Копир к токарному станку по дереву

Зависимость производительности режущего инструмента от методов закрепления пластинок

В приспособлениях сборного типа производительность, равно как и надежность, выносливость, долговечность их эксплуатации, зависит от способов закрепления многогранных пластин. Эти крепежи должны обеспечить:

• надежность (без возможных микроскопических смещений во время движения, производимого режущими инструментами);
• плотность контакта поверхностей между опорными пластинами и пазами;
• точное позиционирование и возможность взаимной замены рабочих кромок;
• поддержку геометрической стабильности;
• раздробление и надежное отведение стружек;
• наименьшее время, допущенное на смену лезвий.

Поделки на токарном станке по дереву: фото, видео и чертежи

Деревянные поделки и посуда очень красивы и многие до сих пор используют ее в быту. С давних времён умельцы вытачивали такую посуду. Чтобы показать всю красоту дерева, его обрабатывали не вдоль волокна, а в поперёк. При этом выразительно выделялся древесный рисунок.

Ваза из дерева на токарном станке

Инструменты:

• Токарный станок, можно и самодельный.
• Различные резцы, их можно изготовить самостоятельно. Фото и видео технологии изготовления таких легко можно отыскать в интернете.
• Рубанок.
• Ножовка.
• Циркули, линейки.
• Топор, пила.
• Дрель, сверла.
• Шлифовальные шкурки, напильники, стамеска.
• Масло, не токсичный лак, кисти.

Технологический процесс изготовления:

1. Отпилите чурбачок по длине около 20 см. Расколите его на две половины.
2. По дереву на месте раскола пройтись рубанком.
3. Затем следует вымерять центр круга и начертить окружность.
4. На следующем этапе отпилите на заготовке углы и торцы (угол 45°).
5. Просверлите отверстие, в точке, отмеченной центром окружности, глубиной 10 мм, диаметр — 5 мм.
6. Закрепить заготовку в станке.
7. С помощью резца-косячка выточить в заготовке полость. Не задевая стержень технологический.
8. С внешней стороны поделки провести обработку, придать чашеобразную форму.
9. Окончательно зачистить полость изделия.
10. Провести шлифовку по дереву внешнюю и внутреннюю.
11. Изделие снимается, на станке работ уже не будет. Обрабатывается днище вазы.
12. Стержень срезается, и место среза зашлифовывается.
13. Снаружи покрыть вазу лаком по дереву, внутренняя часть протирается маслом подсолнечника.

Шкатулка-солонка из дерева

Материалы и инструменты:

• Дерево акации.
• Резцы — самодельные из обычных напильников.
• Ножовка.
• Наждачная бумага.
• Воск, лак.

Этапы изготовления солонки на токарном станке:

1. Возьмите деревянную заготовку цилиндрической формы закрепите на станке (токарном). Почему отдано предпочтение дереву акации. Потому что его древесина имеет декоративный светло-зеленый оттенок, а после шлифовки отдаёт перламутром. Посмотрите фото других видов древесины, может вам нравятся более тёмные оттенки.
2. Сначала округлить чурбачок, сняв грани полукруглым резцом.
3. Затем с помощью резца-косяка сделать более гладкое закругление, и нанести углубления для декоративных бандажей солонки.
4. Срезать с двух сторон от углублений, чтобы получились выпуклости, и закруглить грани.
5. На следующем этапе вырезать внутреннюю часть шкатулки. При помощи прямого узкого резца делать углубление без резких движений, ступеньками уходя вглубь. Подойдите к этому процессу старательно, хорошо, если посмотрите видео такой работы.
6. Треугольным резцом, движением центр — край, плавно расширить полость до самого дна.
7. С помощью широкого прямого резца выровнять дно, сделать паз для крышечки.
8. Наждачной бумагой зашлифовать дно и стенки поделки.
9. Ножовкой срезать изделие со станка. Можно это сделать когда включен станок, движением ножовки от себя к детали. Не доведя до конца, остановите станок и срежьте заготовку.
10. Для отделки сверху покрыть шкатулку- солонку лаком, внутри — воском.

Изготовление крышки для шкатулки солонки

Материалы и инструменты:

• Дерево акации.
• Резцы — самодельные из обычных напильников.
• Ножовка.
• Наждачная бумага.
• Воск, лак.

