Токарный станок для резьбы по дереву

Токарный станок для резьбы по дереву

Прогресс не стоит на месте, и сегодня, благодаря новым технологиям, многие изделия, которые раньше можно было сделать исключительно вручную, уже умеют делать машины. Это касается и таких процессов, как ковка металла, резьба по камню или дереву.

Работа 3D станка по дереву

В данной публикации мы рассмотрим более подробно 3Д автоматические станки с ЧПУ для резьбы по дереву.

1 Зачем нужен 3Д автоматический станок?

Резьба по дереву своими руками — процесс очень долгий и трудоемкий. Поэтому и продукты такого труда стоят больших денег. 3Д автоматический станок с ЧПУ выполняет ту же работу во много раз быстрее, практически не снижая при этом качества.

После работы машины может понадобиться обработать изделие своими руками, но доработки будут совсем незначительными и не потребуют много времени.

Благодаря 3D технологии в производстве, резные элементы интерьера стали доступны практически каждому, поскольку замена ручного труда машинным значительно снизила стоимость готового изделия.

Работы по дереву на 3D станке гораздо быстрее выполнять чем вручную

С помощью фрезерного 3D станка с ЧПУ по дереву можно изготовить:

  • резные элементы мебели: быльца, поручни, ножки и прочее;
  • резные элементы деревянных лестниц, беседок, крыш, заборов и т.д.;
  • различные багеты, накладки, кронштейны;
  • рамки для картин или икон;
  • оправы часов и зеркал;
  • резные статуи и иконы;
  • другие предметы быта, интерьера, декора.

1.1 Преимущества 3D оборудования

3D автоматические станки оборудуются ЧПУ (числовым программным управлением). Участие человека требуется лишь на этапе моделирования. Все, что нужно сделать своими руками – сесть за компьютер, запустить специальную программу, которая, как правило, поставляется в комплекте с агрегатом и сделать 3d модель будущего изделия.

После этого, карта памяти с 3D моделью вставляется в порт станка. Остальную работу, касательно резьбы по дереву, станок выполняет без участия оператора. По окончанию перенесения станком модели на заготовку, ее нужно тщательно изучить и, если нужно, дошлифовать своими руками.

Резьба по дереву на ЧПУ станке

3D автоматические станки, как и любое оборудование, бывают бытовыми и промышленными. Бытовые агрегаты имеют относительно небольшие габариты и вес, меньшую функциональность и применяются для обработки небольших заготовок. Возможности промышленных агрегатов практически безграничны.

Бытовые агрегаты могут весить несколько центнеров, тогда как промышленные 3D автоматические станки имеют вес до 100 тонн.

Применение 3D оборудования с ЧПУ имеет следующие преимущества:

  1. Скорость работы станка во много раз больше, чем резьба по дереву своими руками.
  2. 3D автоматические станки с ЧПУ не заменимы в серийном производстве резных деревянных элементов. Вручную практически не возможно достичь абсолютной идентичности резного узора, скажем, на четырех ножках одного стула, не говоря уже, если стульев нужно сделать несколько. Станок с ЧПУ может «штамповать» заданную модель практически бесконечно, пока оператор не сменит ему задачу. И найти отличия между деталями будет практически не возможно.
  3. 3D автоматические станки для резьбы по дереву могут с легкостью обрабатывать так же пластик и мягкие металлы. Однако, если хотите, чтобы станок служил долго, при обработке более твердых материалов задавайте минимальную скорость и размер стружки.
  4. За счет экономии времени и трудовых ресурсов, значительно снижается стоимость готовых изделий, по сравнению с резными элементами, сделанными своими руками.

Пример деревянного декора выполненного на станке с ЧПУ

Существенных недостатков у данного агрегата практически нет.

Но есть нюансы, на которые нельзя не обратить внимания:

  1. Довольно высокая стоимость самого 3D станка с ЧПУ для резьбы по дереву. Однако, если заняться данной работой всерьез, то окупает себя агрегат очень быстро.
  2. Производить шлифовку готового изделия после станочной резьбы приходится своими руками. Машинная шлифовка может затереть элементы резьбы и сделать деталь непригодной для использования. Но на это требуется куда меньше времени и сил, чем на проведение всего процесса резьбы по дереву своими руками.
  3. Более дешевые 3-осевые агрегаты с ЧПУ оставляют глухие мета на изделии, которые приходится дорезать своими руками. 3D автоматические станки с осью 4,5 обрабатывают все стороны детали, но их цена во много раз дороже.

