Как и чем следует полировать деревянные поверхности? Приемы работы на токарном станке по дереву Этапы полировочных работ
К атегория: Разное
Окончательная отделка деревянных изделий
Под окончательной отделкой деревянных изделий мы подразумеваем их шлифовку, окраску, лакировку и полировку.
Шлифовка деревянных изделий производится шкуркой, хвощом и пемзой. Настоящая шкурка представляет собой кожу рыбы из породы скатов - морской собаки, которая отличается сильной шероховатостью, но обычно при обработке дерева употребляется искусственная шкурка - бумага, смазанная жидким клеем и посыпанная мелко истолченным стеклом. В продаже имеются несколько номеров такой шкурки, отличающиеся более или менее крупным зерном находящегося на ней стекла. Хвощом называется жесткая болотная трава, которая в высушенном виде и связанная в пучки также применяется для очистки последних неровностей на деревянных поверхностях. Пемза является перегоревшей вулканической лавой и продается в виде кусков или порошка. Если шлифовать дерево предполагают кусковой пемзой, то необходимо прежде имеющийся кусок пемзы разрезать на две части и разрезы хорошенько потереть один об другой, смазав их предварительно маслом или салом; от этого трения поверхность куска пемзы должна совершенно сгладиться, это необходимо для того, чтобы при шлифовке на дереве не оставалось царапин.
При шлифовке пемзу смачивают маслом, а если не хотят, чтобы изменился цвет дерева,- салом, и, слегка нажимая, трут по шлифуемой поверхности.
Как и при ранее описанных работах по отделке деревянных изделий, шлифовку также производят в известной последовательности - сперва крупнозернистой шкуркой, потом более мелкой и, наконец, пемзой. Если последняя имеется в порошке, то ее набирают в небольшом количестве на тряпочку, также смоченную маслом или салом, и трут таким же образом, как и куском пемзы.
Для того, чтобы поверхность дерева лучше приняла краску, лак или политуру, можно ее еще протравить, смазав или готовой протравой, или сделав ее собственноручно.
Наиболее употребительная коричневая протрава может быть изготовлена кипячением 1 части алоэ в 6 частях соляной кислоты. Во время кипячения из жидкости выделяются красные пары, которые затем исчезают. После этого протраву разбавляют 20 частями мягкой воды (дождевой), и она готова к употреблению. Кипячение, из-за выделения паров, лучше производить на открытом воздухе.
Если дерево будет выкрашено в темный цвет, то смазывать дерево этой протравой можно несколько раз, если в светлый - один раз.
После протравки хорошо еще раз отшлифовать всю поверхность пемзой (перед протравкой можно ограничиться только шлифовкой шкуркой).
Когда шлифовка закончена, следует не забыть удалить с обрабатываемой поверхности остатки масла, которым смачивалась пемза. Делается это при помощи мягкой тряпочки или пропускной бумаги, а затем посыпкой обрабатываемой поверхности тонким порошком отрубей или мела. Отруби впитывают в себя последние остатки масла. Спустя несколько часов, отруби можно смести и мягкой тряпочкой окончательно протереть отшлифованную поверхность.
Полировка. Непосредственно после шлифовки следует полировка изделия.
Полировка предохраняет дерево от разрушающих его внешних влияний и придает изделию красивую внешность, делая его поверхность зеркально-блестящей, с просвечивающими сквозь этот блеск всеми жилками и разводами древесины.
Необходимую для полирования политуру можно купить в магазине.
При полировке берут лоскут шерстяной тряпочки, свертывают его в комок, но так, чтобы нижняя часть его была совершенно плоской. Смочив эту плоскую сторону политурой, обертывают шерстяной комок тряпочкой старого выношенного полотна и, забрав концы тряпочки в руку (узелком), наливают на ту сторону получившегося тампона, которой будут тереть по дереву, несколько капель сырого льняного масла. Тампоном водят по полируемой поверхности, слегка и равномерно нажимая, пока вся поверхность не покроется ровным слоем политуры. Когда израсходуется политура, развертывают тряпочку, смачивают политурой шерстяной клубок, обертывают опять тряпочкой и, смочив последнюю, как уже было описано, маслом, продолжают полировку.
Если во время работы тряпочка начнет приставать к полируемой поверхности, то это значит, что политура стала слишком густой и ее необходимо разбавить спиртом. Когда политура покроет всю поверхность так, что она станет гладкой, то полотняную тряпочку заменяют чистой, смоченной спиртом, и ею вновь протирают всю поверхность до тех пор, пока она не станет совершенно блестящей. Спирта при этом не следует набирать слишком много, а только всего несколько капель; иначе можно смыть и самую политуру.
Покрытую политурой поверхность следует хорошенько просушить и дать политуре пропитать все поры дерева. Хорошо, спустя несколько дней после первой полировки, отполировать вещь вторично. От этого ее поверхность станет еще тверже, глаже и более блестящей.
Одновременно с полировкой можно произвести также и подкраску обрабатываемого изделия; тогда к политуре следует подбавить порошок какой-нибудь краски. Делается это так: комок шерсти, пропитанный политурой, оборачивают уже не одной, а двумя полотняными тряпочками, между которыми наложен тонкий слой краски. Полировка производится точно так же, как и в первом случае, но только политура, просачиваясь через полотно, увлекает с собой и часть красящего вещества, которое и растирается с ней равномерно по обрабатываемой поверхности.
Таким образом производится имитация дешевых сортов дерева под дорогие, например под красное или другие. Конечно, в каждом отдельном случае требуется хорошо подобрать цвет применяемого красящего вещества.
Лакировка. В то время как полировка применяется главным образом для отделки изящных вещей, лакировка имеет более широкое распространение. Сущность ее состоит в покрывании изделия лаком при помощи кисточек.
Покрывание лаком следует производить ровными быстрыми штрихами, причем следует обращать внимание на то, чтобы лак ложился как можно более тонким и ровным слоем, иначе поверхность примет некрасивый вид и лак будет сохнуть очень долго.
При лакировке поверхность принимает достаточно красивый вид с одного раза сравнительно редко. Обычно следует дать лаку просохнуть и покрыть всю поверхность лаком вторично. Если и на этот раз внешний вид будет недостаточно красивым, то по высыхании лака следует все протереть тонкой шкуркой (не делая при этом царапин) и отлакировать еще раз.
В качестве общего указания, когда следует предпочесть полировку, а когда лакировку, скажем, что полировать можно только большие поверхности, допускающие свободу круговых движений тампоном с политурой; такие же вещи, как тонкие или узенькие части мебели, ножки столов и стульев, СПЕШКИ И подлокотники кресел, следует лакировать, так как здесь более удобно работать кисточкой.
Отделка под воск. Красивый вид у деревянного изделия получается также, если его отделать под воск. Для этого следует оплавить в глиняном горшке 2 части воска с 1 частью скипидара. При растапливании воска его следует все время помешивать. Когда воск и скипидар сплавятся в совершенно однородную массу, то всю массу остужают и натирают ею деревянную поверхность при помощи суконки или жесткой щетки. Потом доску растирают еще раз сухой суконкой, и она приобретает красивый матовый блеск.
Красивые сорта дерева можно отделывать под воск непосредственно; менее же ценные можно перед вощением покрасить.
Полированные, лакированные и вощеные вещи требуют аккуратного с собой обращения - их поверхность портится от сырости, и поэтому их нельзя мочить; не следует также ставить на них горячую посуду, так как от этого останутся неизгладимые следы.
Точеные изделия полируются, лакируются и отделываются под воск на токарном станке. Для этого, сделав из ваты тампон для лака или шерстяной с полотняной обверткой тампон для политуры и набирая на них жидкость, так же, как в предыдущих случаях, медленно водят этими тампонами вдоль изделия, которое в это время вращается в станке.
Чтобы отделать точеную вещь под воск, сплавляют 5 частей воска с 2 частями скипидара и сперва еще не вполне остывшей смесью покрывают вещь, а затем, вращая эту вещь в станке, водят по ней суконкой до тех пор, пока не получится блеск требуемого вида.
Окраска. Описанные нами способы отделки относились главным образом к таким изделиям, которые по роду своего назначения должны находиться внутри закрытых помещений. Что же касается тех предметов, которые должны находиться на воздухе, то их, для предохранения от сырости, гниения, насекомых и других влияний, следует окрашивать масляной краской.
Простые масляные краски для покрытия столярных изделий приготовляются на олифе.
Перед началом самого окрашивания предмет шпаклюется и грунтуется. Шпаклевкой называется заделывание всех щелей и трещин деревянной поверхности замазкой из мела, разведенного водой и замешанного на олифе в густое тесто. Грунтовка же производится очень жидкой масляной краской, которая должна хорошо впитываться в дерево. Цвет ее может и не совсем соответствовать тому, который вещь должна иметь в окончательном виде, но все же лучше при светлой окраске применять и светлую грунтовку, а при темной - темную.
Самая окраска производится после того, как высохнет грунтовой слой. Чтобы окраска была достаточно прочна, необходимо прокрасить по одному и тому же месту не менее двух раз, причем, прежде чем красить второй раз, нужно, чтобы первый слой успел высохнуть и был бы как следует отшлифован. Шлифовку в этом случае следует производить тонкой шкуркой.
