Как сделать и заточить резцы по дереву

1 Общие сведения

В большинстве случаев, токарные резцы, в том числе и сделанные своими руками, предназначены для ручного применения. Закрепленная заготовка вращается станком, а ее обработка происходит за счет перемещения режущего инструмента вдоль обрабатываемой поверхности руками мастера.

Стандартный ручной резец состоит из двух частей:

• рабочего тела изготовленного из металла;
• деревянной ручки, для удержания инструмента в руках.

Он имеет три зоны:

• лезвие — режущая часть (заточенный особым образом конец инструмента);
• тело — металлическая часть, которая упирается при работе в подставку (подлокотник) станка;
• хвостовик — зауженная часть инструмента в противоположном конце от лезвия. На хвостовике крепится деревянная (пластиковая) ручка.

Классификация резцов по дереву

Ручка ручного резца имеет основу (то за что держится мастер) и шейку (металлическое крепежное кольцо не позволяющее разрушаться ручке в процессе работы).

1.1 Виды резцов

Для проведения множества разнообразных работ на станке потребуется целый набор токарных резцов по дереву. Многие мастера имеют свои особые инструменты, которые необходимы им для проведения определенного вида обработки дерева, поэтому некоторые из них сделаны своими руками.

В зависимости от потребностей, резцы по дереву могут быть:

• отрезными;
• подрезными;
• расточными;
• фасонными.

Для выполнения основных операций по работе с деревом на токарном станке достаточно двух основных видов резцов:

• рейера — предназначен для первоначальной стадии обработки заготовки;
• мейселя — для придания изделию окончательной формы.

1.2 Рейер

Конструктивно представляет собой длинное стальное лезвие с полукруглым сечением.

Рейер — предназначен для первоначальной стадии обработки заготовки

Изготовить своими руками его можно из толстой металлической пластины или полукруглого желобка. Заточка рабочей части (лезвия) проводится также в виде полукруга. Используется рейер для придания первичной заготовке приблизительных параметров изделия в черновом виде.

1.3 Мейсель

Своей формой этот инструмент напоминает сапожный нож — это металлическая пластина, заточка косого лезвия которой выполнена под одинаковым углом с обеих сторон. Используется для придания изделию окончательной формы, а также для отделения готовой детали от заготовки.

Эти два основных вида резцов позволяют выполнять основные операции по обработке деревянных заготовок по внешней поверхности. В некоторых случаях возможна работа с ними и при внутренней обработке деталей.

1.4 Фасонные резцы

Большое семейство другого вида резцов по дереву, относятся к категории фасонных:

• стамеска (скребок) — выравнивает цилиндрические поверхности;
• гребенка — для вырезания канавок или резьбы;
• крючок — с его помощью вытачиваются полости в торце детали;
• кольцо — действует аналогично крючку;
• треугольник — заточка лезвия выполнена в форме треугольника для придания заготовке круглой формы.

1.5 Самодельные резцы

Самостоятельно изготавливая самодельные резцы для токарного станка по дереву, следует учитывать некоторые особенности при выборе материала. Он должен быть прочным (из качественной марки стали) и соответствовать допустимым минимальным размерам.

Самодельные резцы по дереву для токарного станка

Самыми простыми в изготовлении своими руками являются рейер и мейсель. Для получения этих резцов можно использовать уже отработанные напильники или рашпили. Используя обычный станок для заточки, им придается нужная форма лезвия, а ручку зачастую менять нет необходимости (при условии, что старая в полном порядке). При отсутствии крепежного кольца на ручке — его необходимо обязательно добавить, так как это элемент, который увеличивает безопасность работы с инструментом.

Металл, из которого они сделаны, имеет достаточную твердость, но перед выполнением заточки его следует закалить. Для этого полученную заготовку резца разогревают до красноты, а затем опускают для охлаждения (закалки) в машинное масло.

Сделанные своими руками резцы следует испытать на мягких породах дерева (тополь, липа), а затем, после осмотра на предмет появления трещин и сколов, можно приступать к работе с более твердыми породами (дуб, береза, бук).

Процесс вытачивания деревянной заготовки ручным резцом

Как изготовить самостоятельно?

Проще всего самостоятельно изготовить рейер и мейсель. Для этого понадобится отработанный напильник или рашпиль. Их следует обработать на заточном станке и дополнить крепежным кольцом на ручке.