2 Виды 3D станков

3Д автоматические станки для резьбы с ЧПУ – оборудование очень сложное. Кроме привычных механических комплектующих, оно оснащено электронным блоком, который, к слову сказать, лучше не трогать лишний раз без специалиста. Поэтому, и классификаций оборудования будет несколько.
к меню ↑

2.1 Уровень универсальности

  • специальные. Данное оборудование предназначено для узко профильной работы. К примеру, они могут вырезать только статуэтки, или только рамки, или те же ножки для стульев. Используются, как правило, в серийном производстве однотипных изделий;
  • специализированные. Не сильно отличаются от первого вида, однако могут работать с разными более менее однотипными изделиями;
  • универсальные. Предназначены для резьбы по дереву в производстве любых изделий, не превосходящих по размеру технических возможностей агрегата.

2.2 Степень точности

Все 3Д автоматические станки для резьбы с ЧПУ маркируются буквенными комбинациями, обозначающими точность резьбы относительно макета. Начинается маркировка с буквы «Н»-нормальный и заканчивается литерами «UP»-ультрапрецизионный.

Все 3Д автоматические станки для резьбы с ЧПУ обладают высокой точностью

Процесс резьбы по дереву не требует сверх точности. Поэтому, в деревообрабатывающих цехах, как правило, используют станки «Н»-нормальные или «П»-повышенной точности. Более точное оборудование нужно лишь для производства деталей сложных механизмов, когда отклонение в сотые миллиметра имеет большое значение.
к меню ↑

Читайте также:  Витамины для бычков для быстрого роста

2.3 Способ обработки

По способу обработки станки можно разделить на два вида:

  • с движущимся рабочим столом. Разумеется, подобное возможно лишь в бытовых моделях, работающих с небольшими заготовками;
  • с движущимся модулем с фрезой. Такие станки встречаются гораздо чаще и имеют более высокую функциональность.

2.4 Порядок работы

Как уже говорилось ранее, для работы на 3D агрегатах с ЧПУ требуются навыки не фрезеровщика, а компьютерщика, так как своими руками работать с деревом практически не придется.

Оператор станка должен создать макет будущей детали и прорисовать траекторию движения фрезы, скорость ее перемещения, толщину стружки, тип резки и т.д.

Для программирования станка оператору понадобятся две компьютерных программы.

Создание объемной модели в программе CAD для 3D станка

Одна из них должна создать модель изделия, другая, на основании модели, прорисовать траекторию движения фрезы и другие технические моменты:

  1. В программе CAD для 3D моделирования создается объемная модель изделия.
  2. Модель переносится в техническую программу, типа Арткам, где будет прорисована траектория фрезы. Оператор должен уметь разбить целую модель на отдельные траектории.
  3. Далее нужно задать все технические параметры: глубина реза, скорость движения, толщина стружки, высота подъема режущего инструмента, чтобы он при переходе на новую точку не цеплялся за заготовку и т.д.
  4. После того, как все параметры своими руками оператор задал, стоит визуализировать процесс. На этом этапе можно просмотреть по движению фрезы на мониторе, все ли задано правильно.
  5. Сохраняем все параметры и программа выдает G-код, который нужно загрузить в сам станок.
  6. На рабочей поверхности закрепляем заготовку.
  7. Проверяем готовность станка к работе, запускаем его и наблюдаем за процессом. Вмешательство оператора в саму работу станка над заготовкой не требуется.
  8. После окончания выполнения агрегатом программного кода, заготовку нужно снять с рабочей поверхности и внимательно изучить. Если станок оставил свободные зоны, их нужно дорезать вручную.
  9. Готовое изделие нужно отшлифовать вручную, чтобы не повредить рельеф.
  10. После этого, можно отправлять заготовку на покраску и лакировку.

Таким образом, 3D автоматические станки с ЧПУ могут превратить хобби резьба по дереву в серьезный прибыльный бизнес.

2.5 3D фрезровка МДФ на фрезерном станке Comagrav Mistral 900 (видео)

Назначение токарных резцов и их виды

Токарные резцы по дереву – предназначенные для ручной обработки вращающейся в станке детали.

Они состоят из двух основных частей: рабочей (металлической) и ручки (обычно деревянной).

В свою очередь, рабочую часть можно условно разделить на:

  • режущую (лезвие) – это та часть, которая затачивается и вступает во взаимодействие с заготовкой;
  • тело – основная часть, за которую токарь удерживает резец «нерабочей» рукой на подлокотнике станка;
  • хвостовик – зауженная часть, в которую плавно переходит тело. Хвостовик предназначен для крепления на нём ручки.