Окраска ведется щетинными кистями, на которые не следует брать в один прием слишком много краски; краску нужно равномерно растирать тонким слоем, стараясь размазать по возможно большей площади обрабатываемой поверхности. Краску употребляют хорошо размешанную; а если она была приготовлена заранее, то следует убедиться, что она не покрылась корочкой. Если эта корочка имеется, то предварительно ее осторожно снимают, иначе, продавленная кистью, она будет плавать в краске кусками и, попав на кисть, а с нее на окрашиваемую поверхность, оставит на ней некрасивые бугры и комья. Чтобы предохранить краску от покрывания такой корочкой, следует по окончании работы заливать банки с краской водой; такие же краски, которые по своему составу впитывают в себя воду, следует заливать маслом.
Щетинные кисти, применяемые при окраске больших поверхностей, должны быть широкими и с длинным волосом. Однако так как длинный волос в работе неудобен, то такую кисть следует обвязать плотными рядами веревки так, чтобы наружу торчали только сравнительно короткие концы волоса, а затем, когда по мере работы волос будет стираться, постепенно снимать и слои веревки, открывая таким образом нетронутую еще часть щетины. .При необходимости проводить краской тонкие черты, применяя так называемые штриховые кисти, делаемые из конского волоса.
Надо тут же отметить, что при необходимости подновить старый предмет, на котором окраска испортилась (масляная краска очень портится от действия солнца), не следует накладывать новый слой краски непосредственно на сухой старый. От этого получится только то, что старый слой краски вберет в себя масло из свежего слоя, а этот последний вскоре облупится. Надо же делать так: в слой старой краски ввести немного масла, и тогда она сама примет свой прежний вид; если же нужно, чтобы окраска имела совершенно свежую внешность, то нужно после пропитывания и высыхания первого слоя масла несколько раз протереть поверхность маслом с небольшим содержанием краски. Такое подновление достигнет цели.
- Окончательная отделка деревянных изделий
Сегодня выточенные детали широко используются в производстве мебели, оформлении интерьера, создании бытовой утвари, сувениров, игрушек и прочих предметов. Подобные изделия носят как конструктивный, так и декоративный характер.
Точение древесины более полно раскрывает декоративные качества этого материала, создает возможность для использования лесоматериалов распространенных сортов, которые не отличаются красивой текстурой. Кроме этого токарное производство активно использует древесину кустарников и отходы, которые получаются в ходе раскроя пиломатериалов на деревообрабатывающих заводах.
Разновидности точения
Точение древесины осуществляется несколькими методами:
- продольный. Во время такой обработки заготовка крутится вокруг своей оси, а резец плавно двигается в направлении параллельном оси вращения
- поперечный. В таком случае резец передвигается в плоскости, которая перпендикулярна оси вращения заготовки
- угловой (тангентальный). В ходе такой обработки резец перемещается под произвольным углом к оси вращения.
Выбор станка
Если вы работаете с деревом только ради удовольствия, и у вас нет полноценной мастерской с полным набором всех инструментов, то выбор станка - очень важный этап. Существуют определенные критерии, на которые стоит обратить внимание при покупке станка:
- максимальный размер заготовки, помещаемой в станок. В сопроводительных документах к станку всегда указывается диаметр обточки - наибольшее сечение заготовки в поперечном направлении, а также длина станины - максимальная длина заготовки
- мощность. Конечно, лучшими являются станки с высокой мощностью. Однако увеличение мощности влечет за собой увеличение габаритов станка
- материал, из которого созданы станина и рама. Наиболее устойчивым будет станок со стальной рамой и чугунной станиной. Но масса такого инструмента достаточно внушительная, поэтому если вы будете часто перемещать станок, то присмотритесь к более легким моделям. Существуют аппараты, у которых станина и корпус созданы из легких сплавов, их можно легко перенести, даже в одиночку
- диапазон регулировки количества оборотов за одну минуту. К счастью, сегодня все станки оборудованы такой регулировкой, поэтому обратите внимание на верхнюю и нижнюю границу диапазона. К примеру, низкие обороты необходимы для черновой обработки параллелепипеда, а высокие нужны во время чистовой обработки, когда необходима идеально гладкая поверхность.
Виды станков
Технология точения древесины предполагает использование устройств различной модификации:
- универсальные станки. На них можно осуществлять обдирку заготовки, ее нарезку, точение, шлифование, сверление, нанесение резьбы. Такие станки вследствие своей универсальности пользуются наивысшим спросом
- токарно-винтовые станки предназначены для обработки заготовок в виде конуса, а также нанесения резьбы
- токарно-фрезерные станки созданы для изготовления пазов в деревянных предметах, а также их обработки
- настольный инструмент для токарных работ выполняет функции обычного станка, однако имеет меньшие габариты, мощность и меньшее количество функций. Такие станки подойдут для знакомства с ремеслом и получения первоначальных навыков.
Главные этапы работы
Точение древесины на токарном станке нужно начинать с создания заготовки. Для этого нужно взять брусок любого сорта дерева. Учтите, что размер заготовки должен в несколько раз превосходить размер предполагаемого изделия. При помощи топора нужно придать заготовке примерную форму цилиндра. Даже опытным мастерам не стоит закреплять на станок цельный брусок, потому что можно получить травму при отскакивании крупных частей древесины. После этого нужно обозначить места, в которых будет производиться вытачивание формы, то есть разметка центров вращения.
Технология точения древесины на токарном станке предполагает использование обтачивающих инструментов. Для того, чтобы обработать болванку вам понадобится три стамески:
- желобчатая для того, чтобы снять грубый верхний слой с заготовки
- желобчатая полукруглая вогнутая для того, чтобы подготовить изделие к финишной отделке
- косая стамеска поможет вытачить конус, подрезать торцы и реализовать чистовую обработку.
Перед началом работы необходимо заточить стамески и любой режущий инструмент.
Все станки имеют место для крепления заготовки. Чаще всего это шестигранник с шипами. Чтобы избежать выпадения заготовки из механизма во время работы, рекомендуется сделать в ее торцах углубления в месте прикосновения шипов.
Сам процесс точения начинается с полного запуска вала. Когда будет набрана скорость, можно приступать к отделке древесины.
В начале осуществляется черновая обработка. Для этого скорость вращения должна находиться в пределах 1000-1500 об/мин. Можно использовать полукруглую стамеску. Держать инструмент нужно двумя руками, опираясь на подручник. Однако нельзя давить на заготовку.
После снятия верхнего слоя можно взять желобчатую полукруглую стамеску. С ее помощью создается контур выемок. Заостренный торец приспособления должен быть направлен к детали под углом примерно 45. Таким образом, вы реализуете процесс художественной резьбы по дереву.
Грамотно обработанный предмет не нужно дополнительно шлифовать, его поверхность будет идеально гладкой.
Токарный станок по дереву - 3
Энтузиасты конструируют токарные станки для того, чтобы на них точить дерево. Не поленился, нашёл в сети подходящий к случаю текст. Он, мягко говоря, не нов, но лучше мне его потом дополнить или прокоментировать, чем городить огород на пустом месте. К тому же, он представляет определённую ценность, как памятник эпохи. Чего стоит только чугунный станок до военного образца
на картинке в тексте
.
А.М. Коноваленко
Точение древесины
Среди механизированных видов обработки древесины точение относят к наиболее древним. Вытачивание из дерева, как и резьба по дереву, является одним из наиболее распространенных видов художественной обработки древесины. Простота операции и возможность быстрого изготовления точеных изделий, достижение высокой степени их полировки, лаконизм и гармония форм — все это способствует широкому применению данного вида обработки древесины. К тому же разнообразие приемов позволяет вытачивать детали любой сложности. Владея этим мастерством, житель города и деревни в домашних условиях может создать неповторимый интерьер, где точеные изделия будут выполнять как утилитарную, так и декоративную функции.
При вытачивании резание осуществляется путем вращательного движения заготовки и продольного (осевого), а также радиального и тангенциального перемещения режущего инструмента — подачи. В домашних условиях используют токарные станки, где подача осуществляется не механическим путем, а вручную, что требует от исполнителя определенных знаний и опыта. В зависимости от вида обработки поверхностей, различают различные режимы резания при точении: обтачивание, растачивание, подрезание (торцевание). Есть еще и такие, как подрезание уступов, вытачивание канавок, нарезание резьбы и т. д.
Точение можно вести как вдоль (продольное точение), так и поперек волокон древесины. Завершающим этапом в изготовлении точеных изделий является отделка. Для текстурных пород — дуба, грецкого ореха, сосны, кедра, красного дерева — в основном применяют прозрачные декоративные покрытия — лак, политуры, пчелиный воск и прочее. А для малоценных, с невыразительной текстурой пород — ольхи, березы, осины, липы, некоторых разновидностей бука — применяют дополнительную художественную отделку: резьбой, росписью, травлением под более ценные породы, обжигом, выжиганием, отделкой перламутром, металлом и т. д.
