Погружение в мир токарного станка для обработки дерева

Погружение в мир токарного станка для обработки дерева

Конспекты лекций по обработке дерева на станках. Тема № 18. Назначение и устройство токарных станков для обработки древесины

Токарный станок  - это функционально законченный агрегат для обработки древесины или металла точением, состоящий из передней и задней бабок, привода и подручника, которые устанавливают на одной станине (рис. 27, 28).

Рис. 27. Токарный станок для обработки древесины:
1 - электродвигатель с защитным кожухом; 2 - передняя бабка; 3 - подручник с кареткой; 4 - задняя бабка; 5 - станина; 6 - кнопочный выключатель

У большинства моделей токарных станков станина представляет собой литое чугунное основание, на котором монтируются все основные узлы. Слева на станине закреплена передняя бабка. По направляющим станины передвигаются и закрепляются в определенном положении держатель с подручником или суппорт (каретка) и задняя бабка.

Рис. 28. Токарный станок с механической подачей суппорта и приставным лобовым устройством ТС-40:
1 - тумба; 2 - станина; 3 - передняя бабка; 4 - шпиндель; 5 - резцедержатель; 6 - дополнительный продольный суппорт; 7 - поперечный суппорт; 8 - продольный суппорт; 9 - задняя бабка; 10, 11 - маховички; 12 - ходовой вал; 13 - рейка

Передняя бабка служит для установки и крепления заготовки и передачи ей вращательного движения. Она состоит из корпуса, отлитого из чугуна, внутри которого расположен шпиндель с опорными радиальными сферическими подшипниками.

Шпиндель представляет собой стальной фасонный вал, имеющий на правом конце резьбу для крепления зажимных и других приспособлений: патрона, планшайбы и др. На левом конце шпинделя насажен двухступенчатый приводной шкив. Через привод шпиндель получает вращение от электродвигателя, расположенного за передней бабкой. Привод состоит из шкивов клиноременной передачи, а в станке “Универсал” включает также шестерни подачи вращения от шпинделя на ходовой винт продольного перемещения суппорта. Набор шкивов служит для изменения частот вращения шпинделя и соответственно заготовки.

Задняя бабка служит опорой при обработке длинных заготовок, поддерживая их задним центром, она надежно фиксирует деталь. Кроме того, задняя бабка предназначена для закрепления сверл и зенковок, подаваемых по оси вращения заготовки. Центры осей передней и задней бабок должны всегда быть соосными, то есть находиться на одной горизонтальной линии. Задняя бабка, как правило, подвижная, что и позволяет фиксировать заготовки различной длины. Электродвигатель служит для сообщения заготовке вращательного движения. При самостоятельном изготовлении станка вместо стационарного двигателя можно применить и другую электрическую машину, например, электродвигатель или электроточило.

Точение заготовки осуществляют режущими инструментами, опорой для которых служит подручник.

Органами управления (кнопками, рукоятками, маховиками) производятся пуск и остановка двигателя станка, смена направления движения шпинделя.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое токарный станок для обработки дерева

Токарные деревообрабатывающие станки предназначены для механической обработки древесины. С помощью токарных станков можно изготавливать цилиндрические, конические, фасонные заготовки, осуществлять сверление отверстий, вытачивать сложные профили, наносить рифление, нарезать резьбу и выполнять другие аналогичные операции. С помощью токарных деревообрабатывающих станков создаются декоративные и бытовые изделия, мебель, элементы строительных конструкций и многое другое. Токарный станок по дереву обладает простой конструкцией, высокой надежностью и широкой функциональностью. Он отлично подходит для индивидуального и небольшого серийного производства, столярных мастерских и строительства конструкций из дерева, а также отдельные мощные и крупногабаритные модели таких станков используются на крупных предприятиях. 

