1.Закалка инструмента
Не каждую сталь можно подвергать термической обработке в домашних условиях. Наиболее распространенная, углеродистая, сталь, из которой изготовлены многие инструменты, в том числе напильники, поддается закалке легко. Старые напильники — удобные заготовки для выполнения, например, прямых и полукруглых стамесок, особенно полукруглых резцов. Закалка включает две операции.
Во время первой операции инструмент нагревают до вишнево-красного свечения на газовой горелке или другим способом. Хорошо прочищенная кухонная газовая горелка для нагрева небольших инструментов вполне подходит. Нагретый инструмент быстро опускают в воду, сосуд с которой находится как можно ближе к горелке, и резко перемещают его, чтобы избавиться от образующейся вокруг паровой оболочки, мешающей контакту металла с водой.
Вторая операция (отпуск) заключается в смягчении закаленной до хрупкости стали. Теперь резец нагревают незначительно, контролируя цвет побежалости. Поэтому образовавшуюся на инструменте окалину при первой операции нужно снять легкой полировкой до блеска на мелкой шкурке (хотя бы фаску заточки), стараясь не испортить лезвие. На пламени нагревают участок на расстоянии 1-2 см от конца резца. Нельзя нагревать сам режущий кончик, который может быстро перегреться. Кончик должен нагреться внутренним теплом, идущим от стержня. Надо следить за цветом побежалости на полированной поверхности, уловить момент, когда режущий кончик из синего начнет превращаться в вишневый, и резко опустить его в воду (лучше со слоем масла на поверхности).
Затем инструмент, например резец, пробуют на дереве и затачивают ещё раз начисто. Если при резьбе режущая кромка выкрашивается, необходимо повысить температуру второго нагрева до соломенного цвета побежалости.
Мнущееся лезвие инструмента говорит о несоответствии режима закалки сорту стали или о неудачно проведённой операции: недостаточно высокой температуре первого нагрева, замедлении при опускании в воду, не резком охлаждении из-за слоя пара, образовавшегося в канавках и пазухах инструментов, слишком высокой температуре отпуска.
В иных случаях, когда инструмент изготовлен не из углеродистой стали, лучше обратиться за помощью к специалисту, так как в домашних условиях не удастся получить достаточно высокую температуру для закаливания высококачественных сталей.
Для столяра, имеющего возможность нагреть инструмент, например, в муфельной печи или кузнечном горне, приведём некоторые основные рекомендации.
Сорт стали можно ориентировочно определить по искре на точильном круге в затёмненном месте. Так, белый пучок искр с отдельными звездочками указывает на то, что сталь углеродистая, требует незначительного нагрева при закалке (до температуры 780°С — вишнево-красное свечение) и отпуска при переходе цвета побежалости от фиолетового (для режущего инструмента) к соломенному (для работы киянкой). Термическую обработку такой стали можно вести дома на газовой горелке.
Если короткий пучок тёмно-красных искр почти без звездочек, сталь быстрорежущая Р18. Она требует высокой температуры закалки — около 1270°С, что соответствует ярко-белому свечению. Добиться этого можно только в большой муфельной печи или в кузнечном горне.
Немного ниже температура закалки (около 1230°С) у быстрорежущей стали Р9. Она закаливается при светло-желтом свечении, а на точильном круге дает красновато-оранжевые искры с небольшим количеством звездочек.
Другие легированные стали (хром даёт едва различимые желтые искры, вольфрам — хорошо выраженные красные) закаливаются при светло-красном свечении (температура 820-900°С). Легированные стали лучше закаливать в масле или в подогретой до температуры 70°С воде.
Приблизительно такая же температура требуется и для отжига стали перед её обработкой: легированные стали нагревают до 1000°С, быстрорежущие до 1200°С. После нагрева они должны медленно остывать вместе с печью.
Следует учесть, что при высоком и длительном нагревании происходит выгорание углерода. Поэтому лучше не делать закалку инструмента с очень тонким участком, или после закалки снять на бруске или точиле с охлаждением острый обезуглероженный кончик. По этой же причине не надо бояться делать заточку инструмента, особенно первую, до образования заусенца по всей длине лезвия. Также, если первая пробная работа закаленным и заточенным инструментом не дает желаемого результата, надо повторить заточку.