Точеные детали можно разнообразить, применяя прямоугольные элементы. Для этого у точеных форм подрезают углы. Иногда выточенную деталь используют для окантовки прямоугольных плоскостей у мебели. Делают это следующим образом. Вытачивают по шаблону цилиндрическую деталь со многими выточками, края у которых закругляют. Затем такую деталь разрезают симметрично на четыре части, которыми и обкладывают (в виде резного бордюра) края плоскости.
Наиболее часто точеные детали применяют для мебели. Здесь они служат украшением. Выточенные элементы должны быть композиционно увязаны с изделием и с интерьером в целом как по стилю, так и по масштабу.
Токарные станки и режущие инструменты
Рассмотрим устройство настольного токарного станка (рис. 1). Станина токарного станка (1) изготовляется из металла (в самодельных конструкциях ее делают из твердой породы дерева). На ней крепятся все основные узлы токарного станка. Передняя бабка токарного станка (4) — неподвижна, крепится к станине болтами. Изготовляется преимущественно из чугуна в виде фасонной отливки. В кронштейнах бабки находятся запрессованные в нее подшипники, где вращается шпиндель токарного станка (5). В его центральной части насажен двухступенчатый шкив, который через ременную передачу (2) передает вращение шпинделю от электродвигателя токарного станка (7). Шкив, ременную передачу, электродвигатель токарного станка защищает кожух (3). Правый конец шпинделя токарного станка имеет резьбу для установки токарных патронов (6), в которые крепится деревянная заготовка для точения. Назначение передней бабки — закрепить деталь и обеспечить ее вращение. Задняя бабка (10) может осуществлять возвратно-поступательное движение вдоль станины токарного станка. Она состоит из литого чугунного корпуса, в верхней части которого находится зажимный механизм, а в нижней — фиксирующий, удерживающий заднюю бабку в необходимом положении.
Рис. 1. Настольный токарный станок по дереву:
1 - станина; 2 - ременная передача; 3 - кожух; 4 - передняя бабка; 5 - шпиндель; 6 - токарный патрон;
7 - электродвигатель; 8 - подручник; 9 -каретка; 10 - задняя бабка; 11 - штурвальчик;
12 - рукоятка крепления каретки; 13 - столярная плита; 14 - стол; 15 - кнопочный выключатель
Зажимный механизм — это шпиндель с конусом на одном конце. Другой конец присоединен к штурвальчику (11). При вращении штурвальчика шпиндель токарного станка поджимает деталь в центрах. Оси шпинделей передней и задней бабок лежат на одной прямой.
Подручник токарного станка (8) с кареткой (9). Первый служит опорой для движения по ней режущего инструмента во время работы. В каретке есть отверстие для крепления подручника с валиком. Рукоятка (12) фиксирует перо-гребень подручника на необходимой высоте и под определенным углом. С помощью каретки подручник можно установить с наклоном, что дает возможность обтачивать детали на конус. С левой стороны станины токарного станка находится кнопочный выключатель (15) электродвигателя. Токарный станок крепится болтами к столярной плите (13), установленной на двух деревянных брусках, лежащих на столе (14).
В специализированных и хозяйственных магазинах продаются универсальные деревообрабатывающие станки, а также устройства, позволяющие осуществлять вытачивание. Так, на деревообрабатывающем универсальном станке УБДН-1 ЦЗ можно выполнять операции вытачивания с диаметром заготовок до 70 мм. Есть приставки для токарных работ по дереву и в универсальных деревообрабатывающих станках моделей УБДН-1, МП-8-876 и др. Однако наиболее качественную поверхность и точность при точении дают стационарные токарные станки (с большим числом оборотов электродвигателей и высокой мощностью). В ряде случаев, когда необходимо выточить детали небольшой длины и малого диаметра, можно использовать и электродрель (рис. 2). Электродрель крепится в тисках с фетровыми прокладками. В патрон дрели вставляется хвостовик с навинченным на него диском-планшайбой. Тиски крепятся к углу столярного верстака таким образом, чтобы подручник был зажат в столярном верстаке (державку подручника делают необходимой ширины и толщины). Если используется обычный стол, то державку крепят к столу с помощью струбцины. На таком импровизированном токарном станке можно вести расточку и обточку фасонных поверхностей. При установке подручника необходимо следить, чтобы он был установлен строго по оси патрона, на соответствующей высоте (по отношению к центру планшайбы) и на определенном расстоянии от заготовки.
Рис. 2. Электродрель-станок:
1 - столярный верстак; 2 - поворотные слесарные тиски; 3 - ручная электродрель;
4 - планшайба; 5 - подручник; 6 - тиски столярного верстака; 7 - державка подручника
Для подобных приспособлений лучше подойдет дрель, которая имеет устройство, изменяющее число оборотов вращающегося вала (электродрель марки ИЭ-1036Э).
Чтобы вытачивать детали разнообразных форм, надо, естественно, иметь соответствующие приспособления для захвата и крепления заготовок на токарном станке. Основными из них являются патроны, которые с одной стороны навинчиваются на шпиндель станка, а с другой — удерживают заготовку. В зависимости от формы точеного изделия и размера заготовки подбирают и способ крепления.
Чаще всего обрабатывают древесину в центрах, когда с одной стороны деталь закреплена в трезубце, а с другой — поджимается центром задней бабки токарного станка (рис. 3, А). Таким способом обрабатывают детали размером от 30 до 100 мм. Патрон с пирамидальным отверстием используют для захвата более тонких заготовок (рис. 3, Б). Такой токарный патрон может изготовить сам мастер из твердых пород древесины.
Рис. 3. Приспособления для закрепления заготовок - токарные патроны:
А - патрон-трезубец; Б - пирамидальный токарный патрон; В - планшайба с остриями: 1 - планшайба; 2 - деталь; 3 - осевой крепежный центр; 4 - пиноль с выдвижным конусом задней бабки; Г - планшайба с дополнительным деревянным диском: 1 - планшайба; 2 - приклеенный диск; Д - тисочный патрон; 3 - трубчатый токарный патрон с винтовыми зажимами (8 штук); И - трех- и четырехугольные токарные патроны: 1-3 - способы крепления заготовок в кулачковых патронах; К - крепление винтовой парой: 1 - патрон кулачковый; 2 - деталь; 3 - винт с гайкой; Л - зажим на деревянной оправке: 1 - оправка; 2 - кольцо (деталь); М - люнет: 1 - станина; 2 - крепильные винты; 3 - стояк.
Дискообразную деревянную заготовку, в которой не предполагается обточка осевой внутренней полости, также крепят в центрах, только вместо трезубца используют планшайбу с заострениями (рис. 3, В). Это приспособление также нетрудно изготовить: в металлической обычной планшайбе просверлить отверстия, нарезать в них резьбу и, завинтив внутрь винты, заострить головки этих винтов. Длина острия — около 4 мм. После вытачивания необходимой формы деталь снимают с патрона, а крепежный вспомогательный осевой центр срезают с токарного изделия острым ножом. Крепить заготовки дискообразной формы на планшайбе удобно с помощью шурупов. Чтобы не повредить поверхность детали при зажиме, к ней приклеивают вспомогательный диск из малоценной древесины — сосны, липы и т. п. В этот диск и ввинчивают шурупы (рис. 3, Г). После точения его отсоединяют.
Если деталь не требует внутренней обточки в центральной части, ее закрепляют при помощи винтового приспособления (рис. 3, Д). Здесь годится даже большой шуруп, если отпилить у него головку и нарезать плашкой резьбу на его цилиндрической части, а затем ввинтить по центру в планшайбу. Небольшие детали крепят с односторонним захватом в цилиндрических патронах (рис. 3, Е). Для крепления заготовки в токарных патронах подобной конструкции предварительно обтачивают выступ детали (для помещения в отверстие патрона).
При обработке граненых поверхностей применяют тисочный токарный патрон (рис. 3, Ж). Здесь обтачиваемая деталь вставляется в тиски токарного патрона и зажимается винтом.
Чашечный токарный патрон — это тот же цилиндрический, где по окружности металлического стакана расположено несколько резьбовых отверстий, в которые ввинчены шпильки, имеющие с одного конца четырехгранную головку под торцевой ключ (рис. 3, 3). Чашечный патрон зажимает заготовки значительно большего диаметра по сравнению с цилиндрическим. Очень удобны также токарные патроны с кулачковым зажимом. Различают трех - и четырехкулачковые токарные патроны. При вращении ключа токарного патрона одновременно сжимаются все кулачки, благодаря чему заготовки закрепляются надежно и быстро. На рис. 3 показано три способа крепления деталей в трехкулачковом токарном патроне.
Для обтачивания колец применяют приспособление, состоящее из трехкулачкового токарного патрона, в который зажат стержень, имеющий на конце резьбу, на которую навинчивается гайка (рис. 3, К). Кроме названных, есть и другие приспособления для обработки заготовок с центровым сквозным отверстием. Как заготовки, имеющие форму кольца, напрессовывают на деревянную оправу, показано на рис. 3, Л.
Перечень зажимных приспособлений можно было бы продолжить, так как способов крепления заготовок разной конфигурации существует много. Из вспомогательных приспособлений следует отметить стойку-люнет (рис. 3, М). Она применяется при обработке длинных и тонких токарных изделий с целью устранения вибрации в процессе работы. Но необходимо, чтобы центр приспособления находился на одной оси со шпинделем токарного станка.
