Шиповые соединения брусков

Общие сведения. Основным соединением в деревообработке является шиповое. Оно состоит из двух элементов: шипа и гнезда (проушины). Шипы бывают цельными и вставными. Цельные шипы изготовляют на концах деталей, подлежащих соединению. Цельные шипы бывают обычно плоскими. Вставные шипы могут быть плоскими и круглыми. По прочности соединений цельные и вставные шипы одинаковы. Шипы могут быть сквозными и глухими. Сквозной шип при соединении с проушиной или сквозным гнездом проходит через сопрягаемую деталь насквозь. Глухие шипы сопрягают с несквозными гнездами, глубина которых больше длины шипа не менее чем на 2 мм.

Число, форма и размеры шипов существенным образом влияют на прочность соединения. С увеличением числа шипов увеличиваются площадь склеивания и прочность соединения, но растет время для его изготовления.

Прочность столярных соединений зависит также от качества древесины, точности изготовления элементов соединений, качества клея и условий склеивания. На элементах соединений не должно быть пороков древесины, а само соединение не должно иметь щелей и трещин.

Соединение концов деталей вполдерева. Такие соединения могут быть по длине, концевое и серединное (рис.ниже). Они довольно просты в изготовлении, но обладают невысокой прочностью при эксплуатации.

                            шиповые соединения

Соединение древесины вполдерева:

а — по длине; б — угловое; в — серединное.   

Для изготовления древесину спиливают в местах сопряжения на  толщины сопрягаемой детали. Длина элементов соединения по длине равна 2—2,5 толщинам соединяемых деталей. Элементы соединений крепят между собой склеиванием. Для придания соединениям большей прочности их дополнительно укрепляют гвоздями, шурупами или нагелями.

Для соединения вполдерева по длине и концевого можно использовать кусковые отходы пиломатериалов.

Угловые концевые соединения (УК). Наибольшей простотой и высокой прочностью характеризуются соединения на открытые прямые сквозные шипы. Существенным недостатком этих соединений является что, что торцы их элементов видны на обеих сторонах детали, что ухудшает внешний вид. Поэтому такие соединения применяют в тех конструкциях, где возможно закрыть шипы накладными или соприкасающимися с ними деталями.

Соединение на открытый сквозной одинарный шип (УК-1); толщины шипа (S1) и заплечика (S2) в этом соединении рассчитывают по следующим формулам (рис. ниже, а):

                                                                 S1 = 0,4S0;      S2 = 0,5(S0 – S1),

где S0 — толщина детали.  

                                                         шиповые соединения

 

Более прочными соединениями этой группы являются соединения на открытый сквозной двойной УК-2 (рис. б) и тройной УК-3 шипы (рис. в). Для выполнения таких соединений необходимы точные размеры и выпиливание элементов соединений.

Соединения на шип с полупотёмком, (рис. г, д) имеют более сложную форму, и поэтому их сложнее изготовлять. Толщина шипов этих соединений рассчитывается аналогично толщине соединения УК-1.

Данные соединения могут изготовляться с несквозным шипом УК-4 (рис. г) и сквозным шипом УК-5 (рис. д). По прочности соединения УК-4 и УК-5 уступают рассмотренным выше соединениям. Применяются в тех случаях, когда не требуется высокая прочность соединения и необходимо избежать порчи внешнего вида детали, сопряженной с торцом другой детали.

Соединения на шип с потёмком (рис. ж, е) могут быть со сквозным УК-7 и несквозным УК-6 шипом. Толщину шипа и заплечиков определяют так же, как и в соединениях с полупотемком открытым сквозным одинарным шипом.

Соединения на круглые вставные шипы (шканты) несколько уступают по прочности соединениям на прямые открытые шипы. Однако дают некоторую экономию древесины. Ранее шканты изготовлялись преимущественно из твердых лиственных пород древесины, но теперь широко применяют также шканты из пластмасс. Эти соединения характеризуются также простотой изготовления. Для этого необходимо высверлить отверстия необходимого диаметра, установить на клею шипы и выдержать под давлением находящиеся в сопряжении детали. Диаметр шканта в соединении на круглые вставные шипы рассчитывают по следующей формуле: d = 0,4S0.