2.Заточка инструмента
Весь секрет изготовления хорошего столярного инструмента складывается из двух факторов: правильной заточки и правильно выбранного сорта стали, которая эту заточку долго сохраняет, не мнётся и не выкрашивается от любой древесины. Если сорт стали не всегда зависит от мастера, то заточка зависит только от него. Но для её правильного выполнения надо иметь некоторые знания. Затачивание инструмента состоит из двух операций.
Задача первой операции — добиться ровной плоскости стачивания (она называется фаской) без заоваливания её на самой кромке и без пережога стали. При этой операции стачивают металл с одной стороны режущей части инструмента (как у стамесок) или с двух её сторон (как у ножа) с образованием требуемой для данного инструмента формы лезвия. Другая задача первой операции — поставить фаску под определенным углом по отношению ко второй плоскости (пласти или фаске) при жале лезвия, требуемым именно для данного инструмента. Этот угол, называемый углом заточки, бывает различным: 7-8° у ножа, 15-25° у стамесок, 37-42° у рубанков и 50-53° у специального рубанка — шлифтика.
Угол заточки инструмента находится в строгой зависимости от угла наклона режущей грани (плоскости) лезвия по отношению к поверхности древесины, что определяется сложной формулой. Если в таких инструментах, как нож, стамески, топоры, мы можем к углу наклона режущей грани приспособиться в процессе работы, а значит, и угол заточки при лезвии может варьироваться в зависимости от потребности (срезания древесины вручную или ударами молотком, киянкой), то в других инструментах, например рубанках, этот угол заточки должен быть выдержан строже.
Задача второй операции — правки — не испортить угол заточки и добиться острого жала лезвия, что связано со снятием с него неровностей, мелких зазубрин, заусенцев, с полировкой до блеска обеих поверхностей лезвия.
Первую операцию выполняют, как правило, на механическом точиле — вращающемся абразивном круге. Заканчивают её вручную на большом плоском бруске. Доводить заточку лезвия на точиле до остроты опасно, так как в этом случае трудно контролировать перегрев стали при больших оборотах круга, когда неожиданно на тонкой кромке лезвия при точении появляется цвет побежалости — признак того, что прочность стали нарушена и заточка испорчена. Такое место придется полностью срезать на том же точиле и сделать заточку заново.
Для того чтобы уменьшить последующую ручную работу на бруске, стараются на точиле максимально снять металл по всей фаске, кроме её кромки, что делать нетрудно на точиле цилиндрической формы: она позволяет выемкой на фаске убрать лишний металл со всей её середины.
Чтобы сталь не перегрелась, инструмент периодически макают в воду и само точило также пропитывают водой. Исчезновение капелек воды на кончике лезвия или их закипание — признак того, что пора его опустить в воду.
Начинающему точильщику целесообразно затачивать инструмент на точиле так, чтобы круг вращался не навстречу лезвию, а наоборот или под некоторым углом к нему (в разных направлениях). Так меньше опасности при неверном движении врезаться точилом в лезвие и испортить всю работу. Однако во всей литературе рекомендуется любой инструмент затачивать на точиле только при его вращении навстречу лезвию. Но это правило подходит только для специалиста или мастера, имеющего большой опыт заточки. Несомненно, что при движении поверхности круга навстречу лезвию его заострение получается лучше: меньше происходит выкрашивание частиц металла на самой кромке лезвия — они как бы прижимаются при вращении, а не отрываются от него, когда движение точила происходит от лезвия. Также при этом не получаются столь большие заусенцы, как при затачивании "по лезвию", где больше возможностей для загиба кромки, что и дает заусенец. Кроме того, при строгом соблюдении правил заточки инструмента навстречу лезвию, если он точно зафиксирован (при помощи специального упора или тренированными руками), получается и четко поставленная грань лезвия. Таковы положительные стороны заточки методом навстречу лезвию. Но в нем есть и отрицательные стороны, весомость которых более существенна, особенно для начинающего точильщика. Главный недостаток — это то, что мы не можем доводить заточку до острого жала лезвия, так как при этом слишком велика опасность сжечь его. Доводить до нужной остроты лезвие инструмента можно только на водяном точиле, скорость вращения которого очень маленькая (при увеличении скорости вода заливает руки). На всех других механических точилах заточка ведется без воды. Но и после водяного точила лезвие получается острым только за счет хорошего угла заточки и четко поставленных граней. На самом же деле оно иссечено зазубринами от песчинок абразива и представляет собой как бы пилку с очень мелкими зубчиками. Такое лезвие будет резать древесину, но след среза будет неровным, не блестящим. Лезвию потребуется основательная правка — полное снятие жала и формирование нового.