Оптимальная длина тела резца составляет 20-30 см.

Алгоритм работы по созданию резца такой:

1. При помощи металлообрабатывающего станка выпилить нужную форму будущего резца.
2. Произвести первичное точение.
3. Для придания изделию прочности его необходимо закалить. Для этого заготовку накаляют до максимальной температуры, а потом для остывания опускают в машинное масло.
4. Финишная заточка резца.
5. Насаждение на деревянную ручку.

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.

Рейер

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).

Мейсель

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.

Классификация инструмента

Существует множество параметров классификации резцов в соответствии с действующими ГОСТ. Согласно конструктивным особенностям выделяют следующие типы токарных резцов:

• монолитные, в которых режущая головка и державка являются цельной конструкцией;
• сборные, в которых на головке выполнена напайка пластины из быстрорежущего сплава, обеспечивающая повышенную эффективность обработки — это один из наиболее распространенных разновидностей инструмента;
• сборные, с механически закрепленной пластиной — пластину на головке фиксирует болт, в такой конфигурации выполняются резцы с металлокерамическими пластинами;
• регулируемые.

Функциональность резцов

В зависимости от качества обработки токарные резцы делятся на черновые и чистовые. Геометрия чернового инструмента обеспечивает возможность снятия материала большой толщины и сохранение твердости при сильном нагреве, возникающем при высокой скорости обработки. Чистовые аналоги имеют другое назначение, они нужны для работы на низких оборотах для снятия небольшой толщины материала.

Также выполняется классификация инструмента по направлению подачи, согласно которой выделяют правые и левые резцы. Под направлением подачи подразумевается сторона, с которой находится основная режущая кромка инструмента в момент, когда его головка обращена к лицевой части обрабатываемой детали.

Разновидности резцов

Функциональное назначение — один основных параметров классификации данного инструмента. В соответствии с назначением токарные резцы делятся на:

1. Отрезные (ГОСТ №18874-73) — используются на станках с поперечной подачей рабочего инстурмента, предназначены для обочки и обработки торцевый частей заготовок.
2. Проходные (ГОСТ №18871-73) — могут устанавливать на станка как с поперечной, так и с продольной подачой. Применяются для подрезки торцов, обточки, формирования деталей конической и цилиндрической формы.
3. Отрезные, они же канавочные (ГОСТ №18874-73) — монтируются на станки с поперечной подачей. Используются для резки монолитных кусков металла и протачивания канавок кольцевой формы.
4. Расточные (ГОСТ №18872-73) — предназначены для растачивания отверстий (сквозных и глухих), формирования углублений и выемок.
5. Фасонные (ГОСТ 18875-73) — используются с целью снятия наружных и внутренних фасок.
6. Резьбовые (ГОСТ №18885-73) — позволяют нарезать резьбу метрического, дюймового и трапецеидального сечения (как внутреннюю, так и наружную).

Также токарные резцы делятся прямые, отогнутые и оттянутые в зависимости от положения режущей кромки по отношению к державке. В отогнутых кромка выполнена в виде прямой линии, в отогнутых — изогнутую, в оттянутых — кромка уже, чем ширина стержня.

Какие резцы выбрать, где купить?

Чтобы определить, какие резцы нужны именно в вашем случае, необходимо определиться со следующими моментами:

• какой металл вы будете обрабатывать и какие операции будут выполняться;
• расставить приоритеты между качеством, эффективностью обработки и износоустойчивостью инструмента.

В целом, начинающему токарю необходимо иметь в распоряжении три вида резцов: проходные (маркировка SDACR) — для обработки торцов, наружные нейтрального типа (SDNCN) и расточные (SDQCR). Это базовый комплект, позволяющие выполнять большую часть технологических операций.

Если вы заинтересованы в покупке инструмента на долгосрочную эксплуатацию, имеет смысл взять набор токарных резцов со сменными пластинами. В последствии вы сможете менять расходники, а не покупать новые державки после износа режущей головки.

Это интересно: Жаропрочная сталь — марки, виды и состав жаростойких сталей и сплавов

Пару слов о производителях. Среди компаний, реализующих действительно качественную продукцию, которую стоит купить, выделим фирмы Hoffman Garant (Германия) и Proma (Чехия). В сегменте отечественных производителей внимания заслуживают фирмы СиТО (Гомельский инструментальный завод) и Калибр. Заказать с доставкой резцы можно по указанным ссылкам.