В соединении УК-9 допускается применение сквозных шипов (рис. и).

Соединения на «ус» со вставным плоским шипом могут иметь сквозной (УК-11) и несквозной (УК-10) шипы (рис. к, л). Эти соединения характеризуются невысокой прочностью и более сложным изготовлением по сравнению с соединениями на круглые вставные шипы. Они обладают красивым внешним видом и обеспечивают однотонность при отделке (особенно несквозные). Толщину шипа соединений УК-10 и УК-11 определяют по формуле S1 = 0,4S0. Допускается соединение на «ус» двойным вставным шипом, при этом    S1 = 0,2S0.

Зубчатое соединение УК-12 – это новый вид соединения, элементы которого выполняют на станках.

Соединение деталей по ширине и длине

Соединение деталей по ширине  применяют для увеличения ширины деталей. Это соединение называют сплачиванием. Следует помнить, что сплачивание щитов из широких брусков часто приводит к короблению изделия. Специалисты рекомендуют применять делянки с отношением ширины к толщине, равным 3:2 (например, при стандартной толщине бруска 50 мм его ширина должна составлять 75 мм). С этой же целью делянки щитов следует располагать так, чтобы годичные слои смежных делянок были направлены в разные стороны и взаимно уравновешивали себя.

                                       

Соединение деталей по ширине: а — на рейку К-1; б— в четверть К-2; в паз и прямоугольный гребень К-3 (в), К-4 (г); д — в паз и трапецеидальный гребень К-5; е — на гладкую фугу К-6.
Соединение на гладкую фугу — К-6 является наиболее простым в этой группе соединений. Элементы соединений склеивают. Главным условием получения прочного соединения является тщательная прифуговка делянок (рис.выше,е). Правильно выполненное соединение К-6 не уступает по прочности цельной древесине.

Соединение на рейку — К-1 (рис. а) обеспечивает достаточную прочность и позволяет экономить древесину. Прочность соединения возрастает, если применить рейку из клееной фанеры.

Соединение в четверть — К-2 (рис. б) выполняют без клея и применяют в тех конструкциях, где плотность соединения достигается путем крепления деталей гвоздями или шурупами к основанию (каркасу).
В соединениях деталей платформ грузовых автомобилей при S₀ свыше 30 мм глубина четверти допускается равной 8 мм.

Соединение в паз и гребень может выполняться с прямоугольным профилем типа К-3 (рис. в) и К-4 (рис. г), а также с трапецеидальным профилем типа К-5 (рис. д). По сравнению с соединением на гладкую фугу эти соединения более материалоёмкие и поэтому менее экономичные и обеспечивают большую прочность.

Соединение деталей по длине (рис. ниже). Такой тип соединений применяют для увеличения длины деталей. Он называется наращиванием.

                                            
Соединение деталей по длине: а – на «ус» ДУ, б – клеевое соединение на зубчатый шип.
Длина соединения деталей на «ус» L должна соответствовать 8S₀. В деталях, требующих повышенной прочности, длину соединения можно принять равной  (10—12) S₀.

Соединение на зубчатый шип более прочное, чем соединение на «ус». Это соединение изготовляется на специальном оборудовании.
Получение деталей из кусковых отходов путем их склеивания по ширине и длине позволяет существенным образом повысить рациональное использование древесины и изготовить изделия (конструкции) любых размеров и форм.

Серединные и ящичные соединения

Серединные соединения (рис. ниже). Соединение на одинарный несквозной шип (рис. ниже, а, б) довольно простое и прочное. Оно может быть сквозным УС-3 (рис. в) и несквозным и выполняется механическим способом (на фрезерных станках, при этом R должен соответствовать радиусу фрезы), а УС-1 и УС-3 можно выполнить, кроме механического способа, вручную.
Толщину шипа и заплечиков этих соединений рассчитывают так же, как для углового концевого соединения УК-1

                             


Угловые серединные соединения: на одинарный несквозной шип УС-1 (а), несквозной в паз УС-2 (б), сквозной УС-3 (в), г — на двойной сквозной шип УС-4; д — в паз и несквозной гребень УС-5; е — в несквозной паз УС-6; ж— на круглые вставные несквозные шипы УС-7; з — на шип «ласточкин хвост» несквозной УС-8.
В соединениях типов УС-1 и УС-2 допускается выполнять двойные шипы, при этом S₁ = 0,2 S₀. В зависимости от формы присоединяемой детали дно паза может быть различной формы.