Режущий инструмент
Обтачивание деталей на токарном станке производится ручным режущим инструментом. Различают вытачивание черновое и чистовое. Отсюда — и выбор режущего инструмента (полукруглые стамески — рейеры, плоские стамески — мейсели, штихели и крючки). Полукруглыми стамесками (рейерами, рис. 4, А) производят предварительную обработку поверхности детали.
После полукруглой стамески в ход идет плоская отделочная стамеска — косяк (рис. 4, Б). Это нож с лезвием, заточенным с двух сторон под углом 20—25°. Такая заточка дает возможность работать серединой лезвия — в том случае, когда обточке подлежат выпуклые или прямые поверхности. Острым углом подрезают торцы, а тупым обтачивают закругления токарных изделий.
Плоскую стамеску можно изготовить из обычной, из плоского напильника (со снятой насечкой) и т.п. Для чистовой обработки канавок с прямолинейным дном применяют узкие стамески — штихели — наподобие узкого столярного долота (рис. 4, В). Для прочности режущего инструмента его толщину делают в 2—3 раза больше, чем ширину. У него заточка односторонняя, с углом заострения до 25°. Для получения глубоких канавок ширина стержня от лезвия к рукоятке инструмента должна уменьшаться. Чтобы боковые стенки канавок сделать гладкими, применяют форму заточки, представленную на рис. 4, Г. На рис. 4, Д показан токарный инструмент, два лезвия которого пересекаются на оси стержня под углом 60—70°. Он снимает сравнительно узкую стружку, что наиболее подходит для предварительной обточки. Таким резцом можно делать канавки с треугольным профилем, снимать фаски. Фасонные, или галтельные стамески имеют округленное лезвие и предназначены для вытачивания внутренних криволинейных поверхностей (рис. 4, Е). Вместо плоских фасонных режущих инструментов иногда применяют стамески с согнутым лезвием — крючки (рис. 4, Ж).
Вытачивание внутренних цилиндрических и конических поверхностей осуществляется с помощью скошенной угловой стамески, внутренний угол у которой приближается к 80° (рис. 4, 3).
Фасонные и угловые стамески бывают левые и правые. Стамески для вытачивания шариков представлены на рис. 4, К. Для изготовления деталей повышенной сложности применяют ригели. Несколько отдельных резцов заправляют в специальный металлический корпус, на который одевают (для зажима инструмента) несколько хомутиков и зажимают их винтами. При обточке большого количества одинаковых фигур для разметки применяют гребенки, а фигурные резцы с лезвиями — для обточки сложных профилей.
Для сверления отверстий служат ложечные винтовые сверла, а для сглаживания гребней микронеровностей — напильники (что и для работ по металлу) с крупной насечкой. При обработке дерева вытачиванием, кроме режущего инструмента, необходим столярный и слесарный инструмент — рулетка, угольники, складной метр, столярный циркуль, кронциркуль и т. д. Проверяют сложные профили шаблонами.
Материал для точения
Для точения годятся как лиственные, так и хвойные породы древесины — все зависит от назначения. Хвойные идут в основном на мебель. Средние и мелкие токарные детали делают преимущественно из лиственных пород древесины: березы, ясеня, липы, грецкого ореха, бука, дуба, граба, красного дерева, груши, яблони, тополя, осины, ольхи, карельской березы, самшита. Очень ценятся в токарном деле наплывные твердые породы древесины. Здесь находят применение и некоторые кустарниковые породы древесины — барбарис, орешник, терн, стволики шелковицы, чайной розы можжевельника и проч.
Кроме древесины, для точения используется эбонит, кость, рог, янтарь, перламутр и т. д.
Подготовка древесины к точению
Заготовки из дерева должны иметь припуск на обработку и по возможности форму, приближенную к образцу с припуском на обрезку (торцевание) и на зажим в токарном патроне. Недосушенная древесина дает при обточке ворсистую поверхность, а пересушенная, обладая повышенной хрупкостью (особенно при длинной заготовке и малом диаметре), может сломаться.
Припуск на обработку у деревянных заготовок определяется ее длиной, состоянием поверхности, зажимным устройством, способом обработки. Так, при установке в чашечном и кулачковых патронах припуск по длине должен быть около 60 мм, а с применением трезубца и на планшайбе — 25 мм.
В случае твердых пород при обработке деревянных заготовок в центрах под центр (под конус пиноли) делают предварительную рассверловку. Применяемый древесный материал должен быть без дефектов — трещин, сучков, гнили и т. д. Бревно под заготовку предварительно отесывают топором, снимая кору, и подгоняют под форму будущей токарной детали. Нередко, кроме топора, требуется еще и струг (рис. 5). Обычно для мелких и средних изделий форма (если вытачивание идет по длине) делается цилиндрической. А для крупных токарных изделий заготовку нередко склеивают. В этом случае для того, чтобы избежать всяких осложнений, вызванных влиянием внешней среды (растрескивания, коробления и т. п.), следует подбирать материал одной породы или одних свойств.
Рис.5. Струг
Работа на токарном станке
Вытачивание дает возможность получить не только цилиндрическую и сложнопрофилированную поверхность, но и круглую, волнистую, витую, плоскорельефную, прямоугольную, овальную и другие разновидности. Но это при условии успешного овладения приемами точения. Последовательность операций при точении всегда одинакова, меняются лишь инструменты, приспособления и приемы точения. Основными операциями являются: установка деревянной заготовки в токарном патроне или в центрах, придание подручнику необходимого положения, цилиндровка (черновая обточка), разметочная проточка, чистовая обточка и подрезка торцов, закругление торцов, удаление припуска. При этом необходимо придерживаться некоторых правил:
положение подручника и приемы работы определяются формой деревянной заготовки и направлением волокон древесины;
при изготовлении токарных деталей диаметром до 100 мм с продольным направлением волокон подручник должен находиться несколько выше осевой линии центров;
при вытачивании дискообразных деталей подручник располагается ниже осевой линии;
при креплении материала деревянной заготовки в трезубце последний снимают и набивают заготовку на жесткой основе;
правильность и надежность крепления деревянной заготовки следует проверить через несколько минут после начала работы, остановив станок и проверив фиксацию болванки.
Немаловажно также правильно держать режущий инструмент.
Токарную стамеску держат двумя руками: одной — за рукоятку, другой — за стержень инструмента. Правая рука при этом уравновешивает режущую силу, а левая прижимает режущий инструмент к подручнику и осуществляет продольную подачу.
Одной из простых операций является точение цилиндрических форм. Деревянную заготовку укрепляют в патроне-трезубце. Незакрепленный торец поджимают конусом пиноли задней бабки. Затем устанавливают подручник так, чтобы он находился примерно на расстоянии 4 мм от поверхности обработки, выше линии центров. Вначале идет обдирка деревянной заготовки полукруглой стамеской, причем не центральной частью ее желобка, а под углом 15° к оси вращения деревянной заготовки в сторону подачи, то есть участком режущего инструмента, отстоящим на треть его кромки. Не следует брать стружку толщиной более 2 мм. Усилие руки, удерживающей сверху режущий инструмент, а также подача должны быть постоянными. Необходимо также следить, чтобы древесина не вырывалась. При первых проходах прямолинейность поверхности проверяют столярным угольником. В дальнейшем контроль осуществляют кронциркулем. Снимая стружку на последних проходах, указательный палец левой руки держат под стержнем стамески — для плавного ее продвижения по поверхности токарной заготовки. Стружка последнего прохода полукруглой стамеской не должна по толщине превышать 1 мм. После этого плоской стамеской проводят чистовое точение. Для чистовой обработки рекомендуется мейсель до 25 мм шириной. Подручник переставляют ближе к деревянной заготовке. Режущий инструмент держат так, чтобы тупой угол стамески был вверху, а острый — внизу, иначе стамеска будет вибрировать, задирая волокна.
После чистовой обработки подрезаются торцы — сначала правый. Подрезку делают до тех пор, пока диаметр стержня будет равен 13 мм. Затем подрезают второй торец: инструмент правой рукой прижимают к подручнику, а левой направляют. Чтобы избежать чрезмерных отходов древесины, при отрезании лучше пользоваться узкой стамеской-штихелем.
Конус выточить сложнее, чем цилиндр. Подручник устанавливают под углом к оси, параллельно образующей будущего конуса (рис. 6). Болванку предварительно обрабатывают топором. Заготовку укрепляют вершиной к зажимному патрону. Вытачивание конусных форм должно быть плавным, без рывков, с равномерным усилием нажатия и равномерной подачей. Обмеры заготовки надо делать чаще, чем при точении цилиндра. При чистовой обработке это особенно касается участка вблизи вершины конуса.