Конструктивное устройство любого токарного станка довольно простое, но весьма функционально. Станок обладает массивной станиной, на которой располагаются все узлы и рабочие механизмы станка. Так в процессе работы заготовка закрепляется на вращающийся шпиндель передней бабки. Для более надежной фиксации заготовки используется задняя бабка. С помощью подвижного подпятника выбирается наиболее оптимальное расстояние до детали в зависимости от длины резца. Главным отличием токарного станка по дереву от токарного станка по металлу является ручная подача режущего элемента. Резец упираясь в специальную опору подводится к заготовке непосредственно оператором.

Как и любое другое оборудования, токарные станки бывают разных типов и прежде чем купить токарный станок, нужно первоначально определиться с типом необходимого Вам станка, ведь каждые из его видов имеет свое направление и рассчитан на определенных вид производства. 

Токарные станки по дереву можно разделить на:

- Настольные токарные станки по дереву. Они имеют небольшие размеры и относительно небольшой вес (от 18 кг), устанавливаются на верстак или на специально подготовленную поверхность. Предназначены для изготовления штучных деталей и изделий, небольшими партиями или штучно. Предназначены для бытового использования или в малых мастерских в которых данный вид деревообработки имеет второстепенного значение. Представителем данного вида является хорошо зарекомендовавший себе токарный станок Энкор Корвет-75 (Энкор 90750).

- Оборудование для мелкосерийного производства. Имеют мощность от 500 Вт и весят в основном до 90 кг. Предназначены для мелкого серийного производства деталей и изделий. Отлично подходят для мебельных мастерских, фабрик, цехов по производству декоративных деревянных изделий. Например, токарный станок Энкор Корвет-74 (Энкор 90740) отлично справляется с такими задачами.

- Промышленные станки. Мощность станов данного вида превышает 1000 Вт, а вес их начинается где-то от 100 кг, они стационарны и трудно транспортируемые. По сути они являются уже высокопроизводительной техникой, которая обладает расширенной функциональностью для поточного изготовления деталей в больших количествах.

Какие основные компоненты составляют токарный станок для обработки дерева

На сегодняшний день существует три основных разновидности токарных агрегатов для обработки деревянных деталей в зависимости от их назначения:

• промышленные (для крупных компаний);
• полупрофессиональный (для малого бизнеса);
• настольные (для домашнего использования).

Устройства первого типа характеризуются высокой производительностью, поэтому они используются для массового производства различных продуктов. С функциональной точки зрения им нет равных, поскольку они способны выполнять большой объем работ различного вида за минимальное количество времени. Масса этих устройств составляет не менее 200 кг, а минимальный показатель мощности составляет 1 кВт.

Полупрофессиональные станки для малой промышленности характеризуются меньшими габаритами и соответственно малым весом. Его вес колеблется от 40 до 90 кг, а его функциональность намного ниже, чем у промышленного оборудования, но его достаточно для удовлетворения требований небольшой мастерской. Показатель мощности таких устройств варьируется от 0,5 до 1 кВт.

Настольные устройства используются исключительно для бытовых целей. Как правило, такое устройство устанавливается на верстаке или на любой другой рабочей поверхности и используется для обработки отдельных деталей из дерева. Масса мини-токарного станка по дереву не превышает 20-40 кг, а показатель мощности всегда ниже 0,5 кВт.

Сегодня вы можете найти много разновидностей деревообрабатывающих станков, которые используются в домашних условиях. Они отличаются по функциональности, а также ряду других функций. Рассмотрим наиболее популярные устройства, используемые домашними мастерами для обработки деревянных рисунков:

• фрезерные;
• копировально-фрезерные;
• винтовые;
• устройства с ЧПУ;
• рейсмусовые.

Токарно-фрезерные станки для дерева обычно используются для расточки пазов. Винтовые машины используются для нанесения резьбы на заготовку и для получения деталей под конус. Устройства, оснащенные копировальным аппаратом, позволяют получать изделия необычной формы и выполнять работу намного быстрее и точнее.

Копиры используют специальные шаблоны. С помощью станков для обработки толщины вы можете планировать пластину. Токарные станки с ЧПУ - это автоматические установки, которые работают по определенной программе.

