Инструкционно-технологическая карта № 04.3.4.1 "Токарный станок СТД-120М"

Инструкционно-технологическая карта № 04.3.4.1

токарНый СТАНок СТД-120М

На таком станке можно выполнять следующие операции: точение наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, сверление, прорезание канавок, обработку торцевых поверхностей, отрезку заготовок.

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки 190 мм. Наибольшая длина точения 500 мм. Шпиндель станка имеет две скорости вращения: 840 об/мин и 1860 об/мин. Высота центров над уровнем станины 120 мм. Габариты станка: 1250 х 575 х 550 мм. Масса станка примерно равна 100 кг.

Рис. 1. Токарный станок по обработке древесины  СТД-120М и его части:

1 – основание (стол);  2 – электродвигатель; 3 – станина с аправляющими; 

4 – ограждение ремённой передачи (кожух); 5 – магнитный пускатель; 

6 – передняя бабка; 7 – шпиндель; 8 – подручник; 9 – задняя бабка.

Станок СТД-120М (рис. 1) устанавливают на основание 1, в качестве которого используют специальную подставку или стол. Станок имеет станину 3 с направляющими, на которой крепятся все части станка: передняя бабка 6 со шпинделем, который приводится во вращение от электродвигателя 2 с помощью ремённой передачи, задняя бабка 9, подручник 8. Рабочая зона станка защищена со всех сторон ограждением с защитным экраном из органического стекла.

Для местного освещения зоны резания служит светильник. На кнопочном выключателе 5 кнопка включения окрашена чёрным цветом, а выключения — красным.

В передней бабке (рис. 2, а) имеется шпиндель 3 — вал, установленный в шариковых подшипниках 4 и получающий вращение от электродвигателя с помощью ремённой передачи 1, 2. Конец шпинделя имеет резьбу, на которую навинчивают необходимые приспособления для крепления левого конца заготовки.

В передней бабке (см. рис. 2) установлен шпиндель — вал, получающий вращение от электродвигателя с помощью ремённой передачи, а также - подшипники.

Рис. 2. Передняя бабка станка:

1  – корпус бабки; 2  – шкив ремённой передачи; 3  – шайба со стопорным винтом; 4, 7  – фасонные крышки; 5  – упорное кольцо; 6  – шпиндель;

8  – специальная гайка.

Конец шпинделя имеет резьбу, на неё навинчивают специальные приспособления для крепления левого конца заготовки. В зависимости от размеров заготовки используют разные приспособления: трезубец (см.рис. а), планшайбу  (см.рис. б), патрон  (см.рис. в). 

Заготовки небольшого диаметра и длиной до 150 мм закрепляют в патроне. Перед этим конец заготовки немного сострагивают на конус, зажимают в зажиме верстака и киянкой вбивают в патрон. Для более надёжного закрепления через боковое отверстие в заготовку завинчивают шуруп.

Длинные заготовки одним концом закрепляют в трезубце. Для этого в центре торца заготовки делают углубление шилом (или просверливают отверстие диаметром 4-5 мм на глубину 5-9 мм). После этого через центр заготовки делают пропил ножовкой с мелкими зубьями на глубину 3-5 мм. В центре другого торца делают углубление шилом.

Короткие заготовки большого диаметра крепят в планшайбе, прикручивая заготовку шурупами.

Рис. 3. Задняя бабка:

1 - корпус; 2 – центр (конус Морзе); 3 - пиноль; 4 - рукоятка зажима; 5 - отверстие для смазки; 6 - гайка пиноли; 7 - винт пиноли; 8 - резьбовая втулка; 

9 - маховик; 10 - винт крепления к станине; 11 - сухарь.

З адняя бабка (см.рис.) служит опорой правого конца длинных заготовок. Заднюю бабку подводят к заготовке по направляющим станины и закрепляют неподвижно болтом и гайкой. Окончательно конец заготовки поджимают специальной деталью — центром. Его перемещают вращением маховика и закрепляют зажимом.