Этапы работы:

1. Здесь представлена технология изготовления куполообразной крышки, но на фото и видео различных мастеров вы можете научиться точить другие виды крышек. Итак, крышечку следует подогнать по размер солонки.
2. Внутренность крышки формируется при помощи полукруглого резца.
3. Потом сформировать наружную часть крышки и ручку.
4. Зачистить крышечку наждач и вскрыть лаком.

Конструкции токарных инструментов

В конструкциях любых резцов, используемых при токарных работах, выделяются такие основные элементы:

• головка (другое ее название – рабочая головка), этой частью обрабатывается металл;
• державка – с ее помощью производится фиксация инструмента на станке.

Резцовая державка выполняется двумя вариантами (берется во внимание поперечное сечение): в виде прямоугольника и квадрата. Формирование рабочей головки происходит в нескольких плоскостях

Режущие кромки отличаются, их угол заточки напрямую зависим от вида обработки, а также соответственно и самого сырья. Зависимо от ситуации и потребностей обработки, в установках для точения металла используются разные виды резцов

Формирование рабочей головки происходит в нескольких плоскостях. Режущие кромки отличаются, их угол заточки напрямую зависим от вида обработки, а также соответственно и самого сырья. Зависимо от ситуации и потребностей обработки, в установках для точения металла используются разные виды резцов.

Подрезной

Подрезной отогнутый сильно похож на проходной упорный, но есть определенные отличия.

Подрезные инструменты отличаются от проходных упорных тем, что их рабочая поверхность – это пластины, сделанные из твердого сплава (они имеют форму в виде треугольника), одна из них – закругленная. Что касается проходных, то сторона сделана не закругленной, а прямоугольной.

При помощи подрезных отогнутых резцов обрабатывают в поперечном направлении, при обработке приспособление должно находиться в перпендикулярном положении. Существует подрезной упорный тип, но на практике используются значительно реже.

Расточной

Этот инструмент применяется для внутренней расточки заготовок.

Расточной резец

Бывает два типа рассматриваемых токарных приспособлений, первый используется при растачивании глухих отверстий, а другой для растачивания уже имеющихся, например, после сверления сверлом.

Стоит помнить о том, что серьезную роль играет при расточке державка, от ее толщины и прочности зависит качество расточки. Прямые пластины, которые не имеют выступов, дают возможность без усилий входить во внутреннюю часть при вращении.

С применением такого инструмента появляется возможность обработки заготовок с разными формами, под углом (если нужно).

Существуют конструкции универсальных приспособлений, которые еще называются сборными. Это так потому что на одной державке крепится не одна пластина, а несколько.

Отрезной

Отрезные резцы для токарного станка нельзя перепутать с другими видами инструмента.

Они имеют тонкую ножку, к которой прикреплена (при помощи пайки) пластина для резки. Она делается из особого сплава, например, рапида или победита.

Ширина канавки зависит исключительно от толщины действующей пластинки или насадки. Точение производят под углом 90°. А также такими типами приспособлений можно сделать канавки.

Практически каждый токарь использует отрезной резец, без которого никак не обойтись. Они применяются для отрезания заготовок нужных размеров (металлические болванки, прутья, трубы, шестигранники).

Проходной

Торцевая часть всегда обрабатывается при помощи отогнутых проходных приспособлений. А также ими снимаются фаски.

Проходной резец для токарного станка бывает неодинаковых конструкций. Встречаются отогнутые, упорные и прямые их типы.

Упорный отогнутый – это еще одно разнообразие проходного резца. При помощи такого инструмента во время обтачивания металла происходит снятие металла. Движение резца происходит вдоль направления поворота деталей. Упорные отогнутые приспособления бывают двух типов – левосторонними и правосторонними.

Прямой тип резцов применяют в тех же случаях, что и отогнутый, в зависимости от ситуации. Главное, чтоб соблюдались все условия технологии и техники безопасности.

Резьбовой

В комплекте каждого токарного станка должен обязательно быть резьбовые резцы (наружные, внутренние).

