Тема урока: § 6. Приёмы точения на токарном станке по обработке древесины

Тема урока:Основы резания древесины и заточки режущих инструментов

Кухонные ножи, которыми пользуются в каждом доме, довольно часто требуют заточки. Подумайте, как это можно сделать самостоятельно. Предложите последовательность действий при заточке ножа.

Основными технологическими операциями резания древесины, которые применяют при изготовлении столярных изделий, являются пиление, строгание, точение, сверление, долбление и шлифование (рис. 3.1). Резание древесины выполняют также при резьбе по дереву, обработке древесины топором, при фрезеровании заготовок на фрезерных станках. При выполнении части операций (строгание, пиление, сверление, фрезерование, долбление) образуется стружка. Существуют виды резания древесины, при которых стружка не образуется. К таким видам относятся раскалывание древесины (колка дров) и изготовление шпона.

Резание древесины — это технологический процесс обработки заготовок с помощью режущего инструмента с целью получения изделия заданной формы, размеров и качества поверхности.

Резание может выполняться вручную и механическим путём. Для резания древесины рименяют различные режущие инструменты: ножовки, рубанки, свёрла, фрезы, резцы-стамески, долота, шлифовальные шкурки, напильники.

Режущая часть любого из этих инструментов представляет собой клин (рис. 3.2). В процессе резания режущий элемент инструмента входит в материал под определённым углом. Это так называемый угол резания — угол между его передней гранью и обрабатываемой поверхностью.

Для резания важен ещё один угол — между передней и задней гранями резца — угол заострения. Правильный выбор этих углов обеспечивает успешность резания и износостойкость инструмента. Если у инструмента малый угол заострения, то резание осуществлять легко, но резец быстро затупляется, вследствие чего обрабатываемая поверхность получается шероховатой. Если инструмент имеет большой угол заострения, то при резании приходится затрачивать больше усилий, но зато резец изнашивается медленнее, а значит, качество обработки повышается.

При точении положение режущего инструмента относительно оси вращения заготовки может быть разным, в связи с этим различают радиальное и тангенциальное точение (рис. 3.3). При механическом точении резец подаётся по радиусу, а при работе ручным инструментом стамеска движется по касательной к обрабатываемой поверхности.

Существует три основных вида резания древесины: вдоль, поперёк волокон и в торец (рис. 3.4). Усилия, прилагаемые при выполнении этих видов резания, различны. Это можно почувствовать при работе ручным режущим инструментом. Выполнять резание древесины на станках можно в любом из трёх направлений. Может такое резание быть и смешанным. Например, режущий инструмент может за один оборот срезать волокно заготовки вдоль и в торец.

Приёмы заточки режущих инструментов. Режущие инструменты требуют периодической заточки, так как в процессе эксплуатации режущая кромка инструмента становится зазубренной, заовальной или скошенной (рис. 3.5). При этом нарушается острота режущей кромки, поэтому при работе такими инструментами снижается качество обработки и требуется больше усилий. Именно поэтому режущие инструменты до начала работы затачивают, доводят и правят. Эти операции можно выполнять как вручную, так и на специальных станках — электрических точилах (рис. 3.6).

Заточку на электрическом точиле заканчивают тогда, когда получат нормальную фаску (рис. 3.7). С обратной стороны фаски должен образоваться небольшой заусенец, затем его правят на мелкозернистом бруске (рис. 3.8) и доводят на оселке (рис. 3.9). Исправление самой фаски

резца, удаление мелких зазубрин производят вручную: сначала на крупнозернистом бруске (рис. 3.10), а потом на оселке (рис. 3.11).

Стамески затачивают таким же способом (рис. 3.12). Полукруглую стамеску, нож шерхебеля при заточке двигают не только влево-вправо, но и по дуге. Косую стамеску для чистового точения на токарном станке затачивают с двух сторон.

По окончании заточки необходимо проверить угол заточки режущего инструмента. Для этого используют шаблон, сделанный из плотного картона (рис. 3.13). Наличие прямого угла у лезвия проверяют по столярному угольнику (рис. 3.14). В конце работы режущие инструменты вытирают тряпкой, с бруска и оселка смывают грязь и вытирают их досуха.

При заточке и правке резцов могут возникать различные виды брака. На рисунке 3.15 показаны недостатки рубаночного ножа, возникшие при заточке и правке.

Закончив работу, необходимо проверить остроту заточки лезвия. Опытный мастер делает это на глаз. Для этого инструмент держат в направлении против света и медленно поворачивают к себе. Если лезвие тупое, то засветится тонкая блестящая ниточка. Можно проверить остроту заточки лезвия и по срезу на древесине мягкой породы. Если срез чистый, блестящий — режущий инструмент заточен хорошо; если срез шероховатый, имеет полосы, значит лезвие тупое.