Соединение сквозным шипом применяют в тех случаях, когда собранную из деталей сборочную единицу окрашивают краской или она не видна при обозрении.

Соединение на двойной сквозной шип — УС-4 (рис. г) используют в тех узлах, где требуется большая прочность, чем в соединениях УС-1, УС-2 и УС-3.

Соединение в паз и несквозной гребень — УС-5 (рис. д) обеспечивает достаточную прочность и правильное расположение деталей в конструкции. Просто в изготовлении.

Соединение на несквозной паз — УС-6 (рис. е) довольно простое в изготовлении, но недостаточно прочное и устойчивое. Паз этого соединения широкий, равный толщине присоединяемой детали, а глубина l = (0,3—0,5) S₀. Соединение УС-6 в сравнении с соединением УС-5 часто имеет худший вид, так как видим клеевой шов. В соединении УС-5 этот недостаток устраняется заплечиками, которые закрывают клеевой шов.

Соединение на круглые вставные шипы (шканты) несквозные — УС-7 (рис. ж) может изготовляться и на сквозных шипах. Перед изготовлением этого соединения требуется тщательная торцовка присоединяемой детали. Изготовление данного соединения сравнительно простое, но требует точной разметки отверстий. Диаметры шкантов такие же, что и в соединениях УК-8 и УК-9. Рассчитанные диаметры шкантов (толщины шипов) округляют до ближайшего размера инструмента: 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16; 20; 25 мм.
Соединение на несквозной шип «ласточкин хвост» — УС-8 (рис. з) самое сложное из всех серединных соединений. Оно обеспечивает высокую прочность соединения и применяется там, где нельзя применить открытого шипа.
Угловые ящичные соединения (рис. ниже) применяют для соединения дощатых деталей и щитов.

                                    

Угловые ящичные соединения: а — на прямой открытый шип УЯ-1; б — на шип «ласточкин хвост» открытый УЯ-2; в — на круглый вставной шип УЯ-3.
Соединение на прямой открытый шип — УЯ-1 (рис. а) применяется в тех случаях, когда выход шипов не портит впечатления от внешнего вида этого изделия или они находятся на нелицевых поверхностях (например, изготовление ящика письменного стола с накладным щитком). Это соединение сравнительно простое в изготовлении и обеспечивает достаточную прочность. Размеры элементов соединения УЯ-1 определяют по формулам
S₁ = S₃ = 6; 8; 10; 12; 14; 16 мм.
Соединение на открытый  шип  «ласточкин хвост» — УЯ-2 (рис. б) применяют, когда в соединении действуют нагрузки, отрывающие соединенные шипы друг от друга. Такое соединение более сложно в изготовлении. Данное соединение можно выполнять также на шип «ласточкин хвост» в полупотай.
Соединение на круглый вставной (шкант) открытый шип — УЯ-3 (рис. в) наиболее простое в изготовлении. Его не рекомендуют применять в тех конструкциях, где шканты работают на растяжение. Диаметр шкантов d должен быть равным 0,4S₀ с последующим округлением.

