Доклад про токарный станок по дереву

Токарный станок по древесине

Токарный станок – это универсальное приспособление для изготовления различного плана деталей, причем не только из дерева. Благодаря такому устройству сделать нужную деталь не составит труда. Можно изготовить детали различного размера, начиная от шахматной фигуры и заканчивая деталями мебели.

Скачать:

Вложение Размер
dokument_microsoft_word.docx 476.65 КБ
tokarnyy_stanok.pptx 1.57 МБ

Предварительный просмотр:

Мужчина должен быть мастером на все руки. Как часто мы слышали это выражение? А ведь это правда, потому что неженское это дело, ремонтировать старый табурет или прибивать книжные полки. Зачастую простого набора инструментом хватает с головой. Но бывают случаи, что работа мужчины напрямую связана со способностью управляться с куда более сложными конструкциями, чем молоток или отвертка.
Когда хочется добавить в дом чего-то теплого и очень красивого сразу же вспоминается дерево. Но, когда приезжаешь в магазин или на рынок то глаза от цен на лоб лезут. Особенно если это какие-то точеные элементы декора. Из этой ситуации есть один прекрасный выход – сделать токарный станок своими руками (по дереву). На первый взгляд это кажется очень сложным, но полистав немного литературы и поискав в интернете можно с легкостью его собрать.

Токарный станок – это универсальное приспособление для изготовления различного плана деталей, причем не только из дерева. Благодаря такому устройству сделать нужную деталь не составит труда. Можно изготовить детали различного размера, начиная от шахматной фигуры и заканчивая деталями мебели.

Безусловно, чем больше размеры станка, тем легче проявить фантазию и соорудить сложный предмет из дерева. Но производственные станки стоят не малых денег, да и размеры попросту не позволят установить их у себя дома. А это значит, что нужно подумать над собственной конструкцией.

Принцип работы токарного станка прост. Деревянная заготовка зажимается в параллельном положении относительно пола, затем станок запускает вращательные движения по оси, а подвижный резец, в свою очередь, выступает в роли убирающего от лишнего дерева инструмента.

Цель проекта :
Цель моего проекта –создание токарного станка для точения древесины.

1.Освоить технологию выполнения токарного станка.

2.Убедиться , что работы , выполненные своими руками , экономично выгодны.

Планируемый результат: токарный станок для точения древесины.

Из истории создания токарного станка.
История относит изобретение токарного станка к 650 гг. до н. э. Станок представлял собой два соосно установленных центра, между которыми зажималась заготовка из дерева, кости или рога. Раб или подмастерье вращал заготовку (один или несколько оборотов в одну сторону, затем в другую). Мастер держал резец в руках и, прижимая его в нужном месте к заготовке, снимал стружку, придавая заготовке требуемую форму. Позднее для приведения заготовки в движение применяли лук со слабо натянутой (провисающей) тетивой. Тетиву оборачивали вокруг цилиндрической части заготовки так, чтобы она образовала петлю вокруг заготовки. При движении лука то в одну, то в другую сторону, аналогично движению пилы при распиливании бревна, заготовка делала несколько оборотов вокруг своей оси сначала в одну, а затем в другую сторону. В XIV — XV веках были распространены токарные станки с ножным приводом. Ножной привод состоял из очепа — упругой жерди, консольно закрепленной над станком. К концу жерди крепилась бечевка, которая была обернута на один оборот вокруг заготовки и нижним концом крепилась к педали. При нажатии на педаль бечевка натягивалась, заставляя заготовку сделать один — два оборота, а жердь — согнуться. При отпускании педали жердь выпрямлялась, тянула вверх бечевку и заготовка делала те же обороты в другую сторону. Примерно к 1430 г. вместо очепа стали применять механизм, включающий педаль, шатун и кривошип, получив, таким образом, привод, аналогичный распространенному в XX веке ножному приводу швейной машинки. С этого времени заготовка на токарном станке получила вместо колебательного движения вращение в одну сторону в течение всего процесса точения. В 1500 г. токарный станок уже имел стальные центры и люнет, который мог быть укреплен в любом месте между центрами.

