Резцы токарные по дереву

Виды токарных резцов

Широкий круг решаемых задач, которые возникают при создании конструкций из дерева, требует большого количества токарных приспособлений различного назначения. Современные производители предлагают большое многообразие таких изделий. На любой токарный резец возложено выполнение определённых практических задач. Каждый токарный резак состоит из двух частей: рабочей части, производящей обработку или резание и элементов крепления. На рабочую часть выделяют примерно 20 сантиметров от всей длины металлической заготовки. Такой размер обеспечивает свободу манёвра инструментом, что гарантирует точность выполнения требуемых операций. Запас по длине позволяет много раз производить обработку режущей части. Длина хвостовой части определяется длиной будущей ручки. Она должна обеспечивать безопасную работу.

Несмотря на большое многообразие подобных инструментов, все типы токарных резцов можно классифицировать по следующим признакам:

• характеру выполняемых задач;
• материалу, из которого он изготовлен;
• форме наконечника и значению углов заточки.

Такая классификация токарных резцов позволяет точно определить их область применения. По характеру решаемых задач они могут быть отрезными и обрабатывающими. В качестве материала для их изготовления выбирают марки сталей, обладающие повышенной твёрдостью. Это позволяет создать хорошо режущую переднюю кромку.

Токарные резцы, подразделяются на следующие виды:

• отрезные;
• стамески;
• скребки.

Стамески делятся на две группы. Первая предназначена для грубой обработки или резания. Вторая —  применяется для окончательной или чистовой обработки.

В основном они обладают четырьмя формами режущей кромки:

• прямой или плоской;
• радиусной;
• в виде скобы;
• уголковой.

Ширина стамески выбирается в зависимости от размера заготовки. Она изменяется от четырёх до тридцати миллиметров. Основная группа токарных стамесок имеет лезвие, позволяющее вытачивать необходимые фигуры на плоской поверхности. Для придания определённого рифления изготавливаются специальные стамески. К ним относятся:

• рейер полукруглый (его название определяется формой лезвия. С его помощью производят предварительную обработку подготовленной заготовки);
• мейсель имеет обоюдоострую режущую кромку, угол схождения граней достигает 25 градусов. Он идеально подходит для вытачивания различной величины углублений, проточки канавок, вырезания фигур и рисунков. С его помощью осуществляют чистовую обработку поверхности;
• стамеска- крючок (предназначен для изготовления в поверхности различных углублений, Их величина зависит от диаметра крючка);
• стамеска гребёнка – позволяет нарезать резьбу на внешней и внутренней стороне деревянного изделия (с её помощью изготавливают деревянные метизы, для последующего крепления отдельных деталей);
• стамеска-скребок – применяется для чистовой обработки деталей, имеющих поверхность цилиндрической формы.
• клюкарзы (к ним относятся угловые стамески. Они применяются для вырезания на поверхности изделия сложных и объёмных рисунков, орнаментов, барельефов или различных декоративных украшений);
• клепики (применяется для тонкой доработки рельефной поверхности. Особенно она полезна для изготовления сложных изображений, выборки древесины в труднодоступных местах).

Следовательно, стамески могут быть плоские или фигурные. Основными характеристиками, на основании которых производится классификация резцов является форма будущего изделия и его художественное оформление. Работа стамесками производится вручную. Качество получаемого изделия во многом зависит от качества токарного инструмента, плотности древесины и квалификации мастера.

Чистовая обработка производится токарными резцами с углом заточки в правую или левую сторону. Опыт проведенных работ показал, что наиболее приемлемым является угол равный 70-75 градусов. Для финишной зачистки используют токарные изделия, заточенные под углом в 20-25 градусов.

Для решения более сложных (нестандартных) задач применяют фасонные резцы. К ним относят токарные изделия, обладающие режущей частью в форме полукруга.

Многообразие предлагаемых в продаже токарных резцов и возможность самостоятельного изготовления позволяет выбрать такой инструмент, который позволит решать самые сложные задачи и создавать неповторимые детали с самыми причудливыми рисунками из любых типов древесины.

Геометрия токарных резцов

Изображение №2: геометрия токарного резца

Расскажем об углах резцов и их назначениях.

1. Задний вспомогательный угол (α₁). При его уменьшении снижается сила трения между задней плоскостью инструмента и обрабатываемой заготовкой.

2. Угол вершины (ε). Формируется между режущей кромкой и задней вспомогательной плоскостью. Чем больше этот угол, тем лучше условия теплоотвода и выше прочность резца.