Первый тип применяется при производстве резьбы с наружной стороны. Режущая пластина имеет форму наконечника копья. Что касается второго типа, то работа выполняется внутри заготовки.

Выбор способа передачи

В большинстве самодельных токарных станков по дереву рабочий привод обеспечивается двумя самыми популярными способами – прямой передачей или посредством ремней. Обе схемы отлично подходят для малогабаритных токарных станков с примитивными устройствами зажима заготовки из дерева в виде трезубца и конуса.

Прямая передача

Это простой и эффективный способ получения привода токарного вала. Собственно рабочим валом здесь выступает вал ротора электродвигателя. Сам двигатель крепится к станине или поднимается над опорой. На ось устанавливается устройство зажима — токарный патрон, планшайба или обычный трезубец. Вот в принципе и вся схема прямого привода токарного станка. Плюс этой схемы состоит в том, что необходимости искать специально токарный вал, вытачивать для него опоры и делать его центровку — нет. В корпусе мотора вал уже посажен на подшипники, а сам двигатель имеет штатные узлы крепления. Минус этой схемы состоит в том, что необходимо обеспечить защиту обмоток от пыли и стружек, которые будут образовываться при обработке дерева, а еще, если сильно зажать заготовку, то появляется риск заклинивания двигателя и его выход из строя.

Кроме этого, прямая передача не позволяет делать регулировку числа оборотов. Если двигатель выдает 1425 об/мин, значит, и заготовка будет вращаться также, увы, для точения древесины твердых пород этого явно недостаточно.

Ременная передача

Конструкция передней бабки с использованием ременной передачи значительно расширяет возможности токарного станка. Даже если используется шкив одного диаметра, это дает возможность повысить скорость вращения вала и уберечь электродвигатель от больших нагрузок, заклинивание в этом варианте ему точно не грозит.

Если на рабочем валу закрепить многоручьевой шкив, а двигатель на подвижных салазках, то получается возможность регулировать скорость вращения вала – перебрасывая ремень с меньшего диаметра на больший. Это самый лучший вариант, он дает возможность обрабатывать дерево самых разных пород.

Как сделать копир для токарного станка по дереву?

Для того чтобы изготовить копир для токарного станка по дереву вам понадобятся следующие составляющие, которые будут необходимы в проессе изготовления:

• электрический двигатель мощностью, приблизительно в 800Вт;
• металлический вал с насадкой для смены распилочного полотна;
• металлически профиль квадратного сечения, металлические уголки;
• деревянный лист;
• мебельные направляющие;
• металлический маркер;
• крепежные материалы.
• сварочный аппарат, болгарка.

Для начала потребуется изготовить металлические направляющие.

Они позволят перемещать всю конструкцию копира в продольной плоскости. В данном случае используется два металлических уголка, которые переворачиваются вниз острой стороной. Между собой уголки свариваются на куски металлического профиля.

Такой подход позволяет обеспечить необходимую механическую прочность и исключить возможность прогибания направляющих под весом копира. На практике для изготовления продольных направляющих может подойти любой другой металлический профиль, главное, чтобы его механические параметры позволяли осуществлять поставленные задачи.

В данном случае для изготовления базы будущего копира использовался деревянный ящик и доска. Доска имеет размер, позволяющий перемещаться внутри ящика в перпендикулярной плоскости.

Для закрепления и последующего перемещения используются обычные мебельные направляющие.

К доске сверху крепится двигатель. В данном случае мощность электрического двигателя составляет 800Вт, а скорость 3000 оборотов в минуту. В зависимости от потребностей Вы можете применить двигатель с другими параметрами.

Далее на доске следует закрепить вал на таком расстоянии, чтобы ременная передача нормально соединяла два шкива, один из которых расположен на конце вала двигателя, а второй на конные вала распилочного полотна. Здесь применяется самодельный вал с одним подшипником.

Из металлического профиля квадратного сечения нужно изготовить П-образную конструкцию. В верхней части П-образной конструкции к горизонтальной планке приваривается специальный металлический держатель квадратного сечения. Длина держателя должна быть меньше длины маркера.

Для закрепления маркера в держателе на верхней пластине просверливаются отверстия. Поверх каждого отверстия наваривается металлическая гайка, в которую вкручивается болт. Двух болтов будет вполне достаточно для надежной фиксации. Регулируемый маркер очень удобен при смене распилочных дисков разного диаметра.