На таких станках обрабатывали довольно сложные детали, представляющие собой тела вращения, — вплоть до шара. Но привод существовавших тогда станков был слишком маломощным для обработки металла, а усилия руки, держащей резец, недостаточными, чтобы снимать большую стружку с заготовки. В результате обработка металла оказывалась малоэффективной. необходимо было заменить руку рабочего специальным механизмом, а мускульную силу, приводящую станок в движение, более мощным двигателем. Появление водяного колеса привело к повышению производительности труда, оказав при этом мощное революционизирующее действие на развитие техники. А с середины XIV в. водяные приводы стали распространяться в металлообработке. В середине XVI Жак Бессон (умер в 1569 г.) — изобрел токарный станок для нарезки цилиндрических и конических винтов. В начале XVIII века Андрей Константинович Нартов (1693-1756), механик Петра Первого, изобретает оригинальный токарно-копировальный и винторезный станок с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колес. Чтобы по-настоящему понять мировое значение этих изобретений, вернемся к эволюции токарного станка. В XVII в. появились токарные станки, в которых обрабатываемое изделие приводилось в движение уже не мускульной силой токаря, а с помощью водяного колеса, но резец, как и раньше держал в руке токарь. В начале XVIII в. токарные станки все чаще использовали для резания металлов, а не дерева, и поэтому проблема жесткого крепления резца и перемещения его вдоль обрабатываемой поверхности стола весьма актуальной. И вот впервые проблема самоходного суппорта была успешно решена в копировальном станке А. К. Нартова в 1712 г.

К идее механизированного передвижения резца изобретатели шли долго. Впервые эта проблема особенно остро встала при решении таких технических задач, как нарезание резьбы, нанесение сложных узоров на предметы роскоши, изготовление зубчатых колес и т.д. Для получения резьбы на валу, например, сначала производили разметку, для чего на вал навивали бумажную ленту нужной ширины, по краям которой наносили контур будущей резьбы. После разметки резьбу опиливали напильником вручную. Не говоря уже о трудоемкости такого процесса, получить удовлетворительное качество резьбы таким способом весьма трудно. А Нартов не только решил задачу механизации этой операции, но в 1718-1729 гг. сам усовершенствовал схему. Копировальный палец и суппорт приводились в движение одним ходовым винтом, но с разным шагом нарезки под резцом и под копиром. Таким образом было обеспечено автоматическое перемещение суппорта вдоль оси обрабатываемой заготовки. Правда, поперечной подачи еще не было, вместо нее было введено качание системы «копир-заготовка». Поэтому работы над созданием суппорта продолжались. Свой суппорт создали, в частности, тульские механики Алексей Сурнин и Павел Захава. Более совершенную конструкцию суппорта, близкую к современной, создал английский станкостроитель Модсли, но А. К. Нартов остается первым, кто нашел путь к решению этой задачи. Вообще нарезка винтов долго оставалась сложной технической задачей, поскольку требовала высокой точности и мастерства. Механики давно задумывались над тем, как упростить эту операцию. Еще в 1701 году в труде Ш. Плюме описывался способ нарезки винтов с помощью примитивного суппорта. Для этого к заготовке припаивали отрезок винта в качестве хвостовика. Шаг напаиваемого винта должен был быть равен шагу того винта, который нужно было нарезать на заготовке. Затем заготовку устанавливали в простейших разъемных деревянных бабках; передняя бабка поддерживала тело заготовки, а в заднюю вставлялся припаянный винт. При вращении винта деревянное гнездо задней бабки сминалось по форме винта и служило гайкой, вследствие чего вся заготовка перемещалась в сторону передней бабки. Подача наоборот была такова, что позволяла неподвижному резцу резать винт с требуемым шагом. Подобного же рода приспособление было на токарно-винторезном станке 1785 года, который был непосредственным предшественником станка Модсли. Здесь нарезка резьбы, служившая образцом для изготавливаемого винта, наносилась непосредственно на шпиндель, удерживавший заготовку и приводивший ее во вращение. (Шпинделем называют вращающийся вал токарного станка с устройством для зажима обрабатываемой детали.) Это давало возможность делать нарезку на винтах машинным способом: рабочий приводил во вращение заготовку, которая за счет резьбы шпинделя, точно так же как и в приспособлении Плюме, начинала поступательно перемещаться относительно неподвижного резца, который рабочий держал на палке. Таким образом ни изделии получалась резьба, точно соответствующая резьбе шпинделя. Впрочем, точность и прямолинейность обработки зависели здесь исключительно от силы и твердости руки рабочего, направлявшего инструмент. В этом заключалось большое неудобство. Кроме того, резьба на шпинделе была всего 8-10 мм, что позволяло нарезать только очень короткие винты.