Рис. 6. Вытачивание конуса
Прямолинейная нарезка представляет собой соединение фигур цилиндра и конуса. Здесь применяются контрольные шаблоны, как и вообще при выполнении сложных поверхностей. При точении деталей с одинаковыми нарезными формами делают шаблон лишь на один участок. Если же участков несколько, то требуется столько же и шаблонов. Шаблоны применяют только при чистовом точении. Их изготовляют из тонкой фанеры или твердого картона, а для особо сложных работ — из оцинкованного железа. При прямолинейной нарезке сначала отмечают расстояние и определяют крайний торец, а затем уже проводят разметку согласно чертежу. Параллельно изготовляют необходимое количество шаблонов. Точение проводят следующим образом: плоской стамеской делают проточку, выполняя треугольные вырезы. Излишек материала снимают чуть большей стамеской, затем проводят контроль шаблоном и при необходимости подрезают грани боковых поверхностей. После протачивания всей поверхности делают торцовку детали согласно чертежу.
Выполнение криволинейной нарезки валиков и галтелей отличается вытачиванием дисков с овальными краями и галтелей (рис. 7). Галтель — это два диска, соединенных криволинейной поверхностью определенного радиуса. Вначале вытачивают цилиндрическую поверхность, а затем уже галтели, для чего делают диск, производят заоваливание и выполняют центральную часть галтели — полукруг — следующим образом: отмечают карандашом центр диска, а затем по линии разметки сначала вправо, а затем влево полукруглой стамеской делают закругления, после чего переставляют подручник под углом к оси токарного изделия и плоской стамеской обтачивают сначала одну, а затем и вторую половину валика. Для этого подручник соответственно переставляют в ту сторону, с которой идет точение. Периодически при помощи шаблона проводят контроль. Проточку осуществляют стамеской сверху вниз, не отрывая режущий инструмент от гребня подручника. Заканчивают вытачивание галтельной детали подрезанием торцов.
Рис. 7. Криволинейная нарезка
Рис. 8. СложПрямолинейная нарезка представляет собой соединение фигур цилиндра и конуса. Здесь применяются контрольные шаблоны, как и вообще при выполнении сложных поверхностей. При точении деталей с одинаковыми нарезными формами делают шаблон лишь на один участок. Если же участков несколько, то требуется столько же и шаблонов. Шаблоны применяют только при чистовом точении. Их изготовляют из тонкой фанеры или твердого картона, а для особо сложных работ — из оцинкованного железа. При прямолинейной нарезке сначала отмечают расстояние и определяют крайний торец, а затем уже проводят разметку согласно чертежу. Параллельно изготовляют необходимое количество шаблонов. Точение проводят следующим образом: плоской стамеской делают проточку, выполняя треугольные вырезы. Излишек материала снимают чуть большей стамеской, затем проводят контроль шаблоном и при необходимости подрезают грани боковых поверхностей. После протачивания всей поверхности делают торцовку детали согласно чертежу.
Выполнение криволинейной нарезки валиков и галтелей отличается вытачиванием дисков с овальными краями и галтелей (рис. 7). Галтель — это два диска, соединенных криволинейной поверхностью определенного радиуса. Вначале вытачивают цилиндрическую поверхность, а затем уже галтели, для чего делают диск, производят заоваливание и выполняют центральную часть галтели — полукруг — следующим образом: отмечают карандашом центр диска, а затем по линии разметки сначала вправо, а затем влево полукруглой стамеской делают закругления, после чего переставляют подручник под углом к оси токарного изделия и плоской стамеской обтачивают сначала одну, а затем и вторую половину валика. Для этого подручник соответственно переставляют в ту сторону, с которой идет точение. Периодически при помощи шаблона проводят контроль. Проточку осуществляют стамеской сверху вниз, не отрывая режущий инструмент от гребня подручника. Заканчивают вытачивание галтельной детали подрезанием торцов.ный профиль конусообразной детали
Иногда форма деталей профилей содержит конус (рис. 8). Такую деталь начинают обтачивать с конуса, а затем уже по разметке вытачивают каждый участок, переставляя подручник и меняя режущий инструмент, а также контролируя размер шаблонами. Если в деталях, протачиваемых на конус, поверхность сложного профиля имеет острые ребра (как при точении галтелей с шарообразной выемкой), то сначала делают нарезку этих выемок, применяя крючки. Все остальные операции повторяются в изложенной выше последовательности. Завершает изготовление детали подрезка торцов.
Точение круглых форм является, по сути, сочетанием приемов, изученных ранее.
Предварительно заготовку делают цилиндрической, а затем полукруглой стамеской придают форму с припуском на обработку. Контроль осуществляют кронциркулем. Чистовую обработку проводят плоской стамеской, а контроль — шаблоном из оцинкованного железа (пластина с вырезанной полуокружностью шара, несколько большего от расчетного). Приложив шаблон к шару, стачивают те места, где шаблон соприкасается с древесиной заготовки. Сняв токарную заготовку с шаром со станка, срезают лишнюю древесину в местах шеек и мелким напильником и шлифовальной шкуркой зачищают места отпила, а затем шлифуют шар стеклянной шкуркой.
Вытачивание кольца — операция не столь сложная, однако требующая внимания. Есть несколько способов. Вот один из них. Вначале придают заготовке цилиндрическую форму и проводят чистовую отделку, затем отмечают на ней количество колец по ширине, оставляя припуск для обрезки (оторцовки). Для каждого кольца делают проточку фасонным резцом внутренней полости, торцуют с одной стороны и обрезают. Но это еще не кольца. Необходима дообработка их верхней овальной поверхности в токарном патроне — цапфе. Здесь деталь размечают под фигурные выточки, точат и шлифуют. Затем кольцо сбивают с цапфы и отделывают.
Полые объемы вытачивают из заготовок в форме цилиндра. В этом случае используется только патрон передней бабки (обычно кулачковый). Сначала делают внутреннюю, затем внешнюю цилиндрическую поверхность.
Значительные углубления выполняют следующим образом: сверлят центровое отверстие сверлом, установленным в пиноли задней бабки станка, или полукруглой стамеской, которую опирают на подручник, поставленный немного ниже центровой линии. Овальность внутренних поверхностей получают при помощи соответствующей плоской стамески. Глубокие цилиндрические углубления выполняют при помощи держателя со сменными или регулируемыми резцами, установленными в пиноли задней бабки. После высверливания центрового отверстия сверлом большого диаметра вместо него вставляется резцедержатель с резцом, имеющим режущие кромки на обоих концах передней грани (рис. 9). Каждый проход осуществляется более длинным резцом.
Рис. 9. Резцедержатель для вытачивания внутренних цилиндрических углублений большого диаметра:
Для дискообразных деревянных заготовок подбирают соответствующие породы. С одной стороны доска должна быть обработана фуганком — здесь циркулем делают разметку. Заготовки подобного рода обрабатывают на планшайбах. Вырезанную деревянную заготовку в виде круга с необходимым припуском размечают под крепежные отверстия на планшайбе и под саму планшайбу (рис. 10). Сначала выполняют обдирку в осевом направлении, а затем в радиальном. После черновой обработки шероховатую поверхность подвергают доработке полукруглой или плоской стамеской (с односторонней фаской заострения). У полукруглой стамески, поставленной на подручник горизонтально, режет только центральная часть лезвия. Вогнутую или выпуклую форму дискообразной деревянной заготовке придают полукруглые или специальные фасонные резцы. Для получения гладкой поверхности подачу осуществляют: при вытачивании выпуклых контуров — от центра к краю, а вогнутых — от края к центру.
Рис. 10. Вытачивание дискообразных заготовок:
Чистовую обработку поверхности выполняют при помощи чистовых стамесок (см. рис. 4, К).
Для резания из длинной цилиндрической деревянной заготовки одинаковых небольших деталей, например шаров, применяют люнеты. Подручник устанавливают как показано на рис. 11.
Рис. 11. Применение люнета при точении:
Отделка токарных изделий
После чистовой обточки изделие, не снимая с токарного станка, шлифуют абразивными шкурками разной зернистости. При этом скорость шпинделя токарного станка уменьшают: зерна абразива лучше врезаются в древесину и шлифование изделия проходит быстрее. Подручник снимают.
Наматывать шкурку на токарное изделие не рекомендуется. Для твердых пород подходит мелкозернистая шкурка № 6-10, а для мягких — № 10-16. Необходимо следить, чтобы не стерлись кантики, выступы и другие острые края. Применяют для шлифования токарного изделия также и пемзу: хлопчатобумажную ткань смачивают льняным маслом или олифой и обсыпают порошком пемзы. Шлифование цилиндрических поверхностей изделия производят натянутыми на гладкие дощечки шлифовальными шкурками. После шлифования токарное изделие протирают куском ткани, затем полируют политурами. По желанию токарные изделия тонируют, выжигают на них орнаментальные композиции, инкрустируют. Украшают также мозаикой из дерева, росписью, резьбой и т. д. Все виды отделки древесины годятся для токарных изделий.
Токарные изделия, имеющие самостоятельное значение, полируют, не снимая с токарного станка — кожей или сухим хвощом, конским волосом и т. д.
Политуры наносят тампонами из шерстяной или хлопчатобумажной ткани. Подпитку тампона делают через несколько проходов, а если токарное изделие крупное (ножка стола, балясина и др.), то и чаще. При полировании подручник со станины снимают.
Мелкие токарные изделия не полируют, их покрывают лаком. Лак не должен быть густым. Его наносят кистью или тампоном. Перед лакированием хорошо покрыть токарное изделие горячим водным раствором столярного клея, а после его высыхания тщательно зачистить. Лак наносят дважды — второй раз после сушки.