Опорой для режущего инструмента служит подручник (см.рис.). Он может перемещаться как вдоль, так и  поперёк станины, закрепляется поворотом рукоятки.

Подручник устанавливают таким образом, чтобы его верхняя опорная часть была на 2-3 мм выше уровня линию центров станка и отстояла от обрабатываемой детали не более чем на 3 мм. Для проверки зазора заготовку проворачивают вручную на один-два оборота.

Передачу движений в механизмах и машинах показывают условными знаками на кинематических схемах.
На них изображают детали, которые непосредственно участвуют в передаче движения. Для наглядности часто дают и контуры других деталей.
Кинематическая   схема   токарного   станка   показана на рисунке.

Включать  токарный  станок   и   работать  на  нём можно только с разрешения мастера производственного обучения. Нельзя  класть инструменты и  посторонние предметы на станину станка. Детали  ремённой  передачи  станка должны  быть ограждены.  Не опираться на части токарного станка.
Обо всех неисправностях в станке и электропроводке немедленно сообщать учителю.

Современные предприятия оснащены токарными станками (более сложными и производительными, чем те, на которых вы будете работать в учебной мастерской). Обслуживают их станочники деревообрабатывающих станков. Кроме владения всеми приёмами точения на станке, они должны знать свойства древесины, устройство станков, уметь читать чертежи и схемы, затачивать инструмент, настраивать станок. Работа на станках требует аккуратности и точности, внимательности и осторожности, согласованности движений рук.

Подробное изучение станка

Все токарные станки устроены аналогичным образом и по конструкции выстроены из одних и тех же узлов. Каждый узел в станке выполняет свою функцию и имеет свои особенности строения.

Станина

Это основа любого станка. Станина является литой частью оборудования и предотвращает излишнюю вибрацию, которая может привести к износу станка и неточности при обработке заготовке.

Фартук

Фартук преображает вращательное движение ходового винта в поступательное перемещение суппорта. Движение от ходового валика применяется при механическом перемещении поперечных салазок. Ходовой винт – необходим при нарезании резьбы, а ходовой валик – для всех прочих токарных работ.

Фартук содержит 4 кулачковые муфты, которые отвечают за прямой и обратный ход каретки и салазок. Также фартук имеет блокирующее устройство, которое препятствует одновременному включению продольной и поперечной передачи.

Суппорт

Суппорт предназначен для закрепления и перемещения режущего инструмента. Суппорт расположен на нижних салазках и само движение задаётся вращением винта.

Передняя бабка

Шпиндельная бабка – один из основных узлов любого токарного станка. От этой детали зависит точность расположения и движения заготовки. Передняя бабка состоит из: корпуса, шпинделя, подшипников, устройство для контроля движения шпинделя, кнопка для включения и выключения оборудования. Основанием для всех частей шпиндельной бабки является её корпус. Форма корпуса может различаться в зависимости от модели станка.

Задняя бабка

Упорная бабка также крепится на станине и необходима для закрепления режущего инструмента. Также это опора правого конца заготовок. Опорную бабку подводят к болванке по направляющим станины и закрепляют неподвижно посредством болта и гайки.

Подручник или держатель резцов

Ещё одна основная деталь для стандартного токарного станка по дереву. От него зависит удобство работы и безопасность всего процесса.

Виды работ

Подобные агрегаты позволяют производить следующие виды токарных работ:

• точение различных видов;

• шлифование;

• отрезание лишней части заготовки;

• сверление торцевых отверстий.

Точение имеет три вида:

• продольное;

• поперечное;

• угловое.

Продольное точение предполагает плавное движение режущего инструмента при постоянной скорости вращения деревянной болванки. Движение токарного инструмента осуществляется с небольшой скоростью параллельно оси вращения. Поперечное точение производится в результате движения токарного инструмента под определённым усилием перпендикулярно оси вращения. Для получения сложных фигур используют угловое точение. В этом случае инструмент направляется под определённым углом к поверхности заготовки. Эти методы позволяют получить самые сложные формы выборки. Следует помнить, чтобы правильно точить деревянную заготовку, следует уточнить её плотность, выбрать скорость вращения шпинделя и необходимый режущий инструмент.