3. Вспомогательный угол в плане (ϕ₁). Его размер варьируется в пределах от 10 до 30°. С уменьшением угла улучшается чистота обработки, но возрастает сила трения.

4. Главный угол в плане (ϕ). Его размер варьируется в пределах от 20 до 90°. От размеров угла зависят длина и ширина среза. Чем меньше ϕ, тем ниже температура и сила резания. Чистота обработки также улучшается. Но с уменьшением угла возрастают вибрации и радиальная сила резания.

5. Угол резания (δ). Формируется между передней поверхностью и плоскостью резания.

6. Основной передний угол (γ). Его размер варьируется в пределах от -5 до +15°. При увеличении угла облегчается врезание инструмента в металл, улучшается отвод стружки, уменьшаются сила резания, деформация обрабатываемой поверхности и потребляемая мощность. Однако при этом ухудшаются теплоотвод и сокращается срок службы режущей кромки.

7. Угол заострения (β). Формируется между передней и главной задней поверхностями. Оказывает влияние на остроту и прочность инструмента.

8. Главный задний угол (α). Его размер варьируется в пределах от 6 до 12°. С уменьшением угла снижается сила трения между деталью и задней поверхностью резца. При этом улучшается теплоотвод и продлевается срок службы инструмента, но ухудшается чистота обрабатываемой поверхности.

9. Угол наклона главной режущей кромки (λ). Влияет на направление отвода стружки. При положительных λ и λ = 0° стружка сходит к обрабатываемой поверхности. Резцы с положительными λ (12–15°) применяют при обработке заготовок из жаропрочных и закаленных сталей. У универсальных токарных резцов λ = 0°. Резцы с отрицательными λ применяют для чистовой обработки.

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.

Как затачивать износившиеся или новые резцы?

Предназначение неправильно заточенных стамесок часто меняется, сделать этот процесс без ошибок сложно. При использовании промышленной стамески для токарного станка также потребуется заточка резцов

Поэтому необходимо обратить внимание:

• на угол заточки, если это готовый инструмент;
• на конечную форму режущей кромки, если он был изготовлен самостоятельно.

Факты влияют на простоту работы с деревом в дальнейшем и на долговечность инструмента инструмент.

Выгодным вариантом является электрозаточный станок и его круги, с разными размерами зерна. Как альтернативу мастера советуют использовать мощную дрель, работающую в усиленном режиме. Для этого процесса подойдет старый инструмент, такие действия могут износить двигатель.

В случае ручной заточки подойдут бархатные бруски, но при малейшей ошибке будет испорчено не только качество конечного инструмента, но и потеряно много времени. Поэтому перед практикой, следует почитать литературу на эту тему, она поможет освоиться с этим древним ремеслом.

Заточка резцов по дереву

Устройство токарного станка по дереву

Идеей собрать свой токарник по дереву рано или поздно начинает болеть практически каждый мастер. Кто-то приходит к этому самостоятельно, после долгих расчетов и раздумий, а кто-то вспоминает детство, и школьную мастерскую там ведь тоже были станки по дереву. Да и сложного, в том, чтобы собрать деревообрабатывающий станок по образу и подобию школьного нет. Ведь материал в виде отрезков труб в гараже найдется уж точно.

Первым делом стоит вспомнить все основные части конструкции того самого, школьного станка по дереву. Деталей здесь вроде и немного, но каждая из них выполняет определенную роль, без которой все превращается в груду металлолома.

Основой любого станка выступает станина. Это массивное основание, на котором крепится все остальное оборудование. Станина должна быть максимально прочной и жесткой, во время работы она должна выдерживать большие нагрузки не только в виде массивной заготовки, но и в виде вибрации и действия разнонаправленных сил при обработке деревянной заготовки.

Передняя бабка токарного станка представляет собой устройство, в котором устанавливается приводной вал. С одной стороны вала устанавливается устройство зажима заготовки – токарный самоцентрирующийся патрон, планшайба или устройство, на которое навинчивается или набивается заготовка из дерева. С другой стороны токарного вала крепится ведущая шестерня, шкив с одним или несколькими ручьями для ременной передачи. Токарный вал должен обеспечивать вращательное движение со скоростью до 3000 оборотов, для бытовых нужд этого достаточно. Поэтому токарный вал обычно устанавливается на подшипниках или втулках

Ось вала является основной осью токарного станка, и чем выше вал над станиной, тем больше диаметр заготовки можно обрабатывать.  Обработка деталей на станке осуществляется при помощи ручных резцов, а учитывая скорость вращения вала, неосторожное прикосновение к шкиву или ремням может повлечь травму, поэтому передний узел обязательно закрывается защитным экраном или кожухом. Жесткое крепление защиты к передней бабке обязательное условие безопасной работы

С противоположной стороны устанавливается задняя бабка. Это жесткий упор, с конусом-центром, который находится точно по оси токарного вала. Центр может двигаться вдоль оси для закрепления заготовки. Чтобы зафиксировать положение центра, нужно предусмотреть механизм его фиксации.

