Устройство токарного станка и обработка древесины на токарном станке.

      Государственное  бюджетное  общеобразовательное учреждение Ленинградской области   «Ефимовская школа-интернат, реализующая адаптированные образовательные программы».

Методическая разработка.

Устройство токарного станка и обработка

древесины на токарном станке.

Автор составитель: Артюхович Сергей Адамович

Учитель  столярного дела

высшей квалификационной категории.

п.Ефимовский

2024г.

Артюхович, С.А. Устройство токарного станка и обработка древесины на токарном станке, рассказано об устройстве токарного станка, видах, составных частях, способах обработки древесины.: методическая разработка может быть полезна  в качестве теоретических и практических рекомендаций для педагогов столярного дела. / С.А.Артюхович.-п.Ефимовский: Государственное  казенное  общеобразовательное учреждение Ленинградской области   «Ефимовская школа-интернат, реализующая адаптированные образовательные программы», 2020г.-с.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

1. Введение……………………………..…………………………………… 3

2. Устройство токарного станка для обработки древесины………………4

2.1.Теоретическая часть………………………………………………………4

2.2.Устройство  токарно станка……………………………………………. 4

2.3. Токарные инструменты………………………………………………... .6

3. Обработка древесины на токарном станке……………………………… 9

3.1. Этапы обработки древесины на токарном стаке……………………….9

3.2.Практическое задание……………………………………………………12

3.2.1.Что нужно знать перед началом работы на токарном станке……….12

3.2.2. Правила безопасной работы на токарном станке……………………12

3.2.3.  Подготовительные действия перед работой на токарном станке….13

3.2.4. Выполнение изделия «скалка»………………………………………..14

4. Контрольные вопросы по теме «Устройство токарного станка и обработка  древесины на токарном станке»………………………………………………………….17

4.1.1.Тестовое задание……………………………………………………….17

4.1.2. Кроссворд «Токарный станок»……………………………………….18

5. Список литературы………………………………………………………..20

1.ВВЕДЕНИЕ.

  Токарная работа по дереву разнообразна. Ее вид зависит от возможностей оборудования, целей и средств выполнения. Тип резца определяет, какая будет обработка, при этом очень важно, чтоб они были как следует наточены и имели правильную, подходящую форму. Безусловно, необходимо соблюдать процесс работы, существуют различные методы для обработки плоским или отрезным резцом, вытачивания декоративных деталей или полостей.

   Красиво обработанная деталь из дерева всегда считалась хорошим дополнением любого интерьера. Для проведения таких работ используют токарный станок по дереву. Такой деревообрабатывающий станок позволяет производить большое количество операций с применением различных режущих инструментов. По своей конструкции он имеет много общего с агрегатами для обработки металла. Однако у агрегата для изготовления деталей из дерева существуют определённые отличия. Они определяются особенностями каждой модели. Чтобы в полном объёме использовать все его функциональные возможности необходимо понимать его конструкцию и способы применения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. Изучить токарные инструменты, материалы, применяемые для их изготовления.

2. Получить навыки работы на токарном станке, знать его

устройство и принцип действия.

3. Изучить различные способы закрепления заготовок и режущих инструментов, приспособления, применяемые при токарной обработке и измерительные инструменты.

4. Познакомиться с основными токарными операциями.

5. Выучить правила техники безопасности при работе на токарных станках.

   Оборудование, инструменты, приспособления: Станок ТСД-120, стамески разные, крепежные приспособления, штангенциркуль, линейка, заготовки для осевого и лобового точения, карандаш, кронциркуль, нутромер, шаблоны.

3

 2.Устройство токарного станка для обработки древесины.

2.1.Теоретическая часть.

   Точение — это обработка древесины резанием, при котором из заготовки получают тела вращения — цилиндры, конусы, шар и их различные сочетания (конус и цилиндр, шар и конус и т. п.).