Какие типы токарных станков для обработки дерева существуют

Выбрать токарный станок, подходящий для вашей работы, непросто. Помимо множества доступных марок, токарные станки бывают разных размеров. На ваш выбор, конечно, будет влиять ваш бюджет и пространство, которое у вас есть в мастерской, но при этом также необходимо подумать, какую продукцию вы хотели бы производить.

На токарном станке можно выточить предметы любой формы и различного диаметра. Максимальный диаметр заготовки в два раза превышает расстояние оси шпинделя от станины токарного станка, называемое максимальным диаметром обработки над станиной.

Поэтому выбирать токарный станок стоит, сопоставляя это число с диаметром изделий, которые мы хотим обточить, добавляя в качестве запаса хотя бы 2-3 см дополнительного диаметра.

Второй очень важный параметр при выборе токарного станка – это осевое расстояние между центрами. Он определяет, какой длины объект можно обрабатывать на данном токарном станке при вращении шпинделя между двумя центрами.

Так что если мы хотим обточить, например, ножку стола длиной 720 мм, то станка с осевым расстоянием 550 мм будет недостаточно, если только мы не приобретем удлинитель станины, способный увеличить осевое расстояние на 250 мм или даже на полметра.

Конечно, есть и другие вопросы и параметры, которые вы можете учитывать при выборе подходящего для вас токарного станка. Всегда стоит обратиться за советом и, возможно, рекомендациями по токарному станку и оснастке к опытным специалистам.

Какие факторы следует учитывать при выборе токарного станка для обработки дерева

Ручная обработка дерева на токарном станке является показателем настоящего мастерства. Из-под руки специалиста выходят произведения искусства.

Но для того, чтобы сделать такие предметы необходим не только токарный станок, но и опыт, а также «чувство материала». Все это приходит со временем и отрабатывается с каждой заготовкой все больше.

Универсальный

Универсальный токарный станок предназначен для первоначальной обдирки, а также заточки, нарезки и сверления. Также с помощью данного оборудования наносят резьбу на деревянный предмет.

Токарно-винтовой

Эта разновидность токарного станка предназначена для обработки конусовидных заготовок и, чтобы наносить резьбу.

Токарно-фрезерный

Чаще всего это оборудование применяется для расточки пазов. Если такой станок дополнительно содержит копировальное устройство, то это позволит выполнять работу быстрее и точнее. Также такие станки помогают получить предметы совсем необычной формы, настоящие произведения искусства.

Настольный

Такое оборудование подходит для использования исключительно в бытовых целях. Такие станки могут находиться в квартире, в гараже, в частном доме и выполнять самые стандартные операции по обработке изделий из древесины. Именно на таких станках народные умельцы делают самые необходимые и красивые предметы для своего интерьера.

Подробное изучение станка

Все токарные станки устроены аналогичным образом и по конструкции выстроены из одних и тех же узлов. Каждый узел в станке выполняет свою функцию и имеет свои особенности строения.

Станина

Это основа любого станка. Станина является литой частью оборудования и предотвращает излишнюю вибрацию, которая может привести к износу станка и неточности при обработке заготовке.

Фартук

Фартук преображает вращательное движение ходового винта в поступательное перемещение суппорта. Движение от ходового валика применяется при механическом перемещении поперечных салазок. Ходовой винт – необходим при нарезании резьбы, а ходовой валик – для всех прочих токарных работ.

Фартук содержит 4 кулачковые муфты, которые отвечают за прямой и обратный ход каретки и салазок. Также фартук имеет блокирующее устройство, которое препятствует одновременному включению продольной и поперечной передачи.

Суппорт

Суппорт предназначен для закрепления и перемещения режущего инструмента. Суппорт расположен на нижних салазках и само движение задается вращением винта.

Передняя бабка

Шпиндельная бабка – один из основных узлов любого токарного станка. От этой детали зависит точность расположения и движения заготовки. Передняя бабка состоит из: корпуса, шпинделя, подшипников, устройство для контроля движения шпинделя, кнопка для включения и выключения оборудования. Основанием для всех частей шпиндельной бабки является ее корпус. Форма корпуса может различаться в зависимости от модели станка.