Токарные изделия покрывают также воском в смеси со скипидаром (или бензином «Галоша») — 5:1. Смесь в горячем виде (разогрев на водяной бане) наносят на обрабатываемую поверхность. Когда она слегка остынет, включают токарный станок и натирают изделие суконной тканью до блеска. Окрашивание токарных изделий делают с предварительной грунтовкой белилами, разведенными на олифе (лучше натуральной, льняной). После высыхания грунтовки кистью равномерно наносят краску — обычно в несколько слоев.
Техника безопасности при работе на токарном станке
Вытачивание на токарном станке требует постоянного внимания и соблюдения правил безопасности. Перед работой токарный станок необходимо тщательно смазать и проверить исправность его частей, особенно изоляцию вращающихся узлов и электромотора.
Приступая к работе на токарном станке, необходимо надежно закрепить деревянную заготовку в токарном патроне или в центрах, поджав ее задней бабкой. Заготовку балансируют при включенном станке. Опорная скоба подручника устанавливается не далее 4 мм от обрабатываемой поверхности, а подручник периодически подвигается к токарному изделию (по мере снятия слоя припуска с заготовки).
Подручник устанавливают или на уровне оси вращения токарной заготовки, или чуть выше. В противном случае режущий инструмент будет рвать и скоблить поверхность, что приведет к ее шероховатости. Во избежание вырывов периодически проверяют надежность поджима центром задней бабки, где гнездо разбивается конусом и зажим ослабляется. Правильное положение рук при вытачивании — залог успеха. Режущий инструмент следует держать на опорной скобе подручника всей ладонью левой руки, а не прижимать только большим пальцем, охватывая остальными с боков опорную скобу подручника. Правая рука держит ручку режущего инструмента в обхват и направляет его движение. Очень важен равномерный, без рывков, нажим на основание подручника и на деталь. Работать рекомендуется в предохранительных очках, в аккуратно заправленной одежде, в жестком переднике; контроль производить только после остановки станка.
Недопустимо использование в работе режущего инструмента с дефектами — щерблением, трещинами, загибами. Категорически запрещается допускать к работе на станке детей и лиц, не знакомых с его устройством. Использовать токарный станок не по назначению нельзя.
Точение некоторых изделий
Освоив основные приемы точения, начинающий мастер, естественно, сначала возьмется за изготовление простейших точеных изделий — цилиндрических. Таковыми могут быть ручки для инструментов, колышки для вешалок, кегли для боулинга, подставки для настольной лампы и т. д. Для примера рассмотрим технологию вытачивания колышка для вешалки. Подходящим материалом для этой детали является береза. Из одной деревянной заготовки можно сделать несколько колышков. Для разметки можно использовать гребенку.
Деревянную заготовку обтачивают рейером и мейселем до необходимого диаметра, а затем выполняют разметку детали. Сделав подрезку и отшлифовав деталь, ее отрезают стамеской после остановки токарного станка. Рукоятки для инструментов изготовляют так же, с той лишь разницей, что контур рукоятки ввиду криволинейной поверхности контролируют шаблоном.
Кегля для боулинга — более сложная фигура. Здесь сочетаются формы цилиндра, конуса, диска с закруглением и шара (рис. 12). В первую очередь вытачивают деревянную заготовку (1) и производят чистовую обработку поверхности по наибольшему диаметру. Затем делают разметку гребенкой либо циркулем с точностью до 0,3-0,4 мм. Конический элемент (5) изготовляют с небольшим припуском на шлифовку. Далее идет цилиндрический элемент (3), валик (4), переходный конус (2) и, наконец, шаровая головка (6). Вытачивая шаровидную поверхность, необходимо придерживаться указанных на рисунке размеров и часто проверять форму шара по шаблону. Материалом для изготовления кегли для боулинга может быть бук, грецкий орех, груша. После вытачивания всех форм деталь шлифуют и отрезают от деревянной заготовки. Если текстура выражена слабо, кеглю для боулинга можно покрасить.
Рис. 12. Изготовление кегли для боулинга:
1 - токарная заготовка; элементы:
2 - усеченый конусный;
3 - цилиндрический;
4 - дисковый с овальными краями;
5 - конический;
6 - шаровая головка кегли для боулинга
Подставки для цветов в виде столика с точеной ножкой и разножками делают из ценных пород — дуба, бука, грецкого ореха, ясеня, каштана и т. д. (рис. 13). Применяя планшайбу с заострениями, изготовляют верхнюю крышку. Затем, сняв крышку с планшайбы, намечают в ней место отверстия диаметром 30 мм, сверлильной головкой сверлят его на настольном сверлильном станке. В центре такой головки крепится для центровки обычное винтовое сверло, а три резца вырезают необходимый диаметр.
Стойку столика (точеную ножку) лучше вытачивать в кулачковом токарном патроне с поджимом детали задней бабкой. Как обычно, начинают с получения цилиндрической деревянной заготовки. Затем по линиям разметки, сделанным циркулем, выполняют проточку цилиндрических поверхностей (диаметром 85 мм), проточку конических поверхностей, дисков (диаметр 135 мм), галтелей (диаметр шейки — 35 мм), скоса в виде конуса (длина 60 мм) и бобышки (диаметр 30 мм).
Выполняются также все галтельные работы. После шлифования обрезают, сняв с токарного станка, деревянную заготовку, поддерживающую головку справа, и отрезают часть бобышки длиной 25 мм, что выступает слева. Бобышку следует делать с припуском на плотную посадку на нее крышки. После токарных операций из досок делают разножки. Разметив и выдолбив в стойке три симметричных отверстия под углом 120° друг к другу, в эти отверстия вставляют ножки, смазав места соединений эпоксидным клеем. После зачистки мест крепления ножек на стойку одевают крышку, и все токарное изделие покрывают 2—3 раза нитролаком (марки НЦ-222 или НЦ-218). Годится и бесцветный лак (марки АК-156) или масляный.
На рис. 14 даны профили полукруглых рам для зеркал и картин небольших размеров, а также чертеж рамы для зеркала. На рамы идут преимущественно толстые доски или склеенные деревянные заготовки одной породы. На планшайбе определяют ширину — деревянную заготовку торцуют, затем ее протачивают по ширине (диаметр 90 мм). Переставив подручник, делают выборку с одного торца для захода зеркала (стекла, картины). Сделав выточку, деревянную заготовку переставляют, закрепляют в кулачковом токарном патроне за выточку и протачивают сквозное отверстие с торца. Завершающая операция — придание раме формы овала спец-резцом. Контроль профиля — шаблоном. После этого идет шлифование и полировка.
Рис. 14. А - профили закругленных рам для небольших картин и зеркала.
Б - чертеж закругленной рамы
Рис. 15 — вешалка, состоит из отдельных элементов, нанизанных на металлическую трубку. На головке вешалки — два ряда точеных колышков, вставленных в отверстия. Основание — на опоре из сферических подставок. Основание точат на планшайбе, составные элементы — в кулачковых токарных патронах, головку, колышки и шары — в центрах.
Рис. 15. Напольная вешалка для одежды
На странице использованы материалы из - http://rezba-dereva.narod.ru/tokarnie-stanki.htm
К поверхностям пресс-форм и некоторых штампов предъявляются высокие требования в отношении гладкости и чистоты, но допускаются несколько большие отклонения от геометрической формы и точности выполнения размеров, чем, например, у измерительных инструментов.
При обработке таких поверхностей доводка оказывается слишком дорогой операцией и поэтому прибегают к полированию. Характерным признаком хорошо отполированной поверхности служит ее зеркальный вид и отсутствие заметных рисок. Отполированная поверхность обладает большей устойчивостью при механическом износе и химическом воздействии различных компонентов прессуемых материалов.
Процесс полирования может осуществляться либо на станках, либо вручную с применением электрифицированых или пневматических инструментов. Полирование ведется также упругими кругами и лентами с применением мягких доводочных материалов. Перед полированием поверхность шлифуют упругими кругами и лентами, на которые наклеиваются твердые, абразивнодоводочные материалы.
Круги для упругого шлифования и полирования изготовляются из дерева, войлока, кожи, фетра и других материалов. Войлочные и фетровые круги бывают различной плотности, причем более плотные круги используются при обработке деталей, имеющих острые углы. Для предварительного упругого шлифования могут быть использованы деревянные полировиики, обмотанные абразивной шкуркой. Наклеивание абразивов на рабочую поверхность гибких кругов производят мездровым или казеиновым клеем.
Абразивными материалами для полирования служат: паста ГОИ, окись хрома, крокус, венская известь и кварц. Эти материалы наносятся на поверхность круга в виде паст, состоящих из 70-80% абразивов и 20-30% -связывающих веществ - стеариновой и олеиновой кислот, парафина, технического сала, канифоли, керосина и минеральных масел. Чем больше скорость полирования, гем гуще должна быть консистенция паст.
Производительность полирования зависит от давления детали на круг. Обычно для незакаленной стали это давление лежит в пределах от 2,5 до 5 кг и для закаленной стали-от 2 до 2,5 кг.
Полирование ведется с окружной скоростью 30-35 м/сек, шлифование упругими кругами - со скоростью 18-30 м/сек, причем, чем мельче зерна абразивного материала, тем выше окружные скорости.