    Различают четыре основных вида точения древесины: осевое (продольное), тангенциальное, лобовое и радиальное. Наибольшее распространение имеет осевое точение при изготовлении детален цилиндрической и конической формы..

   По качеству обработки различают черновое и чистовое точение.

   Точение древесины производят на токарных станках по дереву. Конструкции станков определяются их назначением. Существенное влияние на конструкцию станков оказывают и приемы точения. Для осевого точения применяются обычно центровые токарные станки с ручной или механической подачей резцов.

   Широкое применение в промышленности нашел универсальный (для осевого и лобового точения) станок ТВ-300, а в учебных мастерских школ и педучилищ— ТД-120, ТСД-120 (цифры обозначают высоту центров).

2.2.Устройство токарного станка.

 Токарный станок для обработки древесины предназначен для точения изделии или деталей круглого сечения: ручек напильников, киянок, стамесок, а также декоративных деревянных ваз, тарелок и др.

   Токарный станок (рис. 1) состоит из станины 1 и установленных на ней электродвигателя 2, передней бабки 3, задней бабки 6, подручника 5.

Шпиндель — главный вал станка — получает вращательное движение от электродвигателя с помощью ременной передачи 4. Подручник служит опорой для режущего инструмента. Необходимая высота подручника фиксируется рукоятками 7 и 8.

4

Рис. 1

   Передняя бабка (рис. 2) жестко закреплена на станине. В двух стойках 1 и 2 корпуса установлены шариковые подшипники, в которых вращается шпиндель 3.

Рис. 2

   На шпинделе устанавливаются приспособления для закрепления заготовок.

Задняя бабка (рис. 3) служит для поддержания длинных заготовок. Она перемещается по станине. Корпус1 закрепляют на станине в нужном положении с помощью болта с гайкой 6. При вращении маховика 5 вращается винт 4 и, ввинчиваясь в гайку, перемещает пиноль 3. В нее вставлен центр 2, который поддерживает заготовку.

Рис. 3

 Кинематическая схема (рис. 4) показывает передачу движения на станке. Вращательное движение от электродвигателя 2, на валу которого жестко насажен двухступенчатый шкив 1, передается с помощью ремня 3 на двухступенчатый шкив 4 передней бабки. Этот шкив жестко соединен с валом-шпинделем 5. На шпинделе установлен патрон б, служащий для закрепления заготовки. Подручник 7 и задняя бабка перемещаются по станине. Выдвижение пиноли 8 осуществляется вращением маховика 9.

5

Рис. 4

 Точение древесины происходит в результате вращательного движения заготовки (главного движения) и движения подачи — перемещения резца вдоль линии центров.

2.3.Токарные инструменты—стамески (резцы) по конструкции очень разнообразны, однако их вид зависит от конструктивных особенностей станков, на которых их применяют. Они делятся на ручные — для работы на станках с подручниками и суппортные — для работы на станках с механической подачей.

Ручные резцы для черновой обточки — полукруглые желобчатые стамески с шириной режущей кромки от 6 до 50 мм с углом заострения от 25 до 35°

(рис. 5, а).

Рис. 5. Ручные токарные резцы (стамески):

а — полукруглый; б—с косым расположением лезвия (косяк); в — расточкой (крючок); г — фасонный; д — резьбовые.

Для чистового точения, подрезки торцов применяется косяк, представляющий собой стамеску, со срезанной режущей кромкой под углом 70—80° к ее оси (рис. 5, б). Это дает возможность во время точения держать стамеску под углом к направлению волокон заготовки в 45—60°, что предохраняет врезание лезвия стамески в древесину. Для обточки древесины мягких пород угол заострения составляет 20—30°, а твердых пород — 30—40°. Причем в                                  6

первом случае лезвие образуется путем снятия фаски с двух граней. Режущая острая кромка стамески — линия пересечения двух плоскостей.

  Наиболее широко, применяются стамески шириной 6, 13, 19, 25 до 50 мм.