Задняя бабка

Упорная бабка также крепится на станине и необходима для закрепления режущего инструмента. Также это опора правого конца заготовок. Опорную бабку подводят к болванке по направляющим станины и закрепляют неподвижно посредством болта и гайки.

Подручник или держатель резцов

Еще одна основная деталь для стандартного токарного станка по дереву. От него зависит удобство работы и безопасность всего процесса.

Принцип действия

Основой станка является станина. На ней расположена передняя бабка, а изнутри – электродвигатель. Движок вращает шпиндель с конусом Морзе, а с противоположной стороны оборудования крепится задняя (опорная) бабка.

Подручник, который может поворачиваться в любую сторону крепится как можно ближе к заготовке и направляет резец, поддерживая его. Станок может иметь ручную регулировку коробки передач или автоматическую. На наиболее современных моделях стоит вариатор, который позволяет регулировать быстроту хода.

Первые шаги – выбор и подготовка заготовки

На первом этапе происходит выбор и подготовка болванки для будущего предмета. Болванка должна быть оптимальной формы, без повреждений, трещин и сучков. Обязательно провести центрирование. Если болванка по форме нецилиндрическая, то ей необходимо придать похожий на цилиндр облик. Так будет проще ее обрабатывать в будущем. Для придания формы лучше всего воспользоваться рубанком.

Как закрепить заготовку

Для закрепления заготовки необходимо сделать засечки с использованием керна. После закрепления заготовки, надежность следует проверить при помощи опорной бабки. Если задняя бабка плотно прижимает головку и не отклоняется от положения станины при работе – болванка закреплена надежно. Также при правильном креплении заготовка не должна щелкать во время работы.

Используемый инструмент

При обработке заготовки на токарном станке мастер может использовать самые разные инструменты, в зависимости от требуемых работ. Одни из них подходят исключительно для черновых работ, а другие используются для чистовой, финишной отделки изделия. Читайте также: как изготовить.

Как работает токарный станок для обработки дерева

Токарные станки по дереву - это универсальные станки, которые можно использовать для вырезания различных форм из дерева.

Токарный станок по дереву промышленного уровня также может использоваться для обработки металла, но не может выполнять тяжелые операции по обработке твердых металлов.

Это связано с тем, что эти токарные станки специально разработаны для обработки мягких материалов, таких как дерево.

Закрепите токарный станок для устранения вибраций

Основным элементом, влияющим на качество обработки, являются вибрации, возникающие в процессе обработки.

Эти вибрации приводят к нежелательному дребезжанию ручного инструмента, тем самым ухудшая качество обработки поверхности.

Поэтому качество обработки на токарном станке может быть улучшено либо путем размещения тяжелых грузов на основании токарного станка, либо путем прочного крепления токарного станка к полу.

Размещение груза на станине обеспечивает прочность станка и уменьшает вибрации, возникающие при работе станка.

В то время как крепление станка болтами прочно удерживает его на месте и устраняет нежелательные вибрации.

Выберите наиболее подходящую для процесса древесину

Выбор древесины в первую очередь зависит от ее применения. Например, ясень лучше всего подходит для изготовления бейсбольных бит, в то время как красное дерево обеспечивает красивую текстуру и внешний вид мебели.

Мягкую древесину сравнительно легче обрабатывать на токарном станке, чем твердую. Режущий инструмент скользит по мягкой древесине, тем самым создавая гладкую поверхность.

Орех - один из лучших примеров мягкой древесины, которая обеспечивает высокую эстетическую ценность и очень легко обрабатывается.

Обработка мягкой древесины требует сравнительно меньшей силы резания, что снижает вибрацию ручного инструмента во время обработки.

Поэтому выбор наиболее подходящей древесины мягких пород для вашего случая поможет улучшить качество обработки поверхности изделия.

Выполняйте неглубокие пропилы для лучшего качества

Древесина - волокнистый материал, который легко режется, но выполнение глубоких пропилов увеличивает усилие реза, прилагаемое к материалу, и может привести к образованию трещин в волокнах заготовки.