Во время работы на токарнике используются ручные резцы. Для того чтобы не держать их на весу между передней и задней бабкой устанавливается подручник – упор под резцы.

Для вращения рабочего вала устанавливается привод, это может быть электродвигатель с прямой или ременной передачей, а может быть и привод от мускульной силы. Кстати, первые токарные станки по дереву были именно с ручным приводом – по типу лучковой пилы, это потом, они были вытеснены ножным приводом.

Что можно сделать?

Токарный станок – инструмент не только для изготовления строительных заготовок. Часто он используется для создания различных сувениров и декоративных изделий: шкатулки, вазы, шахматы, подсвечники, деревянные игрушки и многое другое.

Ваза

Кроме станка, понадобятся и другие инструменты: стамеска, линейка, циркуль, ножовка, топор, рубанок. Учитывая многообразие форм, какие могут принимать вазы, данные изделия могут быть достаточно простыми или сложными.

Рассмотрим несложный пример:

• заготовка, подработанная по длине и с торцов, устанавливается на станке;
• снимается верхний слой дерева и придается задуманная форма: овальная, прямая и др.
• с помощью сверла в свободном торце по центру делается отверстие глубиной меньше длины вазы;
• резцом «косячок» вырезается полость изделия;
• изделие шлифуется, дно дорабатывается вручную;
• покрытие лаком.

Точеные шахматы

Для изготовления шахмат подойдут маленькие деревянные заготовки с диаметром сечения 50–60 мм.

С одной стороны заготовки сечение нужно более мелкое – этим концом заготовка будет фиксироваться на станке.

• резцом подрезается свободный конец заготовки и прижимается к задней бабке;
• снимается слой древесины для придания круглой формы;
• на усмотрение мастера вытачивается форма самой фигуры;
• шлифовка, фигура отрезается от фиксируемой части;
• покрытые лаком/краской.

Важно!
Фиксируемая часть должна быть подработана до округлой формы, так как установка в патроне четырехгранной заготовки создаст дополнительную нагрузку на резец!

Делаем шкатулку

Шкатулка – довольно простое в изготовление изделие. В качестве основы можно использовать заготовку в форме цилиндра.

Главную сложность здесь представляет крышка, которая должна быть вровень с краями корпуса шкатулки и входить в пазы стенок, чтобы плотно закрываться.

• закрепляем заготовку на станке и полукруглым резцом придаем более четкую форму;
• прямым узким резцом формируем внутреннюю полость шкатулки;
• треугольным резцом доводим получившеюся нишу до стенок корпуса;
• прямым широким резцом формируем дно изделия и паз для крышки;
• шлифуем, наносим лак и воск.

Крышка делается из аналогичной заготовки только более тонкой. Она проходит те же этапы, что и корпус, а формирование внешней и внутренней стороны, которые могут быть прямыми или выпуклыми, проводится прямым широким резцом.

Деревянные изделия своими руками из разных пород древесины

Еще более удивительные вещи из дерева изготавливают полностью вручную, без токарного станка. Так, популярным стало создание деревянного корпуса для обыденных вещей: флеш-накопитель, компьютерная мышь.

Существует даже концептуальная модель телефона, изготовленного полностью из дерева и имеющего сенсорные кнопки.

Статуэтки животных

Подобное искусство целиком и полностью зависит лишь от уровня мастерства изготовителя и его фантазии. Для подобных изделий лучше подходит липа.

Эта порода не образует трещин и хорошо поддается обработке. Но работают и с другими породами. Для изготовления понадобятся:

• стамеска с закругленным и треугольным концом для создания соответствующих форм;
• нож-косяк и нож со скошенным лезвием.

Прежде чем сразу приступить к работе с деревом лучше набросать на бумаге эскиз, как будет выглядеть будущее изделие. Часто рисунок калькой переносят на заготовку, а во избежание ошибок до работы с металлическими инструментами рисуют на фигуре контур карандашом.