Для работы одним из видов точения применяют следующие приёмы расположения инструмента:

• нижнее;

• верхнее;

• прямое (перпендикулярное или под углом).

Благодаря выбору одного из приёмов можно выточить заданную фигуру или сделать необходимую проточку под любым углом.

Каждый вид работ подразумевает определённую технологию и несколько особенных секретов. Любой мастер помимо своей работы на станке должен уметь разбираться в древесине, читать чертежи, а также затачивать резцы и настраивать сам станок.

Точение

На первом этапе необходимо запустить вал. Начинать точение можно только после того, как вал наберёт скорость. Сначала идет черновая обработка изделия. Она происходит на скорости до 1500 об/мин. Мастер при этом использует полукруглую стамеску, с лезвием и боковыми частями. Мастер при работе опирается на подручник.

Обдирка

Грубая обдирка заготовки делается полукруглой стамеской. Инструмент должен быть наклонены в сторону точения и расположен в осевой плоскости детали.

Выборка

Выборка или по-другому выскабливание проводится с помощью овалов или крючков. Чаще всего данная разновидность работ применяется при изготовлении посуды.

Подрезка

Для подрезки применяется острый нож.

Отрезание

Для этого процесса применяется отрезной резец. Он оставляет идеально ровный срез и затем не требует дополнительной шлифовки. Чтобы не допустить ошибок мастеру необходимо сделать первоначальную пометку карандашом и точно установить место среза.

Изготовление шканта

Шкант – цилиндрический стержень, которым крепятся различные составляющие изделия. Шкант изготавливается из дерева, металла, пластмассы. Сделать такой круглый шип можно самостоятельно при наличии токарного станка и простейших инструментов.

Принцип действия

Основой станка является станина. На ней расположена передняя бабка, а изнутри – электродвигатель. Движок вращает шпиндель с конусом Морзе, а с противоположной стороны оборудования крепится задняя (опорная) бабка.

Подручник, который может поворачиваться в любую сторону крепится как можно ближе к заготовке и направляет резец, поддерживая его. Станок может иметь ручную регулировку коробки передач или автоматическую. На наиболее современных моделях стоит вариатор, который позволяет регулировать быстроту хода.

Настройка станка

Для обеспечения получения наилучшей степени токарной обработки деревянной болванки следует произвести его правильную настройку и грамотно выбрать режущий инструмент.

В первую очередь необходимо настроить соосность центров. Если основная работа станка заключается в точении в центрах длинных заготовок, то проблемы с соосностью не будут сильно мешать мастеру. Если же заготовка зажимается в патроне и сверлится с торца, то несовпадение осей даже на пару градусов будет разбивать отверстие до конуса. Далее следует произвести правильное расположение подручника на токарном по дереву станке. Это позволит оптимизировать процесс обработки.

Настройка станка для обработки древесины включает следующие операции:

1. Закрепить подготовленную болванку, используя элементы крепления конкретного токарного станка (поводковый патрон или планшайбу).

2. Установить подручник по центру заготовки с зазором около 3 мм.

3. Для устройств с механической подачей необходимо установить копирную линейку.

4. Выставить регулировки управления в необходимое положение (в том числе скорость вращения шпинделя).

5. Выбрать и проверить качество режущего инструмента.

6. Проверить исправность внешних элементов станка, включая электрический кабель питания.

7. Включить станок и провести проверку его работоспособности на холостом ходу.

8. Если есть возможность провести пробную обработку на черновой заготовке.

После первого запуска необходимо настроить станок по тем параметрам, которые подходят для обработки конкретной заготовки. Это число оборотом шпинделя, скорость в коробке передач, ход салазок.

От правильной настройки и установки начальных режимов зависит качество обработки и безопасность.

