Изготовление точеных балясин

Самым простым приспособлением для выполнения токарных работ по дереву можно считать приспособление, показанное на рис. 1. Вращение деревянной заготовке придается при помощи ручной дрели. Соорудить такой токарный станок может любой желающий. Безусловно, выточить балясину на таком оборудовании довольно тяжело. Для этого нужен помощник, который будет вращать ручку дрели. Но изготавливать простые точеные детали (шканты, нагели) можно без особых сложностей осуществить и на таком оборудовании.

Рисунок 1 - Простейшее приспособление для токарных работ

1 - деревянный подручник; 2 - деревянная подставка; 3 - струбцина; 4 - тиски; 5 - металлическая стойка - упор; 6 - дрель; 7 - зажимной патрон; 8 - заготовка; 9 - инструмент

На рис. 2 показана конструкция более производительного самодельного токарного станка. Но можно также применить имеющуюся электрическую дрель, укрепив ее на металлических кронштейнах. В патрон дрели зажимают металлический конусный центр, на котором должна крепиться деревянная заготовка. Этот конусный центр должен иметь форму трезубца, чтобы деревянная заготовка не проворачивалась в процессе точения (рис. 3). Можно применить конус Морзе (рис. 4). Другой конец заготовки должен поддерживать центр, закрепленный на специальном кронштейне, перемещающемся по направляющим вдоль продольной оси верстака (рис. 5).

Рисунок 2 - Самодельный токарный станок повышенной производительности

1 - маховик; 2 - гайки, фиксирующие детали на валу; 3 - пятискоростная звездочка с обгонной муфтой; 4 - проточка под подшипник, диаметр 16 мм; 5 - насадка доработанного конуса Морзе № 2; 6 - подшипник; 7 - вал

Рисунок 3 - Патрон-трезубец

1 - металлический стакан с резьбой; 2 - держатели гребневидного и цилиндрического типов

Рисунок 4 - Конус Морзе в сборе

Рисунок 5 - Закрепление детали в станке

1 - маховик; 2 - обгонная муфта; 3 - подшипник; 4 - задняя бабка

Конструкция, поддерживающая заготовку с задней стороны, называется задней бабкой. Вращающаяся ось дрели и продольная ось задней бабки должны находиться на одной линии. Задняя бабка должна прочно закрепляться на верстаке при помощи струбцин или других приспособлений, потому что крепление заготовки в центрах должно быть надежным. Для режущего инструмента должен быть предусмотрен упор. Резец должен быть расположен либо на уровне оси центров, либо выше или ниже ее. Все зависит от вида выполняемых работ и материала заготовки. Самая простая конструкция упора не регулируется, а выставляется на уровне оси центров. Для уменьшения нагрузок на патрон дрели и для того чтобы в процессе работы крепление заготовки не ослабло, центр задней бабки должен быть вращающимся. При помощи такого самодельного токарного станка вполне можно выточить балясину средней сложности.

При помощи такого самодельного токарного станка можно выточить балясину средней сложности. Изготавливают их следующим образом.

Подборка древесины для точения

Методом точения можно обрабатывать как лиственные так и хвойные породы древесины. Для балясины перильного ограждения древесину нужно подбирать той же породы, из которой изготовлена лестница. Заготовки для балясин должны быть с припуском на обработку поверхности режущим инструментом, на обрезку балясины по длине и на зажим ее в токарном приспособлении. Методом точения можно обрабатывать древесину с различной степенью влажности. Но при сильно влажной древесине получается ворсистая поверхность, а пересушенная — сильно хрупкая. Древесина для изготовления балясин должна иметь процентное содержание влаги такое же, как и древесина, используемая для изготовления лестничного марша. Иначе шиповые соединения могут рассыхаться и разрушаться. Для точения используют только здоровую древесину без видимых трещин, сучков и других пороков.