Ручку можно условно разделить на две части:

  • основа – это большая часть, которую токарь держит в «рабочей» руке;
  • шейка – маленькая цилиндрическая часть с металлическим крепёжным кольцом, которое предотвращает растрескивание ручки при набивании её на хвостовик рабочей части.

Виды токарных резцов

В зависимости от вида выполняемой работы, токарные резцы по дереву имеют различную конфигурацию, чем сложнее изделие, тем изощрённей будет и их конструкция, которая будет определять специфическую заточку лезвия. У каждого мастера могут быть свои особенные, эксклюзивные, узкоспециальные токарные инструменты, предназначенные для выполнения какой-то особенной работы. Поэтому изучать конструкцию каждого отдельного резца нет никакой необходимости.

Для успешной работы начинающего токаря достаточно будет двух видов: рейера и мейселя.

Рейер – предназначен для грубой, черновой, первоначальной обработки заготовки. Конструктивной особенностью такого вида является лезвие по форме напоминающее полукруг. Изготавливается он из толстой пластины или из желобка полукруглого сечения. С помощью рейера деревянной заготовке придают приблизительные очертания будущего изделия.

Мейсель – для чистовой обработки заготовки, придания ей окончательной формы. Также, с его помощью можно производить отрезание изделия от остатков заготовки. По форме мейсель напоминает нож-косяк (пластина с косым лезвием, заточенная с двух сторон под одинаковым углом).

С помощью рейера и мейселя можно легко выполнять токарные работы средней сложности. Обрабатывая заготовку по внешней поверхности. В некоторых случаях возможна работа с внутренними поверхностями детали.

Все остальные токарные резцы по дереву можно отнести к группе фасонных. Среди них наиболее популярными являются такие виды:

  • стамеска-скребок – для выравнивания цилиндрической поверхности заготовки. Напоминает по форме прямую стамеску с односторонней заточкой;
  • гребёнка – предназначена для выполнения резьбы и нанесения декоративных канавок и рисок;
  • крючок – для вытачивания в заготовке полостей;
  • кольцо – имеет то же предназначение, что и крючок;
  • для грубой обработки – имеет форму лезвия в виде треугольника. Предназначен для придания заготовке цилиндрической формы. Такой вид наиболее безопасный из всех остальных благодаря малой площади соприкасания инструмента с заготовкой.

Как самостоятельно изготовить токарные резцы по дереву

Самодельные токарные резцы по дереву являются для мастеров чем-то вроде талисмана. Поэтому они предпочитают изготавливать рабочие инструменты своими руками, а не приобретать в обычном магазине. Хотя купленые, вполне отвечают своим требованиям, техническим характеристикам и технике безопасного труда.

Сделать рейер и мейсель самому не сложно. Для их изготовления своими руками, самим подходящим материалом будут напильники и рашпили уже «отжившими» своё. Этот списанный инструмент обладает необходимыми размерами, прочностью, качеством материала, маркой стали. С помощью заточного станка напильнику придаётся необходимая форма в части лезвия и хвостовика. Потом набивается выточенная ручка с крепёжным кольцом. И всё, инструмент для изготовления токарных изделий из дерева готов.

Читайте также:  Правильный уход за комнатными розами

Чтобы изготовить токарные резцы по дереву, можно использовать, кроме напильников и рашпилей, в качестве материала, автомобильные рессоры или прутки арматуры. Они обладают необходимой твёрдостью. Но после изготовления инструмента своими руками, нужно быть предельно осторожным. Его испытания необходимо проводить на мягких породах дерева (липа, тополь), после чего надо провести осмотр лезвия на отсутствие сколов и трещин. И только после такой проверки токарные инструмент, сделанный своими руками, можно эксплуатировать при работе с более твёрдой древесиной (берёза, дуб, бук).