Достаточно просто установить нужный диск и при помощи отвеса выровнять маркер по уровню края диска. Крепление маркера должно соответствовать положению распилочного диска во всех плоскостях. Это позволяет простым перемещением маркера по заготовленному шаблону соосно перемещать диск по вращающейся заготовке.

Весь станок собирается из двух швеллеров и металлических уголков для ножен. На которых закрепляется двигатель, вращающий деревянную заготовку. В данном случае применяется электрический мотор мощностью 1200Вт.

В качестве рамы можно использовать старую раму от какого-нибудь другого станка. Для удобства работы двигатель лучше разместить на съемной металлической пластине, которая позволяет перемещать конструкцию с заготовкой, как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной.

Прижимная бабка изготавливается из четырех металлических пластин в форме прямоугольного параллелепипеда. В торцевые стенки прижимной бабки ввариваются две гайки, в которые вкручивается металлический винт. На конце винта устанавливается конус с патроном.

В случае, когда вам нужно исключить возможность загрязнения окружающего пространства опилками от работы станка или максимально уменьшить процент загрязнения, следует изготовить вытяжку.

Распилочный диск накрывается металлическим кожухом, к которому присоединяется гибкий гофрированный шланг и компрессорная установка для создания воздушного потока заданной мощности.

Видео: изготовление копира для токарного станка по дереву.

Устройство и принцип действия станка

Токарный станок с копиром имеет следующее устройство:

1. Металлическая станина. Она выступает в качестве основания, к которому крепятся главные узлы токарного оборудования. Отдельные элементы присоединяются к станине посредством сварки.
2. Передняя и задняя стойки (бабки). В них располагаются привод, электродвигатель и коробка скоростей. Передняя стойка крепится на платформе. На ней размещается механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента от силового агрегата на ведущий центр и заготовку. Задняя (упорная) бабка передвигается по направляющей и удерживает обрабатываемую деталь. Стойки должны располагаться на единой оси.
3. Планшайба. Она закрепляется на шкиве электродвигателя. На планшайбе присутствуют острия, на которых фиксируется обрабатываемая деталь.
4. Шпиндельный патрон. Применяется для удержания заготовки.
5. Ведущий и ведомый центры. Они используются для закрепления деревянного изделия.
6. Упор для инструмента. Он предназначен для увеличения точности обработки.

Данный тип токарного оборудования может также оснащаться дополнительными приспособлениями:

1. Фрезерная приставка. Она позволяет вырезать каналы в форме спирали в обоих направлениях и с различным шагом.
2. Люнет. Он выступает в качестве подвижной опоры и используется при работе с длинными деталями.
3. Шлифовальная приставка. Это приспособление используется для шлифования изделий из твердых пород древесины.

Выделяют следующие минусы этой конструкции:

1. Рабочую поверхность необходимо периодически перемещать в ручном режиме. Иначе она может заклинить или наклониться.
2. При помощи токарного оборудования можно обрабатывать только простые заготовки.
3. Для перемещения режущего инструмента требуется дополнительная винтовая передача.

Токарный станок имеет следующий принцип работы:

1. Обрабатываемая заготовка закрепляется на шпиндельный патрон.
2. Заготовка поджимается упорной бабкой.
3. Включается электромотор, передающий крутящий момент через привод к шпинделю.
4. Шпиндель осуществляет передачу движения от привода к детали.
5. Резцы срезают лишние элементы заготовки, придавая ей требуемую форму.

Ребра заготовки, вставляемой в токарный станок, должны быть отфальцованы. Это необходимо для того, чтобы резец плотно шел по деревянной поверхности.

Копир для токарного станка

Основным элементом копировального устройства является ручной фрезер. Он располагается на площадке из древесных материалов, имеющей толщину 12 мм. Ее размер составляет 0,2×0,5 м. В площадке присутствуют отверстия для закрепления фрезы и крепежных изделий.