Долбление и резание

Долбление древесины выполняют в том случае, если необходимо изготовить шиповые соединения деталей, сквозные и несквозные прямоугольные отверстия.
Инструменты для долбления и резания. К ручному долбежному инструменту относятся долота и стамески. Долота имеют рабочую часть длиной 130, 150 или 160 мм, шириной 6, 8, 10, 12, 15, 18 и 20 мм, толщиной 8, 9 и 11 мм.
Стамески могут быть плоскими и полукруглыми. Плоские стамески делят на толстые и тонкие. Плоские тонкие стамески изготовляют длиной 110 и 120 мм, шириной 12, 15, 18, 20, 25, 30 и 40 мм и толщиной 3 мм. Плоские толстые стамески изготовляют длиной 105, 110 и 120 мм. Стамески шириной 4, 6, 8 мм имеют толщину 3 мм, а стамески шириной 10, 12, 18, 20, 25, 30, 40 мм имеют толщину 4 мм. Полукруглые стамески применяют для обработки выпуклых и вогнутых поверхностей (стамески с наружной заточкой), выдалбливания и зачистки закругленных гнезд и пазов (стамески с внутренней заточкой). Длина рабочей части этих стамесок 105, 110 и 120 мм. Стамески шириной 6, 8 и 10 мм имеют толщину 2,0—2,5 мм, а стамески шириной 12, 15, 20, 25, 30 и 40 мм — толщину 2,5—3,0 мм.


Подготовка долбежного инструмента к работе. Она включает в себя следующие операции: заточку и доводку режущей кромки; проверку целостности ручки, наличия на ручке кольца и колпачка.
Угол заострения стамесок равен 18—25°, а долот — 30—40°. Заточку и доводку долбежного инструмента осуществляют так же, как и ножей строгальных инструментов.
Выполнение операции долбления и резания древесины. Перед выполнением данной технологической операции следует разметить заготовку по чертежу. При изготовлении сквозного отверстия разметку производят с обеих сторон заготовки. Разметочные риски должны быть видны после долбления и даже после окончательной зачистки гнезда стамеской.
Для большей надежности крепления и лучшего прижима заготовки используют струбцину, которой заготовку крепят к крышке верстака (рис. справа, а). Заготовка должна быть укреплена прочно и без прогиба. Для предупреждения смятия древесины опорными поверхностями струбцины под них кладут подкладку. Заготовки значительной длины следует крепить несколькими струбцинами.
При долблении сквозных отверстий под заготовку кладут подкладку (дощечку), чтобы не повредить крышку верстака. Часть заготовки с размеченным на ней отверстием должна находиться на крышке верстака.
При долблении нужно стать лицом к верстаку, напротив заготовки, корпус держать прямо, слегка наклонив голову вперед. Ступню левой ноги располагают перпендикулярно крышке верстака. Правой ногой делают полшага назад и ставят ступню под углом 70—80° к левой (рис. справа, б). Долото берут в левую руку, киянку — в правую. Ширина долота должна соответствовать ширине отверстия. Долото держат за ручку на расстоянии 15—20 мм от ее верхнего конца, а киянку — на расстоянии 20—30 мм от нижнего конца.
Последовательности долбления сквозных и несквозных отверстий различны. Несквозные отверстия размечают и долбят с одной стороны. Долбление же сквозных отверстий может проводиться либо только с одной стороны, либо с двух: сначала с одной стороны заготовки (до половины), а затем, повернув ее на 180°, с другой. Такой метод долбления (встречный) применяют при обработке толстых заготовок. Полученные отверстия зачищают стамесками.
Стамесками срезают фаски, строгают и зачищают заготовки (рис. ниже). При выполнении этих работ стамеску берут левой рукой за рабочую часть, а правой за ручку. Правая рука сообщает инструменту направление движения, а левая регулирует направление и толщину стружки.

Резание древесины стамеской:
а — строгание; б — срезание фаски на торце; в — срезание фаски вдоль волокон; г — зачистка шипа.

Контроль качества долбления осуществляют различными контрольно-измерительными инструментами. Глубину несквозных отверстий измеряют штангенциркулем. Длину и ширину отверстий проверяют масштабными линейками и штангенциркулями, но наибольшую точность контроля и экономию времени дает использование шаблонов.


При долблении и резании во избежание травматизма следует придерживаться следующих правил.
Работать можно только инструментом, режущая часть которого надежно закреплена в ручке и правильно заточена.
Движение стамески должно осуществляться в направлении от себя.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ упирать обрабатываемый материал в любой участок тела.
Передавать режущий инструмент разрешается только ручкой вперед.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ класть инструмент на край стола, чтобы избежать ранение ног падающим инструментом. 