Для того чтобы довести до конца заточку инструмента на жестком бруске, лучше зажать брусок в тисках или закрепить на верстаке. Тогда работу можно будет вести с прижимом, двумя руками. Брусок предварительно, а затем периодически надо промывать водой с мылом с помощью щетки, так как он засаливается и забивается мелкими металлическими опилками и абразивной пылью, хорошо его пропитывать водой. В процессе работы поверхность бруска удобнее протирать мокрой тряпкой. Именно при таких условиях поверхность бруска хорошо стачивает металл.
Затачивая инструмент, нужно особенно следить, чтобы фаска соприкасалась с поверхностью бруска всей плоскостью, чтобы не испортить угол заточки. Водить инструментом по бруску можно в любом направлении, но по мере заострения лезвия и появления на нем заусенца — тонкой блестящей полоски загибаемого металла на жале лезвия — с направлением движений при заточке следует поступать более осторожно. Во избежание риска врезаться в абразив лезвием инструмента лучше полностью прекратить его движение навстречу и вдоль лезвия. Предпочтительнее делать движения под углом 45° как в одну, так и в другую сторону по отношению к кромке лезвия, в направлении от него. Именно таким образом мы уменьшаем усилие, которое загибает жало лезвия в заусенец. Подобный метод заточки подтверждается практикой опытных мастеров. Известно, что парикмахеры подобным образом правят опасные бритвы.
Вторую операцию заточки — правку — выполняют сначала на мелкозернистом бруске или специальной заправочной доске, затем на оселке или на гладком, затертом при заточке месте заправочной доски, иногда на оселке или заправочной доске, обтянутой кожей, с применением специальной пасты.
Заправочная доска обклеена мелкой наждачной бумагой (лучше шкуркой на ткани). Края её приклеены встык на одной из узких сторон доски. Одну сторону заправочной доски стоит предварительно скруглить, причём с разной кривизной вдоль по кромке. На ней мы будем делать правку вогнутой пласти полукруглых стамесок.
При правке на оселке можно делать сначала и круговые движения инструментом (например, стамеской), акцентируя усилия при движении от лезвия, но на заправочной доске надо сразу же остерегаться делать движения навстречу лезвию: мягкая ткань или бумага шкурки от нажима хоть незначительно, но прогибается и лезвие "атакует" наждачную поверхность под большим углом, что приведет к заоваливанию фаски, т.е. к изменению угла заточки. Также по вышеописанным причинам лезвие может быть испорчено от задевания за неровности на поверхности затачивания. Например, при заточке на заправочной доске ножа навстречу лезвию случается даже, что он срезает часть наклеенной шкурки.
Во время правки надо периодически поворачивать инструмент с одной стороны на другую, пока обе грани лезвия не будут отполированы до блеска, а заусенец не исчезнет полностью. По мере заканчивания правки движения руки должны становиться все более частыми и легкими, также и затачиваемые грани взаимозаменяют чаще.
После правки надо сделать пробную резьбу, испытав инструмент в приемах резания вдоль и поперек древесины, особенно твёрдой. Вполне вероятно, что лезвие ин
струмента при этом "сядет" и не даст желаемого результата. Это не всегда является признаком плохой стали, а скорее всего это результат выгорания углерода из кромки лезвия при закалке, о чем мы говорили выше. Правда, такое случается и с инструментом, не подвергавшимся термической обработке. Во всяком случае, необходимо снова его подправить и проверить, пока режущая кромка не устоится.
Хорошо заточенный инструмент служит долго и не требует частой заправки. Его подправляют только после многочасовой работы. Для более скорого достижения результата, если инструмент уже давно используется, можно при заправке слегка усилить контакт кромки затачиваемого лезвия с бруском, учитывая, что при первоначальной заточке угол заострения его был достаточно острым. При этом угол заточки немного увеличивается и образуется вторичная фаска. Естественно, через некоторое время придется снова выправлять угол заточки лезвия на бруске, а то и на круге ручной дрели. Практика показала, что применять полировочную пасту или масляную краску "