Первые шаги – выбор и подготовка заготовки

На первом этапе происходит выбор и подготовка болванки для будущего предмета. Болванка должна быть оптимальной формы, без повреждений, трещин и сучков. Обязательно провести центрирование. Если болванка по форме нецилиндрическая, то ей необходимо придать похожий на цилиндр облик. Так будет проще её обрабатывать в будущем. Для придания формы лучше всего воспользоваться рубанком.

Дерево относится к той категории поделочного материала, который позволяет создавать самые причудливые и эффектные изделия. Красота и оригинальность изготовленной поделки зависит от породы выбранной древесины, возможностей токарного станка, уровня квалификации мастера, аккуратности проводимой работы.

Работы на токарном станке требуют тщательной подборки деревянной болванки. В качестве древесины выбирают обычно лиственные породы дерева. Наиболее популярными считаются: липа, груша, ольха, дуб, бук, орех, различные виды берёзы. Из наиболее редких пород дерева применяют красное и чёрное. Однако следует помнить, что основа каждой из пород имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при обработке. К таким особенностям относятся:

• плотность;

• наличие оригинальной текстуры;

• отсутствие трещин и сучков;

• для хвойных и некоторых лиственных деревьев, например, вишни отсутствие так называемых просмолок;

• для хвойных пород наличие внешней и внутренней синевы.

Для начинающих специалистов целесообразно выбирать для работы, хорошо просушенные болванки, обладающие цельной структурой и средней плотностью. На них хорошо проводить обучение на самом простом токарном оборудовании. Для приобретения навыков работы с древесиной целесообразно выбрать изделие простой конструкции.

Как закрепить заготовку

Для закрепления заготовки необходимо сделать засечки с использованием керна. После закрепления заготовки, надёжность следует проверить при помощи опорной бабки. Если задняя бабка плотно прижимает головку и не отклоняется от положения станины при работе – болванка закреплена надёжно. Также при правильном креплении заготовка не должна щёлкать во время работы.

Важным элементом обработки деревянной заготовки является её правильное крепление на станке. Для решения этой задачи разработаны различные устройства, обеспечивающие надёжную фиксацию практически любой болванки. К таким устройствам относятся:

• поводковый патрон;

• планшайба.

Каждое из таких приспособлений обладает определёнными конструктивными особенностями, которые позволяют надёжно закрепить и удерживать деталь во время обработки.

Для закрепления будущей детали в поводковом патроне следует просверлить небольшое отверстие в центре торца заготовки. В это отверстие вставляют центральный зуб патрона и далее с помощью небольшого усилия вставляют остальные зубья. Такое крепление обеспечивает строгое расположение болванки относительно оси вращения.

Планшайба выполнена в форме круглого металлического диска. В середине этого диска расположено отверстие, через которое она надевается на шпиндель токарного станка. По периметру шайбы изготовлены отверстия, через которые с помощью саморезов заготовка крепится к планшайбе. Для соблюдения центровки целесообразно провести предварительную разметку центра будущей детали.

Используемый инструмент

При обработке заготовки на токарном станке мастер может использовать самые разные инструменты, в зависимости от требуемых работ. Одни из них подходят исключительно для черновых работ, а другие используются для чистовой, финишной отделки изделия. Читайте также: как изготовить токарные резцы по дереву своими руками.

Токарные стамески

Стамески являются самыми распространёнными и в то же время самыми разнообразными рабочими инструментами, которые необходимы при работе на токарном станке по дереву. В зависимости от предназначения они разделяются на несколько групп.

Рейер

Это стамеска полукруглой формы, которая служит для работы с нестандартными изделиями. Применяется при черновой токарной обработке древесины. Лезвие имеет форму желоба, что позволяет снимать большое количество древесины. Длина лезвия рейера до 30 см.

Мейсель

Это нож-стамеска, который заточен под определённым углом. Применяется при чистовой токарной обработке древесины. Используя острый угол, мейсель применяют для чистовой обработки профильной поверхности, а тупой угол – для точения болванки с образованием закруглений.

Фасонные инструменты

С помощью этих инструментов можно придать окончательный вид изделию, а также украсить его узорами. С успехом такие инструменты применяются для расточки внутренних поверхностей.