Вторая половина XVIII в. в станкостроении ознаменовалась резким увеличением сферы применения металлорежущих станков и поисками удовлетворительной схемы универсального токарного станка, который мог бы использоваться в различных целях. В 1751 г. Ж. Вокансон во Франции построил станок, который по своим техническим данным уже походил на универсальный. Он был выполнен из металла, имел мощную станину, два металлических центра, две направляющие V-образной формы, медный суппорт, обеспечивающий механизированное перемещение инструмента в продольном и поперечном направлениях. В то же время в этом станке отсутствовала система зажима заготовки в патроне, хотя это устройство существовало в других конструкциях станков. Здесь предусматривалось крепление заготовки только в центрах. Расстояние между центрами можно было менять в пределах 10 см. Поэтому обрабатывать на станке Вокансона можно было лишь детали примерно одинаковой длины. В 1778 г. англичанин Д. Рамедон разработал два типа станков для нарезания резьб. В одном станке вдоль вращаемой заготовки по параллельным направляющим передвигался алмазный режущий инструмент, скорость перемещения которого задавалась вращением эталонного винта. Сменные шестерни позволяли получать резьбы с разным шагом. Второй станок давал возможность изготавливать резьбу с различным шагом на детали большей длины, чем длина эталона. Резец продвигался вдоль заготовки с помощью струны, накручивавшейся на центральную шпонку. В 1795 г. французский механик Сено изготовил специализированный токарный станок для нарезки винтов. Конструктор предусмотрел сменные шестерни, большой ходовой винт, простой механизированный суппорт. Станок был лишен каких-либо украшений, которыми любили украшать свои изделия мастера прежде.

Накопленный опыт позволил к концу XVIII века создать универсальный токарный станок, ставший основой машиностроения. Его автором стал Генри Модсли. В 1794 г. он создал конструкцию суппорта, довольно несовершенную. В 1798 г., основав собственную мастерскую по производству станков, он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка. В 1800 г. Модсли усовершенствовал этот станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарно-винторезные станки сегодня. При этом существенно то, что Модсли понял необходимость унификации некоторых видов деталей и первым стал внедрять стандартизацию резьб на винтах и гайках. Он начал выпускать наборы метчиков и плашек для нарезки резьб. Токарный станок Робертса Одним из учеников и продолжателей дела Модсли был Р. Робертс. Он улучшил токарный станок тем, что расположил ходовой винт перед станиной, добавил зубчатый перебор, ручки управления вынес на переднюю панель станка, что сделало более удобным управление станком. Этот станок работал до 1909 г. Другой бывший сотрудник Модсли — Д. Клемент создал лоботокарный станок для обработки деталей большого диаметра. Он учел, что при постоянной скорости вращения детали и постоянной скорости подачи по мере движения резца от периферии к центру скорость резания будет падать, и создал систему увеличения скорости. В 1835 г. Д. Витворт изобрел автоматическую подачу в поперечном направлении, которая была связана с механизмом продольной подачи. Этим было завершено принципиальное совершенствование токарного оборудования. Шпиндельные технологии Weiss Umwelttechnik GmbH.станке