Основными инструментами для точения древесины являются полукруглые стамески (рейеры) и плоские стамески (мейсели, штихели и крючки). Инструменты для точения показаны на рис. 6.

Рисунок 6 - Инструменты для точения

а - рейер; б - мейсель; в - штихель; г - остроугольные резцы; д - крючки; е - резец-гребенка для фигурного точения

C помощью рейеров выполняют предварительную обработку поверхностей. Их желобчатая форма позволяет снимать довольно толстую стружку. Однако поверхность, обработанная рейером, получается шероховатой и нуждается в окончательной доработке. Устранение шероховатостей добиваются мейселем - это стамеска в виде ножа-косяка, используемая при чистовой обработке профильных, цилиндрических поверхностей, подрезания торцов и отрезки изделий. Тупым углом мейселя закругляют поверхности детали. Штихелем выполняют чистовую обработку профильных поверхностей, бороздок, канавок и т.д. Крючками выбирают внутренние поверхности при точении полых деталей. Узкие углубления делают при помощи остроугольных резцов. При большом количестве одинаковых деталей для точной разметки поверхности используют гребенки.

Приемы точения

Обрабатываемые детали могут быть самой различной конфигурации. Но все приемы точения сводятся к методике изготовления следующих поверхностей: шар, конус, цилиндр и кольцо. Сочетая приемы изготовления этих фигур, можно получить любую поверхность. Все операции точения состоят из простых приемов, которыми необходимо овладеть.

Обычно балясины имеют квадратное сечение в верхней и нижней частях. Поэтому заготовку вначале строгают, чтобы получить квадратное сечение по всей ее длине.

Предварительную обработку фигурной поверхности заготовки выполняют топором. Затем заготовку зажимают в патрон или в трезубец, предварительно просверлив в ее торце три неглубоких отверстия, и прижимают центром задней бабки. В заднем торце заготовки для центра тоже сверлят отверстие. Зажимать заготовку нужно надежно, чтобы в процессе точения и резания она не выскочила из центров. Подручник необходимо выставить таким образом, чтобы режущая кромка инструмента находилась чуть выше центров заготовки (рис. 7). Расстояние от подручника до обрабатываемой поверхности не должно превышать 4 мм. Сначала резец находится в положении А, а затем постепенно поднимается до точки Б.

Рисунок 7 - Грубая (предварительная) обработка

Грубое обтачивание заготовки выполняют рейером. Для этого инструмент кладут на подручник, а его ручку держат правой рукой. Лезвие инструмента несильно, но твердо и уверено прижимают левой рукой к подручнику, одновременно приближают его к вращающейся заготовке и делают первый проход. Нажим инструмента должен быть равномерным и зависеть от усилия, прикладываемого рукой. За несколько проходов инструмента получают ровную цилиндрическую поверхность. Если деталь имеет более сложную форму, то цилиндр должен иметь диаметр, равный максимальному диаметру детали с припуском на чистовую обработку. Чтобы проверить диаметр детали, станок периодически останавливают и выполняют замеры кронциркулем или специально для этой цели изготовленным шаблоном. Прямолинейность поверхности цилиндра проверяют угольником. Если угольник прилегает к заготовке без зазоров, значит поверхность ровная.

При чистовом точении убирают все следы черновой обработки. Ее выполняют рейером, устанавливая режущую часть инструмента под углом примерно 45° к обтачиваемой поверхности немного выше центров детали. Отклонение инструмента от указанного положения не позволит получить ровную гладкую поверхность, поскольку режущая часть будет вибрировать и рвать волокна древесины. Снимаемая при чистовой обработке толщина стружки должна быть намного тоньше, чем при черновом точении. Когда цилиндрическая заготовка балясины будет готова, необходимо сделать разметку ее фигурной части. Фигурная часть балясины может иметь различную конфигурацию. Обычно это различные конусы, элементы шаров с плавными переходами от одной фигуры к другой. Поэтому перед началом точения фигурной части лучше всего сделать обратный шаблон так, как это делается при вытягивании моделей гипсовых и бетонных балясин. Однако в этом случае шаблон не следует делать из толстой доски. Лучше всего его сделать из тонкой фанеры или другого листового материала.