Стамеска-крючок

Такого вида инструмент используется для вытачивания углублений и растачивания внутренних полостей.

Стамеска-гребёнка

Гребенка используется для того, чтобы нанести на изделие искусственные риски и канавки. Также гребёнка помогает нанести резьбу на готовое изделие и сделать на нем разметку при необходимости.

Стамеска-кольцо

Это ещё один вариант стамески, которая используется для создания внутренних полостей в деревянном изделии. Полости могут быть различной конфигурации, по желанию мастера.

Рис. 6. Резцы для ручного точения древесины:

а – полукруглый; б – плоский косой; в – отрезной; г – отрезной с фигурной заточкой; д – угловой; е – фасонный; ж – ложечный резец-крючок; з – ложечный резец-кольцо; и – скошенный угловой; к, л, м – специальные

Методика работы для начинающих

Неопытные мастера допускают несколько основных ошибок при работе на токарном станке по дереву. При этом важно, что каждый метод работы имеет свои нюансы и опытный специалист их знает.

При креплении между двумя центрами

Это один из наиболее популярных методов работы на токарном станке. Он заключается в вытачивании детали, которая закреплена между передней и задней бабкой. Так можно изготовить различные изделия даже большого размера. Это оптимальный метод для начинающих мастеров.

Обтачивание до цилиндрической формы

Для этой работы понадобится полукруглый резец с ровной режущей кромкой для выравнивания поверхности детали. Начинать работу мастер должен с одного окна заготовки и продолжать постепенно без сильного нажима снимать лишний материал. При выполнении этой операции не следует торопиться, а в результате должен получиться ровный цилиндр желаемого диаметра.

Выравнивание плоским резцом

Э то следующий этап работы. Токарный станок необходимо отключить, пододвинуть подручник ближе, поскольку размеры детали изменились. Полотно резца должно опираться на подручник и придерживаться одной рукой. Вторая держит ручку, а инструмент держит так, чтобы он противодействовал вращению.

Использование отрезного резца

Этот вариант применяется, если деталь надо отрезать от заготовки. Срез получается ровным и не требует дополнительной шлифовки. Перед тем, как делать срез необходимо карандашом поставить метку на детали. Тогда можно не ошибиться при отрезании.

Выполнение декоративных элементов

Для украшения мастер использует декоративные элементы. На токарном станке чаще всего делают валик и желобок. Между этими деталями делают цилиндрический пояс. При комбинации этих декоративных элементов можно вытачивать практически любые предметы из дерева, начиная от простейших карнизов и заканчивая сложными элементами мебели.

Точим дерево на станке при зажиме с одного конца

Эта методика работы требует особого подхода. Чтобы заготовка держалась используют держатели нескольких видов, а также комбинированные.

Вытачивание полостей

Перед тем, как создать полость в детали, необходимо выполнить её черновую обработку. Для вытачивания полостей со станка снимают опорную бабку. Заготовку устанавливают в фиксатор передней бабки. Полость вытачивают при помощи полукруглого резца.

Как правильно выполнить шлифовку

Чаще всего детали, обработанные на токарном станке, дополнительной шлифовки не требуют. Но иногда шлифовка требуется. В таком случае следует снять подручник и взять полоску мелкозернистой наждачной бумаги. Оборудование нужно включить на малых оборотах.

Декорирование детали

Для завершения отделки необходимо убрать резцедержатель и снизу обработать изделие мелкой шкуркой. Поворачивать шкурку необходимо крест-накрест. Чтобы изделие красиво смотрелось, его необходимо обработать парафином или воском во время движения.

Что можно изготовить?

Опытный мастер с помощью токарного станка может изготовить огромное количество предметов, начиная от простых реек и заканчивая изысканными предметами мебели.

Салатницы

В зависимости от размера заготовки можно сделать более глубокие салатницы или плоские. Работа в любом случае требует терпения и фиксации заготовки на одном конце.

Коробочки

Эти изделия требуют большего мастерства от токаря. Но в результате можно получить настоящее произведение искусства.