Следующий этап — автоматизация токарных станков. Здесь пальма первенства принадлежала американцам. В США развитие техники обработки металлов началось позднее, чем в Европе. Американские станки первой половины XIХ в. значительно уступали станкам Модсли. Во второй половине XIХ в. качество американских станков было уже достаточно высоким. Станки выпускались серийно, причем вводилась полная взаимозаменяемость деталей и блоков, выпускаемых одной фирмой. При поломке детали достаточно было выписать с завода аналогичную и заменить сломанную деталь на целую без всякой подгонки. Во второй половине XIХ в. были введены элементы, обеспечивающие полную механизацию обработки — блок автоматической подачи по обеим координатам, совершенную систему крепления резца и детали. Режимы резания и подач изменялись быстро и без значительных усилий. В токарных станках имелись элементы автоматики — автоматический останов станка при достижении определенного размера, система автоматического регулирования скорости лобового точения и т.д. Однако основным достижением американского станкостроения было не развитие традиционного токарного станка, а создание его модификации — револьверного станка. В связи с необходимостью изготовления нового стрелкового оружия (револьверов) С. Фитч в 1845 г. разработал и построил револьверный станок с восемью режущими инструментами в револьверной головке. Быстрота смены инструмента резко повысила производительность станка при изготовлении серийной продукции. Это был серьезный шаг к созданию станков-автоматов. В деревообработке первые станки-автоматы уже появились: в 1842 г. такой автомат построил К. Випиль, а в 1846 г. Т. Слоан. Первый универсальный токарный автомат изобрел в 1873 г. Хр. Спенсер.

Источник

Токарный станок по дереву

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.

Устройство деревообрабатывающего токарного станка

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

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

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

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

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

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

На суппорт токарного станка возложены две функции:

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

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

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

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

Часть элементов суппорта имеет ручное управление. Салазки сделаны универсальными. С их помощью можно закрепить ещё один резец.

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

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

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

Принцип работы

В основу всех токарных агрегатов, в том числе и по дереву заложен один способ обработки. Воздействие на поверхность деревянной заготовки режущим инструментом. Принцип работы токарного станка для обработки заготовок из дерева отличается только тем, что режущий инструмент может подаваться автоматически или вручную. Техника ручной подачи зависит от характера древесины, применяемого режущего инструмента и сложности конфигурации будущего изделия. Перед началом работ заготовка крепится в специальных устройствах между передней и задней бабкой. В качестве инструмента, для заготовок из дерева могут применяться специальные резцы или стамески различного профиля. Они могут быть плоские или фигурные. Благодаря форме режущей кромки можно вырезать любые поверхности. Для этого их затачивают в одной или нескольких плоскостях. Основным критерием, на основании которого производится классификация резцов – это форма и тип заготовки.

При необходимости применяют специализированные стамески:

  • рейер (она имеет полукруглое лезвие, с помощью которого производят предварительную обработку);
  • мейсель (предназначена для окончательной, то есть чистовой обработки, вытачивания углублений и различных канавок);
  • стамеску-крючок (служит для вытачивания различных углублений);
  • стамеска-гребёнка (с её помощью нарезают резьбу и изготавливают деревянные метизы);
  • скребок (применяется для выравнивания цилиндрических заготовок).

Работать такими стамесками следует вручную, что позволяет реализовать любые идеи мастера. Для получения качественной поверхности необходимо точно задать скорость вращения заготовки и определить угол подачи инструмента и силу нажима.

Назначение и характеристики токарного станка

Современные производители предлагают токарное оборудование, способное выполнять многие обрабатывающие операции. В зависимости от их перечня определяется назначение агрегата. К основным характеристикам станков для обработки древесины относятся:

  • мощность установленного двигателя;
  • вес всего станка;
  • размеры;
  • перечень допустимого режущего инструмента;
  • количество возможных операций обработки;
  • максимальный размер обрабатываемой детали;
  • наличие средств автоматизации и программного управления.

Каждый из типов станков обеспечивает определённую отрасль промышленности. При необходимости изготовления большого числа однотипных деталей из дерева, их производство возлагается на специализированные токарные автоматы и станки с числовым программным управлением.

Виды токарных станков

Современные производители предлагают большое количество типов деревообрабатывающего оборудования. Их классификация определяет область применения и технические возможности каждого образца. Все виды токарных станков подразделяются по следующим показателям:

  • область применения;
  • производительность;
  • количество выполняемых операций;
  • допустимые размеры деталей.

Сфера применения подразделяется на категории:

  • промышленные станки или обрабатывающие центры;
  • полупрофессиональное оборудование;
  • бытовые токарные станки.