Видео про самодельные резцы

При самостоятельном изготовлении режущего инструмента нужно помнить:

  • чем короче рабочая часть, тем труднее, неудобнее удерживать его при точении. Длина тела должна обеспечивать полноценный захват кистью руки, плюс упор на подлокотник, плюс расстояние от подлокотника к заготовке, плюс запас на износ и затачивание. Поэтому первоначальная длина рабочей части должна быть не меньше 20 см, но и размер, превышающий 40 см, вызовет неудобство в работе. Оптимальная длина должна составлять 20 – 30 см;
  • чем короче хвостовик, тем большая возможность, что его может вырвать из рукоятки. Поэтому, когда режущий инструмент изготавливают из напильников или рашпилей, то хвостовики удлиняют в 1,5 – 2 раза;
  • чем тоньше и уже будет рабочая часть инструмента, тем большая вероятность его повреждения заготовкой в процессе обтачивания. Поэтому, при начальных стадиях обработки, когда заготовка ещё не имеет абсолютной цилиндрической формы и возникает биение по лезвию, а также при больших диаметрах, когда сила резания имеет большое значение, необходимо пользоваться резцами с достаточной толщиной.
  • токарные резцы по дереву должны иметь рукоятку не короче 25 см. Если она будет намного меньше, то в процессе точения инструмент тяжело будет удерживать в руках, не говоря уже о качестве выполняемой работы.

Заточка резцов своими руками

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

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

Видео заточки резцов

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

Для начинающего токаря оптимальными вариантами углов заточки будут:

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

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

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

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

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

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

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Первый станок, необходимость в котором чувствует каждый мастеровой человек – настольный сверлильный, или попросту сверлилка. Но по его приобретении или изготовлении своими руками скоро оказывается, что нужно что-то и точить, а токарный станок стоит на порядок дороже. Велик оказывается соблазн сделать токарный станок универсальный вроде того, что на рис. ниже:

Самодельный универсальный токарный станок

Перед изобретательностью, умением и аккуратностью таких мастеров остается только снять шляпу. Да, на токарном станке по металлу можно точить и дерево; многие такие настольные токарные станки комплектуются вставками в шпиндельный патрон для удержания деревянной заготовки. Но – увы! – точности на металле самодельный универсальный токарный станок долго не удержит.

Дело не только в том, что усилие резания металла многократно больше, чем дерева. Сама физика обработки металлов резанием совершенно иная. Чтобы не вдаваться в основы, даже беглый поверхностный обзор которых потребует непомерно много места, возьмем и сопоставим: видали ли вы резец по металлу, острый как стамеска или железка рубанка? И что будет, если слесарным зубилом рубить дерево? Сверлилка еще может справиться с тем и другим материалом: там усилие резания симметрично сосредоточено на самом рабочем органе. Но что касается точки металла, то требования к станку, то требования к станку для нее оказываются такими, что станкостроение задолго до индустриальной эпохи выделилось в отдельную отрасль. Самый лучший машиностроительный завод сам себе станки не делает – не по плечу. Однако токарный станок по дереву собрать своими руками вполне возможно, и так, что максимально достижимую на дереве точность обработки +/–0,5 мм он будет держать долгие годы, если не десятилетия. Без 2-3 токарных операций по металлу все равно не обойтись (см. далее), но их в данном случае сможет выполнить на заказ токарь 2-3 разряда на обычном, не повышенной точности, станке, хоть бы и отреставрированном ДИП. И еще, конечно, нужно будет купить набор резцов для обработки древесины на токарном станке, см. рис.. Все остальное обязательных дополнительных затрат не потребует.

Читайте также:  Витамины в хрене столовом

Набор резцов для обработки древесины на токарном станке

История и эволюция

Далее в тексте вам встретятся технические решения эффективные, но мастерам-любителям малоизвестные, т.к. в промышленности они по тем или иным причинам не применяются или применяются ограниченно. Однако изготовление самодельного токарного станка для обработки древесины они могут упростить и облегчить настолько, что из электроинструмента в некоторых случаях можно будет ограничиться ручной дрелью. Станкостроение тысячелетия развивается под знаком решения проблемы: как на станке точностью, к примеру, в 1 условную единицу длины сделать детали станка с точностью, допустим, 0,2 тех же единиц? И т.д., и т.п. Чтобы понять, как техника дошла до жизни такой, полезно будет ненадолго обратиться к истории.

Прародитель всех вообще станков для обработки материалов вращением – приспособление, с помощью которого люди неолита добывали огонь и сверлили рог, кость, камень, поз. 1 на рис; в последних случаях под сверло из дерева или кости подсыпали абразив из мокрого кварцевого песка. Первобытные кельты на том же принципе придумали токарный станок с ножным приводом, поз. 2; центра делались из заостренных обожженных кольев твердого дерева. В Англии сей агрегат в ходу до сих пор у мастеров-мебельщиков. Лес там по кварталам не рубят. Откупив на повал пару-тройку лесин, мастер потом охапками выносит к трассе готовые ножки, балясины и т.п. В ремесле подобного типа станок дожил прим. до начала XVIII века, поз. 3, хотя заготовка в нем вертится туда-обратно и мастеру приходится дополнительно отвлекаться, чтобы переворачивать резец.