Инструкционная карта. Долбление и зачистка прямоугольных отверстий. 

Наименование и последовательность выполнения операций	Рекомендации по выполнению операций и самоконтролю	Эскиз
Долбление несквозных отверстий:
1. Установить долото поперёк волокон у правой стороны размеченной заготовки	Фаска долота должна быть обращена внутрь размеченного отверстия, а долото установлено, отступив на 1-2 мм от размеченной риски; угол между обрабатываемой заготовкой и передней гранью долота  должен составлять 90º
2. Лёгкими ударами киянки по торцу ручки углубить долото в древесину. Вынуть лезвие долота из образовавшегося углубления	После ударов киянкой лезвие долота перережет волокна древесины и углубится на 3-5 мм (при большей глубине ухудшается качество обрабатываемого отверстия), лёгкими покачиваниями поперек волокон вынуть долото из древесины
3. Установить долото, расположив лезвие перпендикулярно волокнам древесины с левой стороны размеченного отверстия; перерезать волокна и вынуть долото	Фаска долота должна быть обращена внутрь размеченного отверстия, отступив на 1-2 мм от линии разметки; слегка ударяя киянкой по ручке долота, его лезвие вводят в древесину на 3-5 мм
4. Подрезать древесину вдоль волокон	Фаска стамески должна быть обращена внутрь размеченного отверстия; нажимая правой рукой на ручку стамески, её лезвие вводят в древесину на 3-5 мм, вынув стамеску из древесины, ее устанавливают на новом месте и опять перерезают древесину по линии разметки и т.д.
5. Установить фаску долота перпендикулярно волокнам древесины на расстоянии 15-20 мм от первой зарубки (правой, см. эскиз), ударяя по ручке киянкой, а затем, покачивая долото, вынуть древесину и, таким образом, продолжить долбление до середины размеченного отверстия	Фаска долота должна быть установлена к середине размеченного отверстия. Толщина срезаемой стружки должна составлять 2-3 мм. Порезанная часть древесины вынимается, используя долото в качестве рычага
6. Установить фаску долота перпендикулярно волокнам древесины на расстоянии 15-20 мм от второй зарубки (левой). Подрезать волокна и вынуть стружку. Срезать долотом оставшуюся часть древесины, используемую в качестве опоры долота на 5-м и 6-м этапах обработки. Для получения гнезда определенной глубины необходимо выполнить те же операции, что и при снятии первой стружки	Фаска долота должна быть установлена к средней (невырезанной) части размеченного отверстия; толщина срезаемой стружки не более 2-3 мм. Подрезанную часть древесины вынимают, используя долото в качестве рычага. Установить долото на дно гнезда и, легко ударяя киянкой по ручке, срезать серединку, вынуть стружку. Толщина стружки может быть увеличена до 5-10 мм Помните! Срезание более толстой стружки ускоряет выполнение операции долбления, но ухудшает качество поверхности стенок отверстия
Зачистка гнезда стамеской:
1. Взять стамеску правой рукой за ручку, а левой за рабочую часть	Правая рука сообщает инструменту прямолинейное движение, а левая регулирует направление и толщину стружки
2. Зачистить стенки гнезда	При резании стамеской, обращенной к поверхности резания плоскостью полотна, задний угол между плоскостью полотна и поверхностью резания должен быть 0-3º; сообщая рабочее движение стамеске, зачистить гнездо Помните! Резание значительно облегчается, а поверхность получается чище, если стамеску двигать под небольшим углом к направлению волокон
3. Зачистить дно гнезда	Установить стамеску фаской к поверхности обработки; задний угол между фаской и поверхностью должен составлять 3-5º; зачистить поверхность. Толщина срезаемой стружки при черновой обработке 2-3 мм, при окончательной зачистке 0,5-1 мм; выдолбленное и зачищенное гнездо не должно быть суженным книзу, так как конец шипа, попадая в зауженную часть, будет сжиматься и выдавливаться обратно

 
Инструкционная карта. Дефекты долбления и резания древесины станками.