Существует довольно много специальных стамесок. Для выточки выступов и впадин, а также для обточки различных угловых переходов применяют двухугловые резцы с вершиной в его центре (вдоль его оси). Угол при вершине в зависимости от назначения может изменяться в широких пределах от 70 до 130°, а их ширина — от 6 до 50 мм. Углы скоса по отношению к его оси составляют от 25 до 55°; углы заострения, как у косяка.

   Для вытачивания различных углублений и внутренних полостей применяют расточные резцы, имеющие форму крючка (рис. 5, в). Крючки с двумя режущими лезвиями используются при сглаживании шероховатостей дна и стенок выточенной полости. При обточке крючок опирается на подручник в горизонтальном положении. Угол заострения его на разных участках изменяется от 30 до 45° в зависимости от условий резания, при этом большие значения углов применяют при торцовом резании.

Фасонные резцы (рис. 5, г) применяют для обтачивания фасонных профилей изделий.

Для вытачивания резьбы различного профиля применяют специальные резцы — «гребенки» (рис. 5, д}.

  Ручные токарные резцы изготавливаются из углеродистой стали У8, У9, У10, У8А, У10А. При изготовлении их своими силами необходимо производить закалку в воде с температурой 20—70 °С. Перед закалкой нагрев доводить до 760—830 °С, а температура отпуска должна быть 220—275 °С, твердость после отпуска — 56—64 R.

Для долбления гнезд, проушин применяется долбежное сверло. Оно представляет собой цилиндрический стержень, рабочая его часть имеет четыре режущих пера с углом заточки 50°. Хвостовик сверла цилиндрический, служит для крепления непосредственно в цанговом патроне.

Основными контрольно-разметочными инструментами при точении древесины служат: кронциркуль — для измерения внешних диаметров, нутромер — для измерения внутренних диаметров, масштабная линейка, различные шаблоны, штангенциркуль.

  Крепежные приспособления — основные из них трезубец, планшайба, патрон (рис. 6). Патрон и трезубец используются для поддержания одного конца заготовки при осевом точении; патрон, кроме этого, применяется при внутренней обточке небольших деталей.

7

Рис. 6. Крепежные приспособления:

а — трезубец; б — патрон; в — планшайба; е — патрон .

  Планшайба применяется при обработке больших по размеру заготовок и для обточки плоских дисков. Для этого в ней имеется несколько отверстий, через которые винтами крепится заготовка. Следует учитывать выход винтов на противоположную (обрабатываемую) поверхность заготовки, так как при большой их длине они будут задевать режущий инструмент. Закрепив заготовку на планшайбе, ее затем навинчивают на шпиндель.

Трехкулачковый патрон обеспечивает быстрое и надежное закрепление заготовки и ее центровку благодаря одновременному радиальному перемещению зажимных кулачков.

Тисочный патрон используется при обточке деталей с гранеными поверхностями. Обтачиваемая заготовка вставляется в тиски патрона и зажимается винтом.

  Существуют и другие виды крепежных приспособлений.

8

3.Обработка древесины на токарном станке.

3.1. Этапы обработки древесины на токарном станке.

 Обрабатывать на станке можно заго­товки без сучков, трещин, гнилей, хорошо высушенные. Хорошо обрабатывается на станке древесина березы, клена, груши, бука, граба, липы, хуже — сосны, ели, дуба, ясеня. Прак­тически можно обрабатывать древесину любой древесной породы, но надо помнить, что каждая порода обладает своими качествами. Выбор той или другой породы диктуется назначением изделия.