Упругое шлифование обычно производится на токарных и сверлильных станках с применением деревянных полировальников с абразивной шкуркой (фиг. 63). В прорезь олравки вставляется конец ленты, отрезанной от рулона шкурки, и лента навертывается на оправку. Во избежание местных неровностей на обработанной поверхности работа ведется при непрерывном возвратно-поступательном движении шпинделя и обрабатываемой детали в направлениях, указанных на фигуре. Эти движения совершаются вручную.
Фиг. 63. Упругое шлифование на сверлильном станке.
Описанный процесс шлифования абразивной шкуркой применяют только в том случае, если обработке подвергаются поверхности со свободным выходом для торца полировальника. В противном случае шлифование ведется гибкими кругами и головками с применением твердых абразивнодоводочных материалов. Находят применение также круги и головки из твердого дерева и текстолита с абразивными пастами.
Окончательное полирование осуществляется фетровыми кругами с пастами из мягких доводочньих материалов.
Отделочные операции выполняются для повышения чистоты, точности обработки или создания на поверхности детали специально предусмотренной шероховатости определенного узора. С этой целью на токарных станках производят опиливание, полирование, доводку, тонкое точение, обкатывание, раскатывание, выглаживание и накатывание.
§ 1. Опиливание
Назначение. Опиливание производят для зачистки поверхностей, удаления заусенцев, снятия небольших фасок, а также для срезания незначительного слоя металла, когда диаметр после обтачивания получился больше требуемого.Инструменты. Опиливание выполняется напильниками различной формы: плоскими, квадратными, трехгранными, круглыми и др. Для грубых работ применяют драчевые напильники, для чистовых - личные и при необходимости получения высокой чистоты поверхности - бархатные. Они отличаются между собой количеством насечек на равной длине.
Перед пользованием напильники следует осмотреть и, если нужно, очистить от грязи и стружки металлической щеткой, перемещая ее вдоль насечек. Замасленные напильники предварительно натирают куском сухого мела или древесного угля.
Приемы работы. Для предотвращения травм опиливание на токарном станке следует вести осторожно и внимательно. Пользоваться можно только напильниками с плотно насаженной ручкой. Во время опиливания токарь должен стоять примерно под углом 45 вправо к оси центров станка. Ручка напильника зажимается в левой руке, а противоположный конец его удерживают пальцами правой руки (рис. 198),
B процессе опиливания напильник располагают перпендикуляр но к оси детали, слегка прижимают к обрабатываемой поверхности и плавно перемещают одновременно вперед и в сторону. При движении назад нажим немного ослабляют. Быстрое и резкое движение напильника нарушает форму детали. Нажим на напильник должен быть одинаковым на протяжении всего 
его хода, иначе снятие металла будет неравномерным, что приведет к искажению формы обрабатываемой поверхности.
Режим работы. Окружная скорость обрабатываемой поверхности при опиливании принимается равной 15-20 м/мин.
§ 2. Полирование
Назначение. Полирование выполняют для повышения чистоты и блеска поверхностей, а также подготовки их под электролитическое покрытие хромом или никелем.Инструменты. На токарных станках полирование осуществляется шлифовальными шкурками на бумаге или полотне. Сталь и цветные пластичные металлы обрабатывают корундовыми шкурками, чугун и хрупкие материалы - шкурками из карбида кремния. Зернистость шкурки (размер абразивных зерен в сотых долях миллиметра) принимается в зависимости от требуемой чистоты обрабатываемой поверхности в пределах 50-3;
Приемы работы. Кусочек шкурки удерживают пальцами правой руки или обеими руками за ее концы (рис. 199, а), прижи-
мают к вращающейся, детали и перемещают возвратно-поступательно вдоль полируемой поверхности. Удерживать шкурку рукой в обхват нельзя, так как она может намотаться на деталь и защемить пальцы.
При полировании стоят у станка так же, как при опиливании, примерно под углом 45° вправо к оси центров станка. Передний конец шкурки удерживают левой рукой, противоположный - правой.
Полирование выполняют последовательно несколькими шкур-ками с постепенным уменьшением их зернистости.
Цилиндрические поверхности удобно полировать жимками (рис. 199, б). Они состоят из двух деревянных брусков, соединенных на одном конце кожей или металлическим шарниром. Во внутренние радиусные углубления брусков укладывается шлифовальная шкурка. Обрабатываемую поверхность охватывают жимком, который удерживают руками, и выполняют полирование действиям:: аналогичными вышеописанным.
При полировании деталь сильно нагревается и удлиняется. Поэтому, когда она поджата центром, надо периодически проверять, насколько туго он зажат, и, если требуется, немного ослабить.
Режим работы. Для получения лучшей чистоты поверхности число оборотов детали должно быть возможно большим. При окончательном полировании поверхность детали рекомендуется слегка смазать маслом или натереть шкурку мелом.
§ 3. Тонкое точение
Назначение и сущность. Тонким точением обрабатывают наружные и внутренние поверхности с точностью до 1-2 классов и чистотой 8-10 классов. Такой вид обработки во многих Случаях может заменить шлифование.;Сущность его состоит в срезании небольшого слоя металла с очень малой подачей и большой скоростью резания.
Требование к станкам для тонкого точения. Станки должны быть жесткие, точные (радиальное биение шпинделя не более 0,005 мм), быстроходные (число оборотов не менее 2000 об/мин) и иметь подачи менее 0,1 мм/об. Лимбы или индикаторные упоры должны позволять установку резцов на размер с точностью не менее 0,01 мм.
Не прибегая к специальным устройствам, точность подачи резца на глубину резания на любом токарном станке можно увеличить, пользуясь лимбом верхних салазок, повернутых на некоторый угол а оси центров станка (рис. 200). Если принять t - величину перемещения резца в угловом направлении, a t\ - перпендикулярно к оси детали, то необходимый угол разворота салазок а можно определить из формулы
Пример. При цене деления лимба верхних салазок 0,05 мм необходимо увеличить точность перемещения резца на глубину резания до 0,01 мм. Определить угол поворота верхних салазок.
Решение. В данном случае /i=0,01 мм, t=0,05 мм,
По формуле (27)
Применяемые резцы. Резцы для тонкого точения оснащаются пластинками твердого сплава марок ВК2 или ВКЗМ для обработки чугуна и Т30К4 для сталей. Для цветных металлов и пластмасс применяют алмазные резцы.
После заточки резцы обязательно доводятся. Главная режущая кромка
должна быть острой, без фаски. Завалы или незначительные зазубрины на ней недопустимы.
Вершина скругляется радиусом 0,5- 1 мм:
Передний угол у для твердосплавных резцов при обработке стали от -5° до +5°, для чугуна - 0°. Для алмазных резцов при обтачивании у = - 4°, при растачивании у = 0°. Задний угол выполняется в пределах 6-12°.
Припуски и режимы резани я. Припуск под тонкое точение оставляют в пределах 0,25-0,4 мм на диаметр при диаметре детали до 125 мм.
Режимы резания обычно ограничиваются возможностями станка. Их рекомендуется выбирать в следующих пределах: глубина резания 0,05-0,2 мм; подача при предварительной обработке 0,1-0,2 мм/об, при окончательной - 0,02-0,08 мм/об; скорость резания для черных металлов 100-200 м/мин, для цветных - 200-500 м/мин.
§ 4. Доводка
Назначение и сущность. Доводка поверхностей выполняется для повышения их точности до 1-2 классов и чистоты свыше 9-го класса.В процессе доводки при помощи специальных инструментов- притиров, насыщенных абразивными порошками или пастами, с поверхности детали снимаются мельчайшие неровности, в результате чего она приобретает необходимую точность и чистоту.
Абразивные и связующие материалы. Рабочая поверхность притира насыщается абразивными порошками или пастами. Для этого применяют твердью абразивные материалы: порошки электрокорунда для доводки сталей и карбида кремния - для чугуна и других хрупких материалов.
Зернистость порошков выбирается в зависимости от требуемой чистоты обработки. Грубая доводка с чистотой V9-V1O выполняется шлифпорошками зернистостью 5-3, предварительная с чистотой до V 12 - микропорошками М40- М14; чистовая с чистотой до V 14 - микропорошками М10 - М5 (для микропорошков номер зернистости соответствует размерам зерен в микронах).
Из доводочных паст наибольшее распространение имеют пасты ГОИ. Они содержат мягкий абразивный материал - окись хрома (70-85%), а также активные химические и связующие вещества. Ими пользуются для доводки сталей и цветных металлов.
По доводочной способности пасты ГОИ делятся на грубые, средние и тонкие.
В качестве связующих и смазывающих материалов при доводке применяют керосин или минеральные масла.
Притиры. Они представляют собой втулки с продольным разрезом, позволяющим регулировать их по диаметру для компенсации износа. Для отверстий малого диаметра применяются нерегулируемые притиры: в виде круглого стержня.
Окончательная доводка ведется притирами с гладкой поверхностью (рис. 201, а). Притиры для предварительной доводки (рис. 201, б и в) снабжены продольными или винтовыми канавками, в которых собираются
остатки абразивного материала во время работы.