Дефект	Причины появления	Способы устранения и предупреждения
1. Отщепы и выколы	Древесина не подрезана по контуру (разметке) отверстия	Провести подрезку древесины по разметке отверстия
	Слабый прижим обрабатываемой заготовки к подкладке при долблении сквозного отверстия	Плотно прижать заготовку к подкладке
	Долбление сквозного отверстия осуществлялось с одной стороны	Долбление отверстия проводить методом встречного долбления
2. Смятие отверстия	Долото поставлено по линии разметки	Установить долото, отступая от линии разметки внутрь на 1-2 мм
	Скос долота обращен за пределы отверстия	Скос долота установить в сторону отверстия
	Плохо заточено долото, волокна древесины не срезаются, а сминаются	Заточить или заменить инструмент
3. Не выдержана ширина отверстия	Ширина долота не соответствует требуемому размеру отверстия	Правильно подобрать долото
4. Ворсистость, мшистость стеной отверстия	Зачистка отверстия осуществляется затупленной стамеской. Волокна древесины не перерезаются, а сдавливаются, сминаются и вырываются	Заточить или заменить стамеску

Точение деталей цилиндрической формы

 На токарном станке вытачивают изделия, контур которых может состоять из нескольких объёмных геометрических фигур, которые называются телами вращения. Это фигуры – шар, конус, цилиндр и тор(см. рис. слева).
Точение деталей на станке производят специальными резцами — токарными стамесками. В отличие от обычных столярных стамесок, они имеют удлиненные рукоятки, которые позволяют надежно удерживать инструмент и легче управлять им.
По качеству обработки различают черновое и чистовое точение, от этого зависит и выбор инструмента.


 Для черновой обработки применяют полукруглую стамеску (см. рис.а), для чистового точения, подрезания торцов и отрезания детали — косую стамеску (см. рис. 6).



При черновом обтачивании заготовки (см. рис.а) полукруглую стамеску передвигают по подручнику. За первый проход снимают стружку толщиной 1...2 мм серединой лезвия   стамески   (см. рис. 6, слева).   Дальнейшее точение выполняют боковыми частями лезвия при движении резца как влево, так и вправо (см. рис. 6, справа). В результате работы разными участками лезвия стамески поверхность детали получается менее волнистой. После 2...3 минут работы проверяют надежность закрепления заготовки — поджимают ее центром задней бабки. На чистовую обработку следует оставлять припуск 3...4 мм (по диаметру).

 
При чистовом обтачивании (см. рис.) косую стамеску устанавливают на ребро тупым углом вниз. Стружку срезают средней и нижней частью лезвия.
Токарную стамеску держат при точении двумя руками: одной за рукоятку, другой за стержень. За стержень стамеску обхватывают сверху или снизу. Для чернового обтачивания чаще применяется  первый способ, как наиболее надежный. Нажим на стамеску должен быть равномерным и плавным.



Для вытачивания внутренних выемок изделий с использованием патрона или планшайбы(различные ёмкости, шкатулки, солонки и т.д.) – сначала высверливают сверлом отверстие по центру заготовки.  Затем стамеской с полукруглым концом выбирают лишнюю древесину. Напоследок, для выравнивания стенок, используют стамеску с изогнутым концом(см. рис. слева).
Для точения изделий с помощью планшайбы сначала делают заготовку в виде квадрата. На этой заготовке проводят диагонали и чертят окружность чуть больше, чем диаметр предполагаемого изделия. Пилой обрезают лишние углы до получения восьмигранника, который прикручивают к планшайбе шурупами. Планшайбу накручивают на шпиндель и проверяют – не цепляется ли заготовка за подручник. После этого станок включают и восьмигранник обтачивают до нужного диаметра. Потом подручник устанавливают параллельно плоскости заготовки и вытачивают её внутреннюю часть. Передвинув подручник, вытачивают внешнюю сторону изделия.


Диаметр изделия проверяют кронциркулем или штангенциркулем. Замеры следует сделать в нескольких местах по длине заготовки. Прямолинейность можно проверить линейкой или угольником на просвет.