  Хорошо на токарном станке точатся эбонит, фибра, резина. После изучения чертежа, технических условий, технологической карты приступают к подготовке заготовки. Древесина должна со­ответствовать техническим условиям, особое внимание надо обра­тить на торцы заготовки, которые не должны иметь трещин. При установке заготовки в центрах станка трещины увеличиваются, и во время работы заготовка может вылететь и травмировать рабо­тающего. Концы заготовки с трещинами отпиливают до сплошной древесины.  После установки заготовки в центрах станка необходимо про­верить наличие люфта. После нескольких первых минут работы на станке необходимо проверить еще раз установку заготовки на люфт.В первые минуты обточки, даже при смазке, быстро разрабатывается (особенно у древесины мягкой породы) центровое отверстие заготовки со стороны невращающегося центра задней бабки. Заготовку получают распиливанием сухой доски на бруски квадратного сечения с припуском по длине 30—40 мм и по толщине до 5 мм. Квадратную заготовку к точению подготавливают так.

На торцах проводят карандашом две диагонали и находят центр вра­щения заготовки. Затем по длине кромок бруска прострагивают рубанком так, чтобы придать ей форму восьмигранника или близ­кую к цилиндрической. На торцах заготовки (на линиях пересече­ния диагоналей) накернивают небольшие углубления — одно для центрального зуба трезубца, а другое — под центр задней бабки.Сначала производят посадку торца на трезубец молотком, к другому торцу подводят центр. Закрепляют заднюю бабку, враще­нием маховичка пиноли зажимают заготовку центром, крепят сто­порной рукояткой центр задней бабки, проверяют наличие люфта, и если он есть, то его ликвидируют центром задней бабки. После 2—3 мин работы останавливают станок и проверяют крепление болванки. При любом виде крепления оно должно обеспечить без­опасную работу.

9

    Подручник подводят с минимальным зазором параллельно обра­батываемой поверхности заготовки, по высоте подручник крепят на линии центров (или немного выше ее). До включения станка прово­рачивают заготовку от руки, убеждаются в том, что заготовка не касается подручника. Проверив еще раз крепление заготовки, ка­ретки с подручником, задней бабки, пиноли задней бабки, присту­пают к обработке заготовки.

  Черновая обточка производится стамесками с полукруглым лез­вием.

  Правой рукой стамеску берут за рукоятку, а левой придер­живают резец и плотно прижимают его к Подручнику. Режущая кромка стамески должна быть направлена под небольшим углом к обрабатываемой поверхности. Углубив лезвие в древесину на 0,5— 1,0 мм, перемещают ее по всей длине заготовки. Первую черновую стружку снимают серединой стамески, а затем, для получения более чистой обработки, боковой частью лезвия, направляя попеременно стамеску в правую и левую сторону.

  Обточку стамеской с полукруглым лезвием прекращают, как только припуск по диаметру заготовки остается 1—2 мм, и перехо­дят на чистовую обработку косяком.

  Держат косяк так же, как и стамеску с полукруглым лезвием, направление лезвия должно составлять с направлением цилиндрической поверхности угол, близкий к 45°. Тупой угол косяка обра­щен в сторону движения, срезание стружки производится середи­ной лезвия. Держат косяк твердо и внимательно следят, чтобы он не скользил по обтачиваемой поверхности и не поднимался над подручником. Для получения чистой поверхности надо, чтобы на­правление резца совпадало с направлением касательной к обтачи­ваемой поверхности.

  Контроль диаметра осуществляют кронциркулем, причем замеры делают по всей длине заготовки и в разных положениях, про­ворачивая ее.

  Контроль прямолинейности поверхности осуществляют на про­свет линейкой, укладывая ее ребро по направлению образующей цилиндра.

  Убедившись в правильной обточке цилиндрической поверхности, выполняют разметку шейки.

10

  Шейку протачивают так: на некото­ром    расстоянии от правого торца к линии разметки подводят косяк острым его углом перпендикулярно к поверхности, а затем углуб­ляют немного в древесину. После этого, отступя от линии разметки вправо, делают косой подрез к первому прямому. Так же произво­дится и торцовка. Затем срезают

оставшийся столбик древесины, располагая косяк горизонтально. Работу часто контролируют (осуществляют текущий самоконтроль).

  Обточку внешних закруглений производят тупым концом кося­ка, постепенно срезая угол болванки. Проверку осуществляют шаб­лонами.