Поделки-сувениры

В качестве небольших подарков и сувениров отлично смотрятся различные изделия из дерева, сделанные своими руками. Это могут быть кухонные принадлежности: ложки, лопатки. Различные брелоки, значки, целые картины и многое другое.

Правила заточки резцов по металлу для токарного станка

Чтобы обеспечить эффективную, качественную и точную обработку заготовки на токарном станке необходимо регулярно производить заточку резцов. Это способствует приданию рабочей части необходимой формы и получению угла с требуемым значением.

Станок для заточки токарных резцов по металлу

Важно! Только инструмент, выполненный в виде пластины одноразовой твердосплавной, не нуждается в затачивании. На промышленных предприятиях заточка резцов осуществляется на станке со специальными приспособлениями, что соответствует классификации токарного станка

Чтобы выполнить процедуру в домашних условиях можно воспользоваться одной из методик. Заточка инструмента может выполняться при помощи химических реактивов, с использованием точильных кругов

На промышленных предприятиях заточка резцов осуществляется на станке со специальными приспособлениями, что соответствует классификации токарного станка. Чтобы выполнить процедуру в домашних условиях можно воспользоваться одной из методик. Заточка инструмента может выполняться при помощи химических реактивов, с использованием точильных кругов.

Полезный совет! При помощи абразивного круга, который может быть установлен на токарном станке, можно выполнить качественную и эффективную заточку резцов, придав инструменту определенные геометрические параметры.

При выборе точильного круга следует обращать внимание на материал изготовления рабочей части элемента. Если затачиванию подлежит твердосплавный резец, необходимо выбирать круг характерного зеленого цвета из карборунда

Для изделий из быстрорежущей или углеродистой стали лучше использовать круг из корунда.

Заточка поверхностей резца: а) передней поверхности; б) главной задней поверхности; в) вспомогательной задней поверхности; г) радиуса закругления вершины

Заточку можно производить без охлаждения или с охлаждением. Второй вариант является более приемлемым. В этом случае холодная вода должна подаваться в то место, где соприкасается токарный резец с точильным кругом. Если охлаждение не применяется, после окончания процедуры резец нельзя резко охлаждать, что приведет к растрескиванию режущей части.

При выполнении затачивания важно строго соблюдать последовательность действий. Вначале на точильном круге обрабатывается задняя основная поверхность, затем задняя вспомогательная, и в конце передняя

Последний этап заточки состоит из обработки вершины резца, придав ее требуемый радиус закругления.

Полезный совет! При выполнении процедуры затачивания резец следует постоянно медленно передвигать по кругу, стараясь не слишком его прижимать. Это необходимо, чтобы поверхность равномерно изнашивалась, а режущая кромка получалась максимально ровной.

Заточка резцов для токарного станка, предназначенных для работы по металлу, является очень важным процессом, выполнять который следует правильно

Среди широкого ассортимента токарных резцов по металлу можно выбрать наиболее подходящий вариант, который справится с поставленной задачей

Для этого следует определиться, какой металл будет подлежать обработке, какие операции должны быть выполнены, важно ли соблюдать геометрические параметры конечного изделия или необходимо обеспечить высококачественную обработку поверхности. Только после этого следует приступить к выбору инструмента

Заточка резцов своими руками

От правильности заточки рабочего инструмента во многом зависит качество обработанной поверхности.

Для этого понадобится электрозаточной станок с набором кругов разной зернистости и бархатный брусок для ручной правки лезвия.

Видео заточки резцов

Угол заточки каждый мастер выбирает самостоятельно, ориентируясь на своё мастерство токаря, твёрдость древесины, качество рабочего инструмента и окончательный желательный вид обрабатываемой поверхности.

Для начинающего токаря оптимальными вариантами углов заточки будут:

• для мейселя – сам скос должен составлять 40° по отношению к оси рабочей поверхности и по 40° для каждой стороны лезвия;
• для рейера – 50° — 60°.

Со временем, когда уровень мастерства токаря будет расти, углы затачивания можно будет уменьшать до 20° — 35°.

В идеале, кроме набора разнофасонных, желательно иметь резцы одного вида, одинакового размера, но с разными углами заточки. Это намного ускорит и облегчит работу токаря, а также продлит срок их службы, потому что не нужно будет постоянно перезатачивать лезвия исходя из вида обрабатываемой древесины.

Более тупые углы затачивания предназначены для: твёрдых пород дерева, первоначальной (грубой) обработки.