Притиры 3 для обработки отверстий имеют коническое отверстие с конусностью 1:50 или реже 1:30. Они устанавливаются на оправку 1 с такой же конусностью (рис. 201, г) и могут регулироваться по диаметру за счет осевого перемещения гайками 2 и 4. Притиры 3 (рис. 201, д) для доводки валов устанавливаются в жимки 1 и регулируются винтом 2.
Материал притира выбирают в зависимости от его назначения и. применяемого абразивного материала.
При доводке твердыми абразивными материалами, зерна которых вдавливаются в притир, материал последнего должен быть мягче материала обрабатываемой детали. Кроме того, чем крупнее зерна применяемого порошка, тем следует выбирать более мягкий материал для притира.
Для грубой доводки рекомендуются притиры из мягкой стали, меди, бронзы, латуни, а для предварительной и чистовой - из мелкозернистого серого чугуна средней твердости (НВ 140-170).
Для работы мягкими абразивными материалами (пасты на основе окиси хрома, окиси железа., пасты ГОИ), зерна которых не шаржируются, притир должен иметь большую твердость, чем доводимая деталь. В этом случае хорошие результаты обеспечиваются применением притиров из закаленной стали или серого чугуна повышенной твердости (НВ 200-220).
Притиры изготавливаются с высокой точностью. Их погрешности геометрической формы не должны превышать 0,005-0,01 мм.
Для предотвращения заклинивания в процессе доводки диаметры притиров должны обеспечивать некоторый зазор в соединении с деталью. Рекомендуются следующие зазоры: для грубой доводки - 0,1-0,15 мм, для предварительной - 0,03-0,06 мм, для чистовой - 0,005-0,01 мм.
Подготовка притира к работе. Насыщение (шаржирование) поверхности притира твердыми абразивными материалами выполняется прямым или косвенным способом.
При прямом способе шаржирования поверхность притира слегка смачивается керосином или маслом и равномерно посыпается тонким слоем абразивного порошка. Затем абразивные зерна вдавливаются в притир посредством прокатывания его по стальной закаленной плите или раскатывания закаленным валиком.
Косвенный способ шаржирования более прост, но менее эффективен. В этом случае на смазанную поверхность притира посыпают абразивный порошок, который шаржируется в процессе доводки.
Паста ГОИ густо разводится керосином и равномерным тонким слоем наносится на поверхность притира.
Подготовка детали под доводку. Поверхность детали должна быть обработана под доводку чистовым, тонким точением или шлифованием. Чем меньший припуск будет оставлен под доводку, тем более точно и быстро можно выдержать требуемый размер и чистоту обработки. Под доводку рекомендуется оставлять припуск 0,01-0,03 на диаметр.
Приемы доводки. При доводке наружных цилиндрических поверхностей обрабатываемую деталь закрепляют в патроне или в центрах, а притир надевают на нее и равномерно медленно перемещают вручную вдоль вращающейся детали. По мере износа притир регулируют по диаметру.
Для отводки отверстий притир закрепляют в шпинделе или патроне, а надетую на него деталь удерживают руками и равномерно перемещают в продольном направлении.
Дополнительно насыщать притир можно только абразивным порошком или пастой той же зернистости или более крупной. Предварительную и чистовую доводки выполняют разными притирами.
Режим доводки. Окружная скорость детали или притира принимается при предварительной доводке 10-20 м/мин, при чистовой- с целью уменьшения нагрева и расширения детали скорость снижают до 5-6 м/мин
§ 5. Упрочняющая обработка поверхности обкатыванием, раскатыванием и выглаживанием
Назначение. Этими видами обработки предусматривается цель упрочнения поверхностного слоя детали, повышения его износостойкости и улучшения чистоты поверхности до 8-10 классов. Процесс протекает без снятия стружки за счет разглаживания шероховатости, полученной после точения.Инструменты. Обкатывание наружных поверхностей и раскатывание отверстий выполняются роликовыми и шариковыми обкатками и раскатками, выглаживание производится алмазными наконечниками.
Обкатка с симметричным расположением ролика на двух опорах (рис. 202, а) используется для обработки наружных цилиндрических и конических поверхностей на проход. Ролик имеет сферический профиль (рис. 203, а). При необходимости обработки ступенчатых поверхностей, уступов и. торцов применяют обкатку с односторонним расположением ролика (рис. 202, б), формы рабочего профиля которого изображены на рис. 203, б, в и г. Для обкатыва-
Ния уступов и торцов ролик располагают под углом 5-15° к обрабатываемой поверхности.
Ролики изготавливаются из легированных сталей Х12М или 9ХС и закаливаются до твердости HRC 58-65.
Шариковые обкатки и раскатки (рис. 202, в, г, д) снабжены пружиной, которая обеспечивает равномерное давление шарика на деталь. Необходимое давление пружины в зависимости от свойства обрабатываемого материала устанавливается регулировочным винтом. Такие обкатки и раскатки позволяют успешно обрабатывать нежесткие детали, так как шарик, имея точечный контакт с поверхностью, не нуждается в сильном поджиме. Обкатки (рис. 202, в) удобны для обработки торцов и уступов.
Для обкаток используются шарики из подшипников качения.
Алмазные наконечники 1 (рис. 204) предназначены для выглаживания поверхности детали. Они представляют собой державку с алмазом, рабочая поверхность которого имеет сферическую или цилиндрическую форму. Наконечники закрепляются в цилиндрической оправке 2 и совместно с ней устанавливаются в корпус 3. Требуемое давление алмаза на обрабатываемую поверхность создается регулируемой пружиной, помещенной внутрь корпуса.
Подготовка поверхности детали. Под упрочняющую обработку поверхность детали подготавливают чистовым точением. Степень шероховатости должна находиться в пределах 5-6 классов чистоты. При этом необходимо учитывать, что диаметр поверхности в процессе упрочняющей обработки может изменяться до 0,02- 0,03 мм. Поэтому наружные поверхности детали следует выполнять по наибольшему предельному
Размеру, а внутренние- по наименьшему.
Приемы работы. Упрочняющий инструмент, закрепленный в резцедержателе станка, подводят вплотную к поверхности вращающейся детали. Производят не сильный, но достаточно плотный поджим и за 2-3 возвратно-поступательных прохода с механической подачей осуществляют обработку до достижения требуемой чистоты поверхности. Для уменьшения трения и нагревания детали обрабатываемую поверхность рекомендуется смазать маслом.
Режим обработки. Подача: при обкатывании шариком - не более 0,1 мм/об, роликом с радиусным профилем - 0,1-0,2 мм/об. Выглаживание алмазом выполняется с подачей 0,03-0,06 мм/об.
Скорость вращения изделия 40-80 м/мин.
§ 6. Накатывание
Назначение. Накатыванием создается на поверхностях некоторых деталей (ручках, головках винтов и т. д.) специально предусмотренная шероховатость в виде рифлений определенного узора.Инструменты и их установка на станке. Накатывание выполняется накатками, состоящими из накатного ролика и державки (рис. 205), Для нанесения прямого узора (рис. 205, а) пользуются однороликовой накаткой, сетчатого (рис. 205, б) - двухроликовой, соответственно с правым и левым направлениями рифлений.
Накатные ролики 1 изготавливаются из инструментальных сталей У1-2А или ХВГ и закаливаются до твердости HRC 63-65. На цилиндрической поверхности роликов фрезерованием выполняются рифления с углом профиля 70° для накатывания стальных деталей и 90°- для деталей из цветных металлов. В зависимости от диаметра обрабатываемой детали рифления располагают по окружности с шагом от 0,5 до 1,6 мм.
Накатка закрепляется с наименьшим вылетом в резцедержателе суппорта так, чтобы образующая ролика, располагалась строго параллельно оси детали. Проверку выполняют по обрабатываемой поверхности на просвет. Ось ролика однороликовой накатки должна находиться на уровне оси центров станка. Для двухроликовой накатки точность установки по высоте: не имеет существенного значения, так как в этом случае ролики самоустанавливаются по обрабатываемой поверхности за счет шарнирного соединения обоймы 2 с державкой 3 (см. рис. 205, б),
Подготовка поверхности детали под накатывание. При накатывании металл выдавливается. Поэтому поверхность детали обтачивают под накатывание до диаметра, меньше номинального на 0,25-0,5 шага рифлений.
Приемы накатывания. Ролики подводят вплотную к вращающейся детали и ручной поперечной подачей вдавливают в обрабатываемую поверхность на некоторую глубину. Выключив вращение детали, проверяют точность образовавшегося рисунка. Затем включают вращение шпинделя и продольную подачу и выполняют накатывание на требуемую длину за несколько проходов в обе стороны до получения полной высоты рифлений.
Отводить ролики от обрабатываемой поверхности в течение всего процесса накатывания нельзя, так как они вторично могут не попасть в предыдущие рифления и рисунок накатки исказится.
Накатные ролики следует периодически очищать проволочной щеткой от застрявших в углублениях металлических частиц.
Режим накатывания. Продольную подачу принимают примерно равной удвоенной величине шага рифлений (1-2,5 мм/об), скорость вращения детали - в пределах 15-20 м/мин. Обрабатываемую поверхность смазывают маслом.