 Шлифуют шкурками, применяя для этого специальные колодки;

Шлифование осуществляют на работающем станке.

  Принципиальное отличие лобового точения древесины от осе­вого заключается в том, что режущее лезвие резца находится на уровне оси центров станка, а резец перемещается по радиальному направлению. Для этого вида точения подручник закрепляется перпендикулярно направляющим. Этот вид точения сложнее; по­дачу инструмента на заготовку делают очень небольшой.

  Подготовка заготовки состоит в следующем. Выбранную заго­товку обрабатывают на рейсмусовом станке, производят разметку и разрезание ее на бруски квадратного сечения. Углы срезают, придавая заготовке форму, близкую к цилиндрической. Затем заготовку разрезают по длине.

  Крепление заготовки производится на планшайбе. Оно должно быть осуществлено так, чтобы при обработке лицевой поверхности (оборотная поверхность не точится) исключить возможность задевания режущим инструментом крепежных винтов.

  Последовательность применения инструмента та же, что и при осевом точении.

Вначале протачивают заготовку по ее периметру, при этом под­ручник размещают параллельно направляющим.

11

   Затем, переставив подручник для лобового точения, обтачивают лицевую поверхность заготовки. Подача инструмента должна быть очень малой.

  Шлифование вращающейся заготовки производят шкурками.

3.2 Практическое задание.

3.2.1.Что нужно знать перед началом работы на токарном станке.

Вопросы:

8.     Как устроен токарный станок по дереву?

2. Перечислите основные узлы токарного станка по дереву.

3. На какие группы делят инструмент, применяемый на токарных станках по дереву?

4. В чем особенности конструкции токарных резцов по дереву?

5. Как закрепляют заготовку на токарном станке по дереву?

6. Как производят обточку заготовок на токарном станке по дереву?

Расскажите о последовательности обработки.

3.2.2. Правила безопасной работы на токарном  станке.

1.Не включать станок без разрешения учителя.

2.Работать только при опущенном защитном экране.

3.Работать на станке можно только в спецодежде, застёгнутой на все пуговицы, и в защитных очках.

4.Надёжно закреплять заднюю бабку.

5.Надёжно устанавливать и крепить заготовку.

6.Все разметочные операции и измерения заготовки выполнять только при выключенном станке.

7.Обо всех неисправностях сообщать учителю.

8.Не отходить от включённого станка.

12

3.2.3. Подготовительные действия перед работой на токарном станке.

Задание:

1. Подготовить нужный инструмент для выполнения работы.

2. Осуществить наладку станка для изготовления данной детали.

3. Установить заднюю бабку.

4. Установить необходимое крепежное приспособление,

5. Подготовить центр, установить подручник, заготовку.

6. Проверить работу станка кратковременным пуском.

7. Произвести упражнение в точении наружных цилиндрических и конических поверхностей, отрезание детали, торцевание.

8. Поупражняться в освоении приемов по вытачиванию профильных и внутренних поверхностей.

9. Произвести все подготовительные работы для лобового точения.

10. Выполнить предложенное преподавателем задание.

13

3.2.4. Выполнение изделия «скалка».

Технологическая карта.

14

Точение детали из древесины на токарном станке.

1.Изучите чертёж детали, выданной учителем, или детали своего творческого проекта, имеющей цилиндрическую или коническую форму.

2.Подумайте и определитесь, в каком шпиндельном приспособлении вы будете закреплять заготовку (в патроне, на планшайбе или с помощью трезубца и центра).

3.Подготовьте заготовку — брусок квадратного сечения, разметьте и прострогайте рубанком восьмигранник.

15

4.Закрепите заготовку на станке.

5.Установите подручник в необходимом положении, проверив наличие зазора между ним и заготовкой путём проворачивания заготовки вручную на один-два оборота.

6.С разрешения учителя выполните черновую и чистовую обработку заготовки.

7.Отшлифуйте готовую деталь.

8.Снимите деталь со станка, отпилите концевые участки, окончательно зачистите деталь.