Сразу после обтачивания поверхность детали зачищают шлифовальной шкуркой, прикрепленной к деревянному бруску (см. рис.). Чтобы ярче выделить текстуру древесины, поверхность изделия можно отполировать бруском более твердой древесины. Эту операцию выполняют при вращении детали, так же как и шлифование.



При подрезании торцов детали косую стамеску устанавливают на ребро острым углом вниз и делают неглубокий надрез (см. рис. слева). 







Затем, отступив немного вправо или влево (в зависимости от того, какой торец подрезают), наклоняют стамеску и срезают на конус часть заготовки (см. рис. справа). Эту операцию повторяют несколько раз, пока не останется шейка диаметром 8... 10 мм. Затем деталь снимают со станка, отрезают ее концы ножовкой. Торцы зачищают.

 


Для изготовления большого количества одинаковых деталей на токарном станке применяют кондукторы(ограничители) для стамесок или станки с копировальным приспособлением. Кондукторы несложно изготовить самому и легко установить как на токарной стамеске, так и на подручнике(см. рис. слева).

Цифрами обозначены:
1. - упор;
2. – ограничитель продольного перемещения;
3. - ограничитель поперечного перемещения;
4. - токарная стамеска.







Для получения нужных контуров на изготавливаемых деталях иногда применяют и специфические стамески(см.рис. справа).

Их иногда делают специально для конкретного изделия или нужного контура.
Ниже приведён пример изделия и стамесок, которые используются для его изготовления.



Например, для изготовления деревянного шарика используют стамески, которые изготавливают под конкретный диаметр(см. рис. слева).






Без специальных стамесок этот же шар можно выточить и простыми стамесками, но для точного изготовления необходимо сделать трафарет(шаблон), при помощи которого можно измерить правильность сферической поверхности.
Этапы изготовления трафарета и точения показаны на рисунке справа.


Древесину для точения готовят, не только вырезая бруски или куски досок, но и используют высушенные ветки деревьев, а также склеивая куски брусков или досок(т.е. - из сегментов)(см. рис. ниже).Нередко для точения таких “блочных” изделий применяют древесину разных пород.
Благодаря этому, добиваются весьма необычных по окраске и текстуре изделий.

       
При работе смотровой экран на станке должен быть опущен.
Если на станке нет такого экрана, работать надо в защитных очках.
Режущий инструмент подводят к заготовке только после того, как шпиндель наберет полное число оборотов.
При включенном станке запрещается подправлять заготовку и измерять ее размеры, перемещать узлы станка.
После выключения станка нельзя тормозить руками заготовку, патрон или планшайбу.
Нельзя оставлять работающий станок без надзора.
По окончании работы следует положить инструменты на установленные места, смести стружку щеткой.

Подготовка к точению цилиндрических деталей на токарном станке

На токарном станке обтачивают в основном заготовки из древесины лиственных пород — березы, бука, клена, липы, ольхи, ясеня. Они должны быть сухие, без сучков,  трещин и смоляных кармашек. Желательно использовать древесину с волнообразным расположением волокон (косослой): такие заготовки в процессе обработки меньше трескаются, не раскалываются.
При подборе заготовки (бруска квадратного сечения) учитывают припуск на точение и крепление в станочных приспособлениях: 5...6 мм по диаметру и 40... 60 мм по длине. На торцах заготовки карандашом проводят диагонали; полученные в местах их пересечения центры накалывают шилом или наносят кернером. Рубанком сострагивают боковые грани бруска, придавая заготовке форму восьмигранника.
 Заготовки небольшого диаметра и длиной до 150 мм закрепляют в патроне. Перед этим конец заготовки немного сострагивают на конус  (см. рис. справа а), закрепляют в зажиме верстака и киянкой забивают в патрон (см. рис. 6). Для более надежного закрепления через боковое отверстие патрона в заготовку ввинчивают шуруп.


Длинные заготовки одним концом закрепляют в трезубце. Для этого в центре торца заготовки просверливают отверстие диаметром 4...5 мм на глубину 8... 10 мм (см. рис. а). После этого через центр отверстия делают пропил ножовкой с мелкими зубьями на глубину 3...5 мм (см. рис. 6). В центре другого торца заготовки кернером делают углубление  (см. рис. слева в).