Также важным элементом копира является брусок размером 7×3 см. Он фиксируется в горизонтальном положении. Этот элемент крепится к вертикальным подставкам. На бруске устанавливаются шаблоны, выполненные из фанеры

Важно, чтобы токарный станок имел тонкий упор. В этом случае он лучше скопирует шаблон

Если копир не используется, то брусок можно демонтировать. Площадка, где находится фрезер, отводится назад. Для демонтажа копира нужно открутить саморезы и иные крепежные элементы. При этом подставка, где был установлен копир, должна быть плотно зафиксирована.

Общие понятия

Патрон является одной из главных элементов токарного оборудования. Именно за счёт него производится крепление (установка) будущей заготовки. Крепится он на переднюю бабку с коробкой скоростей. Механизм патрона заключается в кулачковом устройстве.

Предназначение

Именно такая часть станка имеет самую важную миссию в любой обработке заготовки. За счёт кулачкового механизма, который расположен внутри самого патрона, заготовка зажимается и центрируется. Происходит это за счёт одновременного сужения кулачков вокруг плоскости заготовочной детали. После зажатия заготовки производится зажатие заготовки пинолем, расположенным на задней бабке. Когда эти действия сделаны, запускается станок и осуществляется вращение детали, которую можно обрабатывать.

Двух кулачковые

Такие патроны способны закреплять в себе сложные, несимметричные и фасонные детали. В таких патронах есть возможность закреплять не подверженные обработке поверхности. Применяются они при маленьком производстве, а также в серийном.

Трёх кулачковые

Такой вид оснащения является самым распространённым и применяется во всех работах. Позволяет обработать круглые и шестигранные детали. В таком виде патрона используют три разных кулачка. В не зависимости от этого производится центрирование заготовки вместе с зажиманием всех трёх кулачков.

Четырёх кулачковые

Такой вид применяется для обработки заготовок прямоугольной формы. Здесь, на каждый кулачок, размещён отдельный механический узел, который делает независимыми все кулачки.

Но разновидности патронов не заканчиваются тремя видами. Их также разделяют по механизму фиксации заготовки:

Цанговые

Состоят из втулки с прорезями, в которой расположены лепестки (различные модификации включают от 3 до 6 лепестков). Эти лепестки выполняют роль кулачков.

Клиновые

Такая разновидность оснастки используется в основном на станках с числовым программным управлением. Крепление заготовки производится с помощью 3-х кулачков, которые располагаются на пологом шпинделе.

Рычажные

В данных патронах расположены ползуны, с помощью которых передвигаются кулачки путём усилия рычагом. Такой вид используется при мало серийном производстве, а также для обработки единичной заготовки.

Мембранный вид

В данном случае используется пневмопривод, с помощью которого производится сжатие мембраны. Такой вид используется только при тонкой обработке, для снятия тоненького слоя стружки.

Сверлильные

Такие патроны схожи по принципу с патронами для ручных дрелей. При закручивании гайки, специальным ключом, кулачки плавно выдавливаются. За счёт такого действия происходит зажатие детали, либо инструмента.

Особенности конструкции резцов

Резец по конструкции выполнен из двух элементов: головки и стержня (который также называется державка). Стержень предназначен для крепления в резцедержателе токарного металлообрабатывающего станка. Профиль державки имеет форму прямоугольника либо квадрата.

Для унификации использования установлен такой ряд размеров сечений токарной державки, мм:

• для прямоугольных сечений – 16 х 10; 20 х 12; 20 х 16; 25 х 16; 25 х 20; 32 х 20; 20 х 25; 40 х 25; 40 х 32; 50 х 32; 50 х 40; 63 х 50;
• для квадратных сечений – 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40.

Головка резца это его рабочая часть и имеет ряд плоскостей и кромок, которые заточены под определенными углами для разных вариантов обработки металла.

Углы заточки:

• α — основной задний угол;
• β — угол заточки;
• δ — угол резки;
• γ — передний угол;
• φ — основной угол в плане;
• φ1 — дополнительный угол в плане;
• α1 — дополнительный задний угол;
• λ — угол уклона режущего края;
• ε — угол около вершины резца.

Основной задний угол. Угол, выполненный между плоскостью резания и основной задней поверхностью резца. Снижает силу трения, которая появляется между заготовкой и задней поверхностью. Отвечает за качество обработки металла и на его износоустойчивость. Заданный угол обратно пропорционален плотности обрабатываемого материала.