9.Если это необходимо, покройте деталь лаком.

10.Проконтролируйте качество полученной детали.

Новые слова и понятия.

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

Проверяем свои знания.

1.Какое движение при обработке древесины на станке называют главным, а какое — движением подачи?

2.Какой припуск срезают при черновой обработке, а какой — при чистовой?

3.Какой частью режущей кромки косой стамески выполняют чистовое точение?

4.Какими измерительными инструментами контролируют качество детали?

16

4. Контрольные вопросы по теме «Устройство токарного станка и обработка  древесины на токарном станке».

4.1.1.Тестовое задание.

1. Какую форму приобретает заготовка в результате обработки точением?

а) форму тела вращения

б) форму призмы

в) форму куба

г) форму пирамиды

2. Для чего служит передняя бабка?

а) для передачи вращательного движения заготовке

б) для закрепления заготовки и передачи ей вращательного движения

в) для установки и крепления заготовки

3. Для чего служит задняя бабка токарного станка?

а) для поддержания и закрепления заготовки

б) для закрепления инструмента

в) для поддержания заготовки

4. Как называется рабочий вал передней бабки токарного станка?

а) шпиндель

б) стержень

в) ось

г) вал

5. Опорой для чего служит подручник с держателем?

а) для контрольного инструмента

б) измерительного инструмента

в) режущего инструмента

6. Что на токарном станке закрепляется с применением приспособления?

а) заготовка на задней бабке

б) заготовка на станине

в) заготовка на правой стороне передней бабки

г) резцы

7. В какой строке правильно перечислены приспособления к токарному станку по древесине?

а) патрон, планшайба

б) трезубец, планшайба, патрон

в) патрон, трезубец

Ответы на тест.

1-а,2-б,3-а,4-а,5-в,6-в,7-б

17

4.1.2. Кроссворд «Токарный станок»

По горизонтали:

1. Изобретатель токарного станка (XVIII век).

2. Деталь вращения.

3. На токарном станке их две – задняя и передняя.

4. Есть у токарного станка и у бога Нептуна (Посейдона).

5. Контрольный инструмент.

По вертикали:

1. Опора для стамески.

2. Инструмент для точения заготовок на токарном станке.

3. Одно из шпиндельных приспособлений для закрепления заготовок.

4. Человек работающий на токарном станке.

5. Шпиндельное приспособление имеющее форму диска.

18

Ответы:

19

5.Список литературы.

1. Альберт Д. Библия работ по дереву [Тексті / Д. Альберт, Д. Дэвид. — М.: ACT: Кладезь, 2015. — 321 с.

2. Котельников В.С. Большой справочник столяра. Все виды столярно-плотницких работ своими руками [Текст] / В.С. Котельников. — Ростов-н/Д.: Феникс, 2014. — 216 с.

3. Рыкунин С.Н. Технология деревообработки [Текст]: учебник для проф.-техн. училищ / С.Н. Рыкунин, Л.Н. Кандалина. — М.: Академия, 201 1. — 352 с.

4. Клюев Г.И. Справочник мастера столярного и мебельного производства [Текст] / Г.И. Клюев. — М.: Академия, 2010. — 368 с.

5. Бобиков П.Д. Изготовление столярно-мебельных изделий [Текст]: учебник для проф.-техн. училищ / П.Д. Бобиков. — М.: Академия, 2010. — 360 с.

6. Фокин С.В. Столярно-плотничные работы [Текст]: учебник для проф.-техн. училищ / С.В. Фокин, О.Н. Шпортько. — М.: Альфа-М, ИНФРА-М, 2012. - 336 с.

7. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов [Текст]: учеб, пособие  / В.И. Любченко. — М.: Лесная промышленность, 1986. — 296 с.

8. Бершадский А.Л. Резание древесины [Текст]: учеб, пособие/ А.Л. Бершадский, Н.И. Цветкова. — Минск, 1975. — 304 с.