Также имеет смысл приобрести заточную машинку, которая позволит вам самостоятельно возвращать резцам работоспособность при износе, а не пользоваться услугами сторонних мастеров. Тут необходимо заточно-шлифовальный агрегат оснащенный системой постоянного охлаждения с двумя абразивными кругами — из карбида кремния (для резцов из быстрорежущих сплавов) и электрокорунда (для твердосплавного инструмента). При заточке первоначально необходимо обработать переднюю плоскость режущей головки, затем — дополнительную и заднюю, пока не сформируется ровная режущая кромка.

Сборные

Отдельного рассмотрения заслуживают виды и назначение токарных резцов по металлу так называемого универсального типа. В их конструкции предусмотрен зажим или болтовой, или винтовой, или даже более специфический фиксатор, позволяющий устанавливать самые разные пластины, меняя их по мере необходимости. Таким образом можно обрабатывать детали под всеми нужными углами, контролируя скорость проведения технологической операции, точность снятия металла и другие параметры. Свое применение эти инструменты находят в производственных комплексах с ЧПУ, программное управление которого пишется для контурного прецизионного точения и решения иных, столь же нестандартных задач.

МАТЕРИАЛ КЛИНКА

Индустриальный прогресс в наши дни движется семимильными шагами. И то, что ещё 10-20 лет назад считалось оригинальными технологиями, сегодня является обычной практикой. Современные металлы, применяемые в деревообработке, были недоступны не только дедам, но даже отцам. В настоящее время я рекомендую к приобретению резцы исключительно из быстрорежущей стали (международное обозначение — HSS).

Я работал с резцами многих производителей, но, в конце концов, остановился на резцах от английских компаний Crown Hand Tools и Robert Sorby. Их износостойкость превосходит аналогичные резцы по форме из углеродистой стали более чем в 6 раз. Это даёт возможность больше времени уделять именно токарному делу, не отвлекаясь на постоянную заточку инструмента

Особенно это важно, если вы работаете с твёрдыми и экзотическими породами дерева. Позвольте токарным инструментам предков занять достойное место в музее, а не на вашем рабочем месте

Ход работы

Чтобы изготовить качественные стамески по дереву, важно соблюдать стандартный алгоритм:

• Создать чертеж будущего резца. Приложив его к металлу, аккуратно вырезать необходимую форму.
• Осуществить первичную заточку изделия на абразивном круге.
• Закалить заготовку. Для этого нужно нагреть металл до максимальной температуры, а затем поместить в емкость с отработанным машинным маслом. Вынимать изделие нужно лишь после того, как оно окончательно остынет. Судя по отзывам, некоторые умельцы закаливание осуществляют без масла, а остывать своим самоделкам дают просто на воздухе. Данная процедура обязательна, поскольку именно закаленные резаки пригодны для работ с древесиной различной твердости.
• Обработать изделие, используя шлифовальную шкурку.
• Выполнить финишную заточку на металлообрабатывающем станке.
• Насадить металлическую часть на деревянную рукоятку.

Классификация токарных резцов

Производство и разделение этих деталей по отдельным видам происходит по специальному ГОСТу. В этом документе сказано, что существуют следующие категории инструмента:

• Цельные приспособления, которые произведены полностью из стального сплава легированного типа. А также существуют детали, выполненные из инструментальной стали, однако они встречаются достаточно редко.
• Резцы с напаянной твердосплавной пластинкой. Такой инструмент считается самым популярным.
• Резцы, оснащенные съемными пластинками из твердого сплава, закрепляемыми на рабочем элементе с помощью прижимов и винтов.

Резцы по металлу различаются и направлением подающего движения при работе. Так, выделяют следующие виды:

• Левые инструменты — при работе такие резцы подаются слева направо. Если на это приспособление положить свою левую ладонь, то режущая плоскость его будет находиться рядом с большим пальцем.
• Правосторонние резцы характеризуются подачей справа налево.

Прямой и отогнутый проходной инструмент

Прямые проходные резцы зачастую применяются для обработки наружных поверхностей заготовок цилиндрической формы.