Короткие заготовки большого диаметра крепят в планшайбе(см. рис. справа г).
Закреплять заготовку в трезубце на станке нельзя, поэтому трезубец снимают, ставят на верстак и забивают заготовку киянкой до тех пор, пока боковые острия трезубца надежно не войдут в торец бруска. После этого трезубец с заготовкой устанавливают  на станке, подводят заднюю бабку, зажимают заготовку центром и стопорят его с помощью зажима (см. рис. г).



Подручник устанавливают таким образом, чтобы его верхняя опорная поверхность была на 2...3 мм выше уровня линии центров станка и отстояла от обрабатываемой детали не более чем на 3 мм (см. рис.). Для проверки зазора заготовку поворачивают вручную на один оборот.


Прежде чем подготавливать заготовку для токарной обработки, нужно определить способ ее крепления на станке.
Перед закреплением заготовки надо проверить, не имеет ли она трещин, особенно на торцах.
Перед включением станка следует проверить величину зазора между заготовкой и подручником, надежность крепления подручника и заготовки.
Светильник должен быть установлен так, чтобы была освещена только деталь.
До начала работы со станка надо убрать все посторонние предметы, разложить инструмент на установленные места.

Устройство токарного станка по обработке древесины

Изготовление цилиндрических деталей вручную — трудоемкая и длительная работа. Да и трудно получить изделие хорошего качества. Гораздо быстрее и точнее можно сделать цилиндрическую деталь на токарном станке. На нем обрабатывают заготовки из древесины путем точения. Основные части токарного станка — станина, передняя бабка с электродвигателем, задняя бабка и подручник.
 

Токарный станок по обработке древесины и его части:1 – основание;  2 – электродвигатель; 3 – станина; 4 – ограждение ременной передачи(кожух); 5 – магнитный пускатель; 6 – светильник; 7 – передняя бабка; 8 – шпиндель; 9 – подручник; 10 – задняя бабка; 11 – защитный экран.


  


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






Конец шпинделя имеет резьбу, на нее 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).








Задняя 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  поперек станины, закрепляется поворотом  рукоятки.





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  нем можно только с разрешения учителя.
Нельзя  класть инструменты и  посторонние предметы на станину станка.
Детали  ременной  передачи  станка должны  быть ограждены.
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 приемами 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.

Изготовление цилиндрических деталей ручным инструментом

Цилиндрическую деталь можно сделать вручную. Сначала надо подготовить заготовку — брусок квадратного сечения. Если не удастся подобрать готовый брусок нужного размера, можно отпилить заготовку от доски. Размеры заготовки должны предусматривать припуск на обработку. Сторона квадрата А должна быть примерно на 2 мм больше диаметра изготавливаемой детали, а длина бруска l — примерно на 20 мм больше ее длины (см.рис.). На обоих торцах заготовки находят центры (как точку пересечения диагоналей) и вычерчивают окружности, соответствующие диаметру детали.
 

Затем на каждой пласти заготовки проводят с помощью рейсмуса вдоль кромок две разметочные линии. Рейсмус устанавливают на размер 2/7 А (см.рис.). На торцах заготовки размечают восьмиугольник  (см.рис. ниже).



                       
 
Заготовку закрепляют на верстаке между клиньями. Рубанком строгают ребра до линий разметки и получают восьмигранник. Его ребра без разметки сострагивают до получения шестнадцатигранника (см.рис.слева). 



Для окончательного скругления заготовку зачищают рашпилем, снимая оставшиеся ребра. Эту операцию целесообразно осуществлять в приспособлении (см.рис. справа).
 


Полученную таким образом деталь зачищают шлифовальной шкуркой (см.рис. слева). Нужную длину детали получают пилением ножовкой в приспособлении (см.рис. справа).
   



 

Соответствие диаметра цилиндрической детали заданному размеру проверяют кронциркулем. Это измерительный инструмент в виде циркуля с дугообразными ножками (см.рис.а). Его используют для сравнения диаметров деталей с размерами, взятыми по линейке (см.рис. б,в)