок, но производителем позиционируется как настольный.

Ряд узлов, включая станину, выполнены из серого чугуна, что делает аппарат очень устойчивым к вибрации. Двигатель имеет 6 скоростей с двумя режимами: у первого частота вращения от 400 до 3300 об/мин., у второго – с плавной регулировкой от 500 до 3900 об/мин. Ручной токарный инструмент легко и прочно фиксируется с помощью быстрозажимного рычага. Сам станок оснащен резиновыми ножками, предотвращающими его смещение во время работы. Дополнительно в комплекте поставляются: 710-миллиметровый удлинитель станины, 710-миллиметровая подставка станка и защитные очки. Вес аппарата – 45 кг.