Этапы эволюции токарного станка по дереву

В Древнем Египте уже в эпоху Среднего Царства был хорошо известен токарный станок с лучковым приводом, поз. 4. «Мотором» был, естественно, раб. В русской деревенской общине (в миру) с ее крепкими традициями взаимопомощи и взаимовыручки лучковый токарный станок дожил в глубинке до… 80-х годов прошлого века! Массовое индивидуальное деревянное строительство в планы пятилеток никоим образом не включалось, зато советское руководство в провинции смотрело сквозь пальцы на самовольную лесозаготовку в ограниченных размерах для собственных нужд или на несанкционированную закупку в леспромхозах диких бревен за универсальную советскую валюту крепостью 40 об. и вместимостью поллитра.

Для тонкой и/или мелкой работы ножной станок с бечевой и лучковый не годились: в дереве всегда есть неоднородности, а маховиком – гасителем крутильных колебаний была сама заготовка. Радикальные усовершенствования токарного станка ввел мастер Феодор в Древней Греции прим. в 400 г до н. э, поз. 6. Он дополнил ножной привод, во-первых, кривошипом – теперь заготовка вращалась в одну сторону. Во-вторых, сделал центра вращающимися и снабдил один из них захватом для удержания заготовки. В-третьих, ввел в кинематическую схему тяжелый маховик. Отдельные станки такой конструкции находились в эксплуатации на промышленных предприятиях до начала электрификации промышленности, поз. 7 – при тогдашнем полном отсутствии социальных гарантий труд неквалифицированного подсобника обходился дешевле затрат на содержание паровой машины.

Электрифицированный токарный станок по дереву (поз. 8 на пред. рис.) практически не изменился с конца XIX в (см. также рис. ниже):

  • а – ротор мотора и др. массивные детали привода не требуют применения отдельного маховика;
  • б – в зажимной патрон можно ставить различные наконечники для разного рода заготовок (см. далее) или сверло;
  • в – подручник с поворотной полкой-упором для резца, установленный на подвижной каретке, дает возможность вести множество разнообразных рабочих операций;
  • г – задняя бабка с вращающимся центром позволяет довести точность обработки до максимально возможной на дереве;
  • д – винт подачи пиноли задней бабки (см. далее) дает возможность проводить сложную обработку заготовки в деталь в один установ. Дерево в процессе обработки поддается под давлением держателя и центра. Если задняя бабка закреплена жестко, заготовка в процессе обработки разбалтывается. Станок приходится останавливать и делать переустанов болванки, что никоим образом не способствует качеству работы.

Устройство и кинематическая схема современного токарного станка по дереву

А если без мотора?

Энергонезависимый токарный станок по дереву может пригодиться и в наши дни; скажем, на даче или необорудованной стройплощадке. Мускульной силы нормально развитого человека достаточно для обточки заготовок из обычного строевого леса диаметром прим. до 150 мм. На такой случай возможны 2 варианта (см. след. рис.): старый добрый станок с ножным приводом (размеры его важнейшего узла – кривошипа даны справа вверху); подробнее о нем см. далее, и обработка на козлах с ручным приводом бечевой (справа внизу на рис.). Лесину в обхват таким способом не оцилиндруешь, но проточить опорные столбы крыльца, беседки или навеса над мангалом возможно.

Устройство энергонезависимых токарных станков по дереву

Ссылка на основную публикацию
Тесто для пирожков на соде и воде
Тесто на соде для пирожков — самый быстрый способ приготовления открытой и закрытой выпечки. При соблюдении правильной технологии выпечка на...
Таблетки сенаде инструкция по применению и отзывы
Состав В составе одной таблетки содержится 93,33 мг экстракта листьев сены (в пересчете на сеннозид В содержание кальциевых солей сеннозидов...
Таблица взвешивания свиней без весов
Итак, как узнать живую массу (вес) свиньи, если нет возможности выполнить взвешивания поросенка. Узнать живой вес свиньи можно несколькими способами....
Тесто для пирожков по госту ссср
Пирожки с мясом «Те самые, советские» + секрет сочной начинки Те, кто застал времена СССР, конечно, помнит вкус пирожков, которые...
Adblock detector