В каждую из них входит несколько моделей таких устройств. Каждый из них служит для решения конкретных практических задач. Все токарные станки подразделяются на профессиональные, полупрофессиональные и бытовые. Каждый из них служит для решения определённого класса задач при изготовлении деревянных деталей. Любой стационарный станок требует больших площадей для установки и доступа к мощным высоковольтным сетям. Особый класс имеют компактные агрегаты, которые можно расположить на рабочем столе или верстаке. Настольный станок очень удобен для обработки деталей малых размеров в небольшом количестве или изготовлении эксклюзивной детали.

Каждый из станков конкретного типа обладает своей производительностью. Это зависит от допустимой скорости обработки и наличия современных средств механизации или полной замене ручного управления на автоматическое. Подобные агрегаты снабжены числовым программным управлением. Они обладают наивысшей производительностью и большим количеством выполняемых операций. Такие станки в основном входят в группу промышленного оборудования. Они обладают большим весом (некоторые из них весят более 200 кг). Мощность двигателей, расположенных на таких агрегатах достигает 1 кВт. Количество выполняемых операций зависит от конструктивных особенностей, определяющих возможности по креплению необходимого режущего инструмента. Для выполнения запланированного числа операций применяют станки с ЧПУ

Полупрофессиональные токарные станки применяются для обработки небольших партий деревянных заготовок. Они значительно легче профессиональных агрегатов. Его вес не превышает 90 кг. Мощность установленного двигателя равна 0,5 кВт.

Наибольший интерес для домашних мастеров представляет настольный станок. Его применение ограничивается возможностями по размещению, доступностью источника электроэнергии и габаритами будущих поделок. Он обладают малым весом, который не превышает сорока килограмм. На них устанавливают двигатели небольшой мощности, менее 0,5 кВт. Каждый из этих станков способен проводить широкий перечень обрабатывающих процедур. Они подразделяется по типам таких операций: только фрезерные, копировально-фрезерные, рейсмусовые, винтовые, чисто токарные, комбинированные (для выполнения нескольких типов операций, станки снабжаются устройствами автоматики, запрограммированными на последовательность требуемых операций.

Как выбрать токарный станок по дереву

Среди многообразия видов токарных станков по дереву достаточно сложно сделать правильный выбор. Будущий владелец должен определиться с перечнем задач (набором производимых операций), которые должен выполнять агрегат. Чтобы не приобрести ненужный агрегат следует определиться со следующими требованиями:

  • какие задачи планируется решать с помощью выбираемого станка;
  • как часто его планируется использовать;
  • где он будет установлен;
  • какие возможности имеются по энергоснабжению.

Предлагаемые модели токарных станков способны реализовать самые строгие требования будущего владельца.

При рассмотрении первого требования следует понять, для чего выбираемый агрегат необходим. Если планируется проведение большого количества обрабатывающих операций, в том числе с деталями из дерева крупных размеров следует остановить свой выбор на устройствах промышленной или полупромышленной группы.

Следует помнить, что работы на таком оборудовании потребуется достаточно большая площадь для его размещения и мощная электрическая сеть, так как все они снабжены энергоёмкими двигателями. Большое значение играет марка выбираемого агрегата. Она может служить гарантией качества и надёжности.

Для обработки изделий из дерева в домашней мастерской свой выбор останавливают на настольных станках. Такие станки легко устанавливаются в гараже, небольшой мастерской, на даче загородном доме. Они будут выполнять практически те же функции, но занимают меньше места, имеют относительно небольшой вес и не потреблять большое количество электроэнергии. Станки этого типа применяют для обработки и изготовления деталей из дерева небольших размеров в ограниченном количестве. Домашний станок обладает ещё одним существенным преимуществом – приемлемой ценой. Однако многие токарные агрегаты из этой группы имеют широкие функциональные возможности по работе с деревом и часто не уступают полупрофессиональным агрегатам. Для них может быть приобретено или разработано приспособление, способствующее увеличению его производительности и качества обрабатываемой поверхности. В этом случае они способны обрабатывать цилиндрическую, конусообразную или фасонную поверхность.

Источник

Читайте также:  Что такое безотказность станка
Оцените статью