Правила безопасной работы при заточке режущего инструмента

1. При заточке, доводке и правке инструмента следует применять охлаждающую жидкость (воду, глицерин).

2. Нельзя проверять качество заточки пальцами.

3. С заточенным инструментом необходимо обращаться осторожно.

Домашнее задание.

Прочитать § 5.

Выписать в тетрадь.

Основные понятия и термины:

резание древесины, клин, угол резания, угол заострения, радиальное и тангенциальное точение, заточка, доводка, правка, оселок, острота заточки, электрическое точило.

Тема урока: § 6. Приёмы точения на токарном станке по обработке древесины

Как вы думаете, есть ли возможность автоматизировать процесс точения изделий из древесины?

Точение изделий на токарном станке по обработке древесины относится к механической обработке и является одной из разновидностей художественной обработки древесины.

Специалист, осуществляющий точение изделий на токарном станке, называется станочником токарных станков. Его работа состоит из взаимосвязанных этапов:

I этап — организация рабочего места, подготовка станка, оборудования, инструментов, оснастки к работе;

II этап — подбор необходимых пород древесины и её подготовка к точению;

III этап — определение способов установки и закрепления заготовок;

IV этап — подготовка инструментов, приспособлений, оснастки, шаблонов;

V этап — выбор видов применяемых инструментов;

VI этап — определение приёмов точения заготовок;

VII этап — чистовая и декоративная обработка заготовок, закреплённых на станке;

VIII этап — защитно-декоративная обработка изготовленных деталей (белья).

Правила безопасной работы на токарном станке

До начала работы необходимо:

1. Надеть рабочую одежду (халат и берет), застегнуть рукава; подготовить защитные очки или опустить на станке специальный прозрачный защитный экран.

2. Подготовить и разложить инструменты.

3. Закрепить заготовку в зажимах станка, установить подручник.

4. Рукой провернуть заготовку, убедиться, что заготовка закреплена надёжно и не касается подручника.

5. Включить станок и проверить его работу на холостом ходу.

Во время работы во избежание травм запрещается

1. Замерять обрабатываемую заготовку, не выключив станок.

2. Отходить от станка, не выключив его.

3. Тормозить после выключения станка заготовку руками.

4. Выполнять работу без защитного экрана или защитных очков.

5. Сдувать стружки и опилки или сметать их рукой (необходимо пользоваться щёткой-смёткой).

По окончании работы следует

1. Выключить станок, привести в порядок станок, инструменты, оснастку.

2. Стружки, опилки, отходы убрать в специальный ящик.

3. Сдать деталь, инструменты, станок учителю.

В 6 классе вы освоили I и II этапы работы на токарном станке, поэтому рассмотрим III этап.

III этап — определение способов установки и закрепления заготовок. Данный этап самый ответственный, поэтому к нему необходимо тщательно подготовиться. Способы установки и закрепления заготовок зависят от функционального назначения будущего изделия.

1-й способ. Закрепление заготовки в центрах (рис. 3.16).

2-й способ. Закрепление заготовки к планшайбе (рис. 3.17).

Рис. 3.17. Закрепление заготовки к планшайбе

3-й способ. Закрепление заготовки в патроне-стакане (рис. 3.18).

Рис. 3.18. Закрепление заготовки в патроне-стакане

4-й способ. Закрепление заготовки в трёхкулачковом патроне (рис. 3.19).

5 способ. Закрепление заготовки в трёхкулачковом патроне с поджатием задним центром (рис. 3.20).

IV этап — подготовка инструментов, приспособлений, оснастки, шаблонов. Подготовка режущих инструментов — резцов-стамесок

заключается в следующем: заточка, доводка и правка; проверка ручек на исправность, проверка наличия на ручках металлических колец и проверка плотности крепления ручки на инструменте. Важность правильной подготовки режущих инструментов связана с тем, что от неё зависит качество обрабатываемой поверхности, экономия времени на изготовление изделия, а кроме того, и хороший настрой в работе. Под готовка разметочных и столярных инструментов и приспособлений (рис. 3.21) определяется функциональным назначением будущего изделия.