Кроме того, рекомендуется следить за остротой режущего инструмента, используемого для обработки древесины, поскольку тупая кромка увеличит ударную нагрузку и расколет заготовку вдоль ее зерен.

Поэтому для получения деревянных деталей с высокой чистотой поверхности рекомендуется использовать острый инструмент и выполнять неглубокие резы на высокой скорости.

Регулярно измеряйте размеры заготовки

Режущий инструмент в токарных станках по металлу установлен на инструментальной стойке, которую можно точно перемещать с помощью маховиков, помеченных шкалой.

Однако такое точное перемещение невозможно при использовании ручного инструмента в токарных станках по дереву.

Поэтому рекомендуется регулярно измерять размеры заготовки с помощью штангенциркуля, например, верньерного штангенциркуля, чтобы обеспечить идеальный результат в соответствии с вашими требованиями.

Какие инструменты используются на токарном станке для обработки дерева

Инструкция

по технике безопасности при работе на токарном станке по дереву

ТСД-120, СТД-120

в кабинете Технология (мастерские) для учащихся

I. Общие положения

Haстоящая инструкция разработана на основании Положения об учебных мастерских общеобразовательных учреждений, утвержденного приказом №169; Положения о службе охраны труда в системе Министерства образования РФ, утвержденного приказом № 92 от 27.02.05; Правил по технике безопасности и производственной санитарии для школьных учебных и учебно-производственных мастерских; Госта 12.01.004 Оргaнизация и обучение организации труда;

Учащиеся, при выполнении рaбот на токарном станке по дереву обеспечиваются спецодеждой (фартуком с нарукавниками или халатом и головным убором – беретом), защитными очками.

II. Опасности в работе

Pанение глаз отлетающей стружкой.

Pанение рук при прикосновении их к обрабатываемой детали.

Pанение рук при неправильном обращении с резцом.

Pанение осколками плохо склеенной, косослойной, суковатой древесины

III. Правила безопасности перед началом работ

Правильно наденьте спецодежду, застегните обшлага рукавов на пуговицы, избегайте завязывать их тесемкой, спрячьте волосы под головной убор.

Проверите наличие и надежность крепления защитных ограждений и соединения защитного заземления (зануления) с корпусом станка.

Pасположите инструменты в определенном порядке на приставочной тумбочке или на особом приспособлении, уберите все лишнее со станка.

Проверите, нет ли в заготовке сучков и трещин, обстругайте заготовку до нужной формы, после чего надежно закрепите заготовку во вращающихся центрах на станке.

Установите подручник с зазором 2-3 мм от обрабатываемой детали и закрепите его по высоте центровой линии заготовки.

Проверите исправность режущего инструмента и правильность его заточки.

Проверите работу станка на холостим ходу, также исправность пусковой коробки путем включения и выключения ее кнопок.

Перед самым началом работы наденьте защитные очки.

IV. Правила безопасности во время работы

Производите подачу режущего инструмента на материал только после того, как рабочий вал наберет полную скорость вращения.

Подавайте инструмент плавно, без сильного нажима.

Своевременно подвигайте подручник к обрабатываемой детали, не допуская увеличения зазора.

Во избежание травм во время работы на станке:

не наклоняйте голову близко к станку.

не принимайте и не передавайте предметы через работающий станок

не замеряйте обрабатываемую деталь только после полной остановки ее вращения.

не останавливайте станок путем торможения рукой обрабатываемой детали

не отходите от станка, не выключив его.

V. Правила безопасности после окончания работы

Oстановите станок.

Уложите инструменты на свои места.

Удалите стружку со станка при помощи щетки. Не сдувайте стружку ртом и не сметайте ее рукой.

Cдайте станок дежурному или учителю.

Приведите в порядок себя.