Существует два самых распространенных типоразмера державок этого инструмента:

• Квадрат — 25×25 мм (предназначены для специальных видов работ).
• Прямоугольник — 25×16 мм.

Проходные отогнутые изделия используются для обработки торцевых поверхностей. Кроме того, этот инструмент позволяет качественно снимать фаски и выполнять множество других работ. У этого приспособления державки могут иметь разные размеры. Требования, которые предъявляются к этому инструменту, регламентированы в ГОСТ 18877–73 .

Упорный, подрезной и отрезной

Упорные приспособления могут производиться с отогнутым или абсолютно прямым рабочим элементом. Этим инструментом можно обрабатывать цилиндрические заготовки из металлических сплавов. Кроме того, он является самым популярным типом среди многих специалистов.

Внешний вид подрезных резцов похож на проходной, однако первый инструмент обладает треугольной режущей пластинкой, выполненной из твердого металлического сплава.

Отрезная разновидность инструмента считается самой распространенной. Такие резцы используются для отрезания материала под углом в 90 градусов. А также с их помощью делаются всевозможные канавки на поверхности металлических деталей. Выяснить, что у вас в руках находится инструмент именно отрезного типа, нетрудно. Характерной особенностью этого приспособления является тоненькая нога, на которую припаяна твердосплавная пластинка.

Существуют и другие типы:

• для нарезания внутренней и внешней резьбы;
• для обработки глухих и сквозных отверстий.

Все виды токарных резцов обладают своими особенностями и предназначены для разных видов обработки.

Как изготовить резец своими руками для токарного станка по дереву

Многие мастера столярного дела отдают предпочтение самодельным токарным резцам по дереву. Поэтому зачастую делают инструменты самостоятельно, а не приобретают фабричные изделия. Конечно, инструмент изготовленный в заводских условиях отвечает всем нормам, поскольку при его изготовлении соблюдаются технические характеристики и требования по безопасности труда, однако при правильно подходе можно сделать резцы, которые ничем не будут уступать фирменным.

Основной сложностью начального этапа изготовления является правильный подбор заготовок.

Кроме того, какой твердостью должна обладать режущая кромка важно учитывать и способ крепления инструмента в державку. Благодаря этому компоненту осуществляется фиксация инструмента

В связи с этим важно учитывать значение габаритных размеров.

Следующий момент  — это подбор заготовительных материалов. В идеальном варианте лучше всего применять заготовки из инструментальной стали, но недостатком для их обработки в домашних мастерских является твердость материала.  Из-за этого в основном применяется ряд подручных материалов, которые закаляются после предварительных видов обработки.

Как утверждают многие профессиональные домашние мастера, чтобы изготовить качественный резец своими руками подойдет использование следующих заготовок:

рашпилей или напильников

Зачастую обработка проводится с уже изношенными инструментами, утративших свое первоначальное состояние.  Важно перед этим проверить, чтобы на материале отсутствовали трещины и существенные сколы;
стальных арматурных прутков. Мастера рекомендуют использовать модели у которых квадратное сечение и исходные размеры, не сильно отличаются от заводских;
автомобильных рессор

Главной сложностью является первичная обработка, поскольку заготовке необходимо будет придать прямоугольную форму, используя автоген или сварочный аппарат.

После того, как была обеспечена нужная форма будущему инструменту выполняют его первичную заточку. После заточки проводится закаливание режущей кромки. Чтобы провести данную операцию кромку резца необходимо разогреть до температуры накала (покраснения метала), после чего остудить в машинном масле, опусти туда резец.

В процессе самостоятельного изготовления режущих инструментов важно знать:

• что при меньшем размере рабочей части, гораздо сложнее и проблематичнее удерживать его в процессе точения. Длиной размер должен обеспечиваться полноценным захватом кистью, плюс упоры на подлокотниках, плюс расстояния от подлокотников к заготовкам, плюс запасы на износы и затачивания. Поэтому первоначальной длиной рабочих частей должны быть размеры не менее 200 мм, но и размеры, превышающие 400 мм, вызывают неудобства от рабочего процесса. Оптимальной длиной считает показатель 200-300 мм;
• чем более короткий размер хвостовика, тем вероятнее, что он может быть вырван из рукояти. На основе этого, при изготовлении режущего инструмента изготавливаемого из напильника или рашпиля, размер хвостовика удлиняется в минимум в 1,5 раза;
• чем более тонкая и узкая рабочая часть инструмента, тем вероятнее его повреждение при обработке заготовки при обтачивании. Из-за этого на начальной стадии обтачивания, когда у заготовки отсутствует абсолютная цилиндрическая форма и возникает биение по поверхности лезвия, а также при большом диаметре, когда у силы резания большие значения, следует использовать резцы с достаточным значением толщины.
• токарный резец по дереву должен быть оснащен рукояткой, которая не меньше 250 мм. Если ее размеры будут существенно меньшими, то при точении резец будет трудно удержать в руке, что повлечет за собой плохое качеств обработки.

Чтобы предотвратить возможные опасные ситуации проверять качество работы с использованием самодельных инструментов нужно на мягкой породе дерева. После обтачивания незначительной части заготовки нужно проверить насколько сохранена изначальная геометрия резца.

Конструкция токарного резца

Основой резца является стержень, закрепляемый в резцедержателе. В передней части стержня установлен режущий элемент — головка. Резец имеет несколько поверхностей. По передней поверхности сходит стружка. Задние поверхности, главная и вспомогательная, обращены к детали. Главная режущая кромка, лежащая на пересечении передней и главной задней поверхностей, выполняет резание металла.

Классификация резцов

Токарные резцы различаются:

• По направлению подачи. Правые резцы перемещаются при рабочей подаче от задней бабки к передней (справа налево). Левые совершают обратное рабочее движение.
• По виду рабочей головки: прямые, отогнутые резцы.
• Выпускаются токарные резцы цельными и составными. Составной резец выполнен с присоединяемой головкой из дорогостоящей стали.
• По геометрическому сечению стержня.

Режущая часть токарных резцов может быть изготовлена из углеродистых и твердосплавных сталей («Победит»), алмазных и минералокерамических материалов.

Определить рабочее направление резца просто. При установке режущая кромка должна быть направлена к обрабатываемой детали.

Типы токарных резцов

Проходные. Применяются для обработки внешних цилиндрических поверхностей. Выполняются для рабочего прохода в обоих направлениях. Отогнутый проходной резец может обрабатывать торцы при поперечной подаче.

Проходные упорные. С их помощью обрабатывают ступенчатые детали, выполняют подрезку торцов. Такие резцы обеспечивают перпендикулярность смежных плоскостей ступенек. Могут быть как правыми, так и левыми. Изготавливаются из твердых сплавов напайкой на стержень.

Подрезные. Протачивают ступенчатый профиль детали, подрезают торцы, буртики, способны обрабатывать внешние цилиндрические поверхности. Твердосплавная режущая часть выполняется методом напайки на основание.

Расточные. Увеличивают (растачивают) диаметр отверстий, подготовленных сверлением. Расточка осуществляется в несколько приемов с образованием на торце ступенчатой поверхности. Затем, используя поперечную подачу, срезают ступеньки до образования перпендикулярных поверхностей.

Отрезные. Отделяют готовую деталь от заготовки, протачивают канавки, пазы. Обработка ведется под прямым углом к детали рабочей частью, выполненной из быстрорежущих и твердых сплавов.

Нарезание внутренней и наружной резьбы проводится резьбовыми резцами. Фасонные точат поверхности сложной формы и канавки.

Револьверно-автоматные резцы

Применяются на токарно-револьверных станках-автоматах при серийном производстве.

Резцы продольного точения. Автоматные резцы из быстрорежущей стали выполняются напайкой или механическим креплением режущей части к стержню. Инструмент, в зависимости от установки по отношению к детали, бывает радиальным и тангенциальным, что обеспечивается специальной заточкой, а также конструкцией державки, установленной в револьверной головке. Поворачивая державку, резцы устанавливаются под различными углами по отношению к обрабатываемой детали.

Читать также: Бадья для бетона своими руками

Прорезные и отрезные резцы. Устанавливаются на поперечных суппортах станков-автоматов. Имеют конструкцию аналогичную резцам для токарных станков обычного исполнения. Так как станки-автоматы в основном работают с прутковыми заготовками, то отрезной резец, имея специфическую заточку, не только отрезает готовую деталь, но и обрабатывает торец следующей детали.