V этап — выбор видов применяемых инструментов. В зависимости от назначения изделия, видов точения, качества обработки, видов отделки могут применяться следующие резцы-стамески и проходники (свёрла):

• полукруглая стамеска (нем. рейер) (рис. 3.22, а) — для чернового и желобочного точения;

• косая стамеска (нем. мейсель) (рис. 3.22, б) — для чистового точения, подрезания торцов и уступов, отрезания деталей, декоративных проточек;

• стамеска для валиков (рис. 3.22, в) — плоская стамеска, лезвие которой имеет выемку полукруглой формы, применяется для вытачивания внутренних поверхностей валиков и круглых колец с внутренней стороны;

• плоская прямоугольная стамеска (рис. 3.22, г) — для проточки узких углублений и вы-

тачивания прямого донышка внутри цилиндра;

• резец-крючок (рис. 3.22, д) — это плоский загнутый резец, который с одной или двух

сторон имеет фаски с лезвием, применяется для вытачивания внутренних поверхностей;

• фасонные резцы-стамески различных форм (рис. 3.22, е) — для точения декоративных

деталей сложного профиля;

• проходники (рис. 3.23) — специальные свёрла для высверливания различных углублений и отверстий.

Это не полный перечень резцов-стамесок, проходников и других режущих инструментов.

В большинстве своём мастера, занимающиеся точением древесины, сами изготавливают соответствующие режущие инструменты под конкретные изделия и их формы.

VI этап — определение приёмов точения заготовок. Точение древесины — технологический процесс, который включает большое количество разнообразных операций: черновую и чистовую обработку цилиндрических, конических, фасонных, наружных и внутренних сферических поверхностей и внутренних полостей, а также скругление, торцевое поднутрение, декоративную обработку трением и отрезание заготовки или готового изделия.

Остановимся на некоторых технологических операциях, выполняемых при точении изделий из древесины. Одна из операций используется для обработки выпуклых полукруглых торцов ручек напильников, киянок, шкафов и ряда других изделий. Такое скругление выполняют полукруглой стамеской (рис. 3.24), а чистовую проточку — косой стамеской, при этом древесину срезают серединой режущей кромки или пяткой.

Фасонные резцы-стамески применяются для точения большого количества однотипных поверхностей и сложных профилей. Проследить за выполнением этой операции можно при формировании фасонными стамесками балясины (рис. 3.25).

Полезная информация

Балясины — архитектурные элементы, представляющие собой фигурные столбики для ограждения лестниц и балконов, которые выполняют декоративную и защитную функции.

Вытачивание внутренних полостей начинают тогда, когда грубый, черновой контур заготовки выточен и торец подрезан. Торец засверливают проходниками или свёрлами различных диаметров, которые устанавливают в пиноли задней бабки токарного станка (рис. 3.26).

Если внутреннюю полость нужно увеличить, то её протачивают. Проточку выполняют постепенно, часто вынимая стамеску для удаления стружки и охлаждения инструмента. Расширяют углубление снизу боковой стороной режущей кромки стамески (рис. 3.27).

Для качественного вытачивания внутренних поверхностей необходимо соблюдать следующие правила:

• заготовка не должна «бить»;

• необходимо использовать хорошо заточенный инструмент;

• нужно снимать тонкую стружку по направлению волокон;

• работать резцом нужно сначала от донышка до середины, а потом от края к середине;

• работать следует без рывков, плавно, осторожно;

• нельзя нажимать сильно на резец, чтобы не выскочила заготовка или не разорвались стенки выточки;

• необходимо часто проверять толщину стенок.

VII этап — чистовая и декоративная обработка деталей, закреплённых на станке. При выборе финишной отделки готовых деталей необходимо руководствоваться назначением изделия. Например, ручку напильника достаточно обработать шлифовальной шкуркой средней зернистости, а затем бруском из твёрдой породы древесины. Ручки для долот и стамесок с металлическим кольцом на торце можно украсить декоративными проточками и декорировать трением.

VIII этап — защитнодекоративная обработка изготовленных деталей (белья). Этот этап зависит от творческого замысла мастера или пожеланий заказчика. Обычно для защитно-декоративной отделки изделий, изготовленных на токарном станке, применяют покраску, морение под ценные породы древесины, покрытие лаком, выжигание, резьбу и роспись по дереву, украшение другими породами древесины.

Полезная информация

Сегментное точение — техника, в которой склеиваются небольшие кусочки (сегменты) разных пород древесины с последующей их обработкой на токарном станке (см. рис. 3.28).

Домашнее задание.

Прочитать §6.

Выписать в тетрадь, Правила безопасной работы на токарном станке

Основные понятия и термины:

цилиндрическая, коническая, фасонная поверхности, внутренняя полость, резец-крючок, отрезной резец, проходники, выпуклый полукруглый торец, фасонные резцы-стамески, сегментное точение.