Более острые углы режущего инструмента позволяют качественнее обработать поверхность, ускорить процесс точения, но в тоже время существует большая вероятность скола заготовки, повреждения лезвия. Да и затачивать и править такой инструмент приходится намного чаще, чем с более тупыми углами.

Приблизительный угол заточки лезвия формируется ещё на стадии изготовления резцов своими руками, до начала термической обработки — закаливания.

Потом, когда они полностью готовы, процесс затачивания осуществляют с помощью абразивного круга и завершают ручной доводкой на бархатном бруске.

Устройство деревообрабатывающего токарного станка

Конструктивно различные типы таких агрегатов для обработки изделий из дерева построены из элементов, имеющих одинаковое функциональное назначение. Независимо от принадлежности к категории схема токарного станка включает следующие элементы:

• массивную станину (на ней располагаются основные узлы);
• переднюю бабку с закреплённым шпинделем;
• заднюю бабку с элементами фиксации заготовки;
• суппорт, служащий для подачи обрабатывающего инструмента;
• привод передачи вращения;
• двигатель;
• система управления скоростью вращения (выполняется дискретным с несколькими скоростями вращения);
• элементы схемы электрооборудования;
• органы ручного управления (обычно они реализованы с помощью различной формы рукояток, маховиков, электрических кнопок или переключателей);
• средства защиты от пыли и опилок;
• отдельные станки снабжаются специальной системой защиты при возникновении аварийной ситуации;
• фартук;
• наиболее совершенные аппараты оснащаются мощным пылесосом для удаления отходов древесины.

Несмотря на единообразие элементов, каждый производитель предлагает своё устройство токарного станка по дереву, с применением своих технических решений. Станина изготавливается из чугуна или стали и имеет большой вес, что позволяет стабилизировать вращение двигателя и всех вращающихся деталей. На ней крепятся все основные узлы.

Любая бабка токарного станка в том числе и для работы по дереву выполнена по стандартной схеме. Она имеет:

• шпиндель, оснащённый системой крепления обрабатываемой заготовки;
• несколько подшипников (в состав включены три подшипника: упорный, передний и задний);
• специальные регулировочные гайки;
• муфта для переключения.

Вторым элементом является задняя бабка токарного станка. Она обладает двумя степенями свободы. Такая особенность позволяет изменять положение заготовки в горизонтальном и вертикальном направлении. Данная система крепления обеспечивает качественную обработку деталей самой сложной формы. Для увеличения жёсткости крепления заготовки в токарных станках применяется пиноль. Она изготовлена в форме гильзы, перемещается вдоль главной оси.

На суппорт токарного станка возложены две функции:

• фиксация инструмента из имеющегося в комплекте;
• перемещение в заданных плоскостях для обработки.

Суппорт расположен на станине. Он снабжён двумя видами салазок (поперечными верхними и продольными, которые называются кареткой). Для осуществления разворота он имеет поворотную систему. Вся система изменение положения суппорта называется приводом подач. Связь суппорта со шпинделем осуществляется через реверсивное устройство, называемое трензель.

Вращение деталей токарного станка осуществляется с помощью ременной передачи, которая служит передаточным элементом от электрического двигателя к передней бабке. Эти элементы составляют привод главного движения. Для каждой конструкции производитель предлагает своё количества переключение скоростей вращения шпинделя. В основной массе станков диапазон скоростей вращения деталей варьируется от 200 об/мин до 1000 об/мин.

Элементы электрической схемы расположены в отдельном блоке. Благодаря происходит распределение управляющих сигналов на все устройства станка. Блок состоящий из электрических элементов, находящихся под напряжением относится к первому классу защиты.

Фартук станка преобразовывает вращательное движение в поступательное. Кроме этого он обеспечивает синхронное вращение ходового валика суппорта и ходового винта. Предусмотренная система механической защиты предотвращает одновременное включение этих валов. Плавное переключение подач обеспечивается с помощью маточной гайки.

Для защиты от возможных перегрузок в фартуке станка предусмотрен подвижный механизм падающего червяка. Такие перегрузки возникают в результате увеличения внешнего давления на поверхность заготовки, особенно при использовании ручного инструмента. Такой эффект наблюдается при резком снижении скорости вращения заготовки, замедлении движения режущего инструмента. Особенно это свойственно станкам на которых производится ручная обработка заготовки.

Большое значение на качество обработки дерева влияет заданная скорость вращения заготовки. Для этого в станке предусмотрена коробка скоростей. Она позволяет выбирать величину крутящего момента в зависимости от типа дерева и выполняемой операции.