Точение конусной части балясины выполняют следующим образом. Подручник станка устанавливают строго параллельно конусной части. Вершина конуса должна быть расположена ближе к патрону. Поскольку у балясин вершина конуса располагается чаще всего в верхней части, то и выставлять ее на станке нужно соответственно. Точение конуса осуществляют последовательно, снимая большую по толщине стружку у вершины. Для этого конус можно выполнить вначале с небольшими уступами, постепенно выравнивая поверхность. Особенно нужно контролировать размеры у основания и вершины конуса, все время сверяясь с шаблоном. Точение конуса следует выполнять с определенной степенью осторожности (особенно если диаметр его вершины небольшой). Если конус имеет сложный профиль, то сначала точат простой усеченный конус, постепенно вытачивая каждый участок детали (верхний фрагмент на рис. 8). Учиться изготавливать сложный профиль лучше, начиная с простой прямолинейной нарезки, постепенно усложняя профиль.

Рисунок 8 - Точение конуса (сверху) и прямолинейная нарезка (а, б, в) внизу

а - линия разметки и их соответствие обработанным участкам заготовки; б - подтачивание участка 2-3; в - контроль шаблоном

Прямолинейную нарезку (рис. 8, внизу) можно выполнять, освоив все приемы по точению цилиндра и конуса. В элементах нарезки присутствуют все приемы, необходимые для точения цилиндрических и конусных поверхностей. Эти части балясины следует выполнять, имея отдельные контрольные шаблоны, контуры которых повторяют линии будущей фигуры. Это правило необходимо соблюдать и при точении всех остальных фигурных частей балясины.

Поверхность для простой нарезки размечают следующим образом. Сначала размечают крайний слева торец и на цилиндрической заготовке делают отметку карандашом. После чего последовательно делают все остальные отметки, помечая их. Для точения используют плоскую стамеску с шириной лезвия, меньше расстояния между выборками в детали. После этого делают конусные вырезы, проверяют ширину выборки и, при необходимости, подрезают грани. Когда ширина выборки будет достигнута, т.е. шаблон своим концом будет входить в выборку, точение доводят до нужной глубины.

Криволинейная нарезка, показанная на рис. 9, отличается от прямолинейной своими заоваленными частями между дисками. Такие два диска, соединенные между собой криволинейной поверхностью, называются галтелями.

Рисунок 9 - Криволинейная нарезка

1 - валик; 2 - шаблоны; 3 - галтель

Последовательность обработки галтелей следующая. Сначала рекомендуется выточить заоваленные диски, а после этого — полностью галтели. Для этого сначала вытачивают диск, а затем полукруглой стамеской выполняют овал. Закончив предварительное закругление, подручник устанавливают под углом к оси балясины и плоской стамеской (мейселем) обтачивают сначала одну, а после перестановки подручника - вторую половины валика. В процессе работы деталь периодически проверяют шаблоном.

Освоить точение шара (рис. 10) можно только после того, как будут достигнуты положительные результаты точения простых фигур.

Рисунок 10 - Точение шара

Не желательно учиться выполнять эту работу сразу на балясине, поскольку может быть испорчена заготовка, которую уже нельзя будет исправить. Шар лучше учиться изготавливать на коротышах, где брак не отразится на расходе ценной древесины. Заготовке сначала придают форму цилиндра, а затем полукруглой стамеской вытачивают форму шара с припуском на окончательную обработку. Окончательную обработку шара нужно выполнять с особой осторожностью, чтобы не испортить изделие. Существует множество приемов точения, но для изготовления конкретно балясины указанных приемов вполне достаточно. Освоив их, без особого труда можно выточить балясины, которые показаны на рис. 11.

Рисунок 11 - Точеные деревянные балясины