Какие типы дерева можно обрабатывать на токарном станке

Как и в случае с другими процессами резания, перед запуском станка – традиционного или с числовым программным управлением – необходимо установить его рабочие параметры. Наиболее важные из них:

• скорость вращения (n) – определяет скорость, с которой токарная головка вращает закрепленную на ней заготовку детали. Выражается в оборотах в минуту (об/мин или RPM – от англ. Rounds Per Minutes);
• подача (f) – определяет перемещение ножа за время, необходимое головке для совершения одного полного оборота. Выражается в миллиметрах на оборот (мм/об). Этот параметр еще иногда называют «рабочим ходом»;
• скорость подачи (vf) – определяет скорость, с которой лезвие движется вдоль обрабатываемого на токарном станке элемента (движение подачи);
• глубина резания (ap) – определяет глубину, на которую токарное лезвие входит в объект, снимая материал (т.е. разница между диаметрами первоначальной и обработанной поверхностей). Эта величина выражается в миллиметрах;
• скорость резания (vc) – определяет расстояние, проходимое вращающимся лезвием относительно обрабатываемого материала за единицу времени. Выражается в миллиметрах в минуту (мм/мин);
• мощность (Pc) – определяет мощность, необходимую для эффективного преодоления сил трения и эффективного удаления материала режущей кромкой или вращающимся лезвием. Выражается в ваттах и ​​киловаттах;
• сила резания (Fc) – определяет силу, действующую на режущий инструмент и заготовку;
• крутящий момент (Mc) – выражается в ньютон-метрах (Нм).

Какие меры безопасности следует соблюдать при работе на токарном станке для обработки дерева

Классификация всех проводимых ремонтных работ осуществляется на основе системы планово-предупредительного ремонта (ППР). Этот комплекс включает в себя:

• техническое (межремонтное) обслуживание – обеспечивает работоспособность станка между ремонтами. ТО подразумевает уход за эксплуатируемым оборудованием и его мелкий ремонт. Может выполняться операторами станков и слесарями дежурных служб;
• текущий ремонт – осуществляется в процессе эксплуатации оборудования для его гарантированной работоспособности. В ходе ТР происходит замена или восстановление частей станка, а также необходимая регулировка и наладка;
• капитальный ремонт – выполняется для восстановления исправности оборудования. При выполнении капитального ремонта возможна замена основных узлов станка;
• непредвиденные поломки и аварийные ситуации устраняются на внеплановом ремонте. При этом заменяются или подлежат восстановлению только пострадавшие элементы.

Подготовительные работы

Перед началом ремонтных работ необходимо выявить и определить все неисправности. Для этого станок необходимо тщательно осмотреть, проверить на точность и ознакомиться с записями в журналах неисправностей, оценить объём ремонта. Необходимо изучить устройство станка, ознакомившись с чертежами и техническим паспортом.

Важно правильно определить порядок разборки механизмов и выделить подходящее для этого место. Осуществляем очистку станка от пыли и технических жидкостей и заготавливаем необходимый для ремонта инструмент. Последний шаг – обесточить оборудование и повесить предупреждающую табличку.

Малый

Малый ремонт характеризуется заменой или восстановлением небольшого количества изношенных деталей или узлов. При выполнении малого ремонта производят проверку станка на точность и чистоту обработки, регулируют или меняют подшипники, зачищают ходовые винты, меняют изношенные элементы крепления. В случае необходимости ремонтируют систему подачи СОЖ для токарного станка и смазки.

Средний

Во время проведения среднего ремонта токарного станка происходит разборка узлов агрегата, замена или восстановление нескольких узлов или механизмов, шлифовка направляющих, а также выполняют настройку и проверку под нагрузкой. При проведении среднего ремонта составляется Ведомость дефектов.

Капитальный

Самый сложный и наиболее затратный вид планового ремонта. Включает в себя полный разбор всех узлов и агрегатов станка с занесением замеченных неисправностей и отклонений в дефектную ведомость, полный ремонт задней бабки и шпинделя, замену или восстановление всех неисправных агрегатов. В рамках капитального ремонта может также проходить техническая модернизация оборудования, с целью повышения производительности и снижения брака.