Угол заточки. Угол, который находится между основной задней и передней плоскостью резца. Отвечает за остроту и прочность.

Передний угол. Угол, который находится между передней плоскостью и нормалью к поверхности резке в месте контакта передней плоскости с металлом. Снижает деформацию срезаемой заготовки, уменьшает усилие резки, облегчает вывод стружки, повышает теплоотвод. Заточка угла обратно пропорциональна твердости металлической заготовки.

Угол резки. Угол, который находится между передней плоскостью резца и поверхности резки.

Основной угол в плане. Угол, который находится между основной режущей кромкой и поверхностью металла. Отвечает за качество обрабатываемой плоскости заготовки, сохраняя скорость подачи и глубину реза. Качество угла обратно пропорционально, а устойчивость к поломке и появлению вибраций прямо пропорциональны размеру угла.

Дополнительный угол в плане. Угол, который находится между дополнительной задней плоскостью резца и поверхности металла. Отвечает за качество обработки плоскости металла (со снижением угла уменьшается шероховатость, повышается чистота).

Угол около вершины. Угол, который находится между основной режущей кромкой и дополнительной задней плоскостью. Качество прямо пропорционально размеру угла.

Дополнительный задний угол. Угол, который находится между дополнительной задней плоскостью и поверхностью, перпендикулярной поверхности резца и проходящей сквозь дополнительную режущую кромку. Снижает силу трения, которая появляется между дополнительной задней плоскостью и металлом.

Угол наклона режущего края. Отвечает за направление вывода стружки и задает геометрию контакта режущей кромки с металлом. Наклон угла определяет предназначение резца: отрицательный наклон – для чистовой резки, 10-12 градусов – для черновой резки, 20-30 градусов – для резки закаленного металла. Универсальные резцы имеют наклон режущего края равный нолю.

Классификация резцов

Производство резцов токарных и разделение их на категории осуществляется по ГОСТу:

• из стали легированной (редко из инструментальной), цельные;
• с твердосплавной напаяной пластиной – самый популярный вариант;
• со съемными пластинками из стали твердосплавной, крепящиеся на рабочей поверхности станка посредством винтов и прижимов.

По характеристикам качества обработки:

• черновые – характеризуются большой скоростью резания, крупной по ширине стружкой;
• получистовые, чистовые – для конечного точения готовой продукции, обладают низкой скоростью резания, снимающейся стружкой небольшой ширины и толщины;
• для тонких технологических манипуляций.

Приспособления для резьбы по металлу также могут иметь разное подающее направление:

• левосторонние – подающиеся слева направо;
• правосторонние – с подающим движением справа налево.

Установка и закрепление резца | Токарная обработка

Перед обтачиванием нужно правильно установить резец в резцовой головке. Необходимо следить за тем, чтобы выступающая часть резца была возможно короче — не больше 1,5 высоты его стержня. При большем вылете резец при работе будет вибрировать и в результате обработанная поверхность получится негладкой или волнистой, со следами дробления.

На рис. 31 показана правильная и неправильная установка резца в резцовой головке.

Рис. 31. Установка резца в резцовой головке

В большинстве случаев рекомендуется устанавливать вершину резца на высоте центров станка. Для этого применяют подкладки (не больше двух), помещая их под всей опорной поверхностью резца (рис. 32).

Рис. 32. Установка резца при помощи подкладок Рис. 33. Проверка установки резца по высоте центров

Подкладки представляют собой плоские стальные пластинки длиной обычно 150-200 мм. Токарь должен иметь набор таких подкладок разной толщины. Не следует пользоваться случайными подкладками.

На рис. 32 показана правильная и неправильная установка резца при помощи подкладок.

Для проверки положения вершины резца по высоте центров подводят его к предварительно выверенному заднему центру, как показано на рис. 33. Для этой цели можно пользоваться риской, проведенной на пиноли задней бабки на высоте центра.

Закрепление резца в резцовой головке должно быть надежным и прочным: резец должен быть закреплен не менее чем двумя болтами. Болты, закрепляющие резец, должны быть равномерно и туго затянуты.