Стойки перил

Это под силу даже начинающему мастеру при определенной доле терпения.

Ножки для мебели

Здесь фантазия мастера безгранична. Комбинируя разные декоративные моменты, можно сделать поистине изящные ножки, которые будут привлекать всеобщее внимание и восхищение.

Игрушки

Куклы, медведи, и, конечно, матрёшки – это все в руках опытного токаря может получиться из простой деревянной болванки.

Корпус лампы

Ещё одна разновидность украшения, которое достойно украсит интерьер любого помещения.

Кубки

Деревянный кубок подойдёт в награду победителю и украсит полку любого серванта. Дополнительно можно выжечь памятную надпись.

Вазы

Деревянные вазы, выполненные на токарном станке, отличаются разнообразием форм и украшений. В них цветы всегда смотрятся на порядок красивее, а атмосфера ближе к натуральной.

Техника безопасности при работе

Токарный станок – травмоопасное оборудование, поэтому следует соблюдать правила безопасности:

• правильно держать стамеску;

• надёжно закреплять заготовку в шпинделе;

• не носить свободную одежду;

• для защиты глаз при работе одевать специальные очки.

При несоблюдении правил безопасности есть риск получить травму. Нельзя подходить к работающему станку в состоянии алкогольного опьянения или под воздействием наркотических веществ.
Работа на токарном станке независимо от опыта требует соблюдения установленных правил безопасности. Это не важно, работает начинающий токарь или умудрённый профессионал. Все правила техники безопасности можно разделить на следующие категории:

• требования, предъявляемые к заготовке;

• правильность фиксации болванки и порядок включения станка;

• подготовка инструмента;

• подготовка средств индивидуальной защиты.

Первая категория требований включает:

• проверить целостность заготовки;

• отсутствие явных дефектов;

• уровень влажности;

• соблюдение требований по форме болванки (это устранит биение детали).

Второй перечень связан с правилами работы.  Перед включением токарного агрегата необходимо изучить инструкцию. В ней описана последовательность предварительных работ, порядок включения, правила работы и возможные неисправности. Кроме этого в инструкции в зависимости от установленного устройства фиксации прописаны рекомендации по правильной установке и закреплению болванки. Главными требованиями к токарным работам являются:

• надёжно зафиксировать болванку;

• проверить целостность кабеля питания (по нему подаётся высокое напряжение к двигателю);

• исправность кабеля заземления;

• все органы управления должны быть установлены в исходное положение;

• на станине и поверхности станка не должно быть мусора и лишних предметов;

• снимать стружку во время токарных работ следует постепенно тонким слоем (необходимо избежать глубокого проникновения инструмента в заготовку иначе может произойти её разрушение, что приведёт к попаданию осколков на руки и в глаза);

• целесообразно локоть плотно прижимать к телу (это создаст дополнительный упор, позволяющий улучшить фиксацию инструмента).

Весь инструмент, который планируется использовать в процессе работы, должен находиться в исправном состоянии. Ручки не должны иметь трещин и явных дефектов. Режущая кромка должна быть заточена согласно правилам.

Перед началом работы следует позаботиться о средствах индивидуальной защиты. К ним относятся: защитный халат, головной убор и защитные очки. Наличие индивидуальных средств защиты позволит избежать травм.

Распространённые ошибки

Наиболее опасная ошибка – торопливость. Станок не любит суеты. Необходимо тщательно закрепить заготовку, изначально проверить, чтобы она не была пересушена, не имела сучков и трещин. Обязательно проверить инструмент. Резцы не должны быть тупыми, а также перекалёнными.

Советы опытных мастеров

Самое главное, что говорят все опытные мастера –, не стоит бояться станка. Это всего лишь инструмент при правильном подходе к нему и достаточном терпении любой может стать профессиональным токарем. Важно настроить станок и правильно подобрать все рабочие инструменты.

Токарные работы по дереву издревле привлекали человека. Если в самом начале токари работали по двое, то после изобретения электромотора все значительно изменилось. Теперь любой может стать токарем, если сможет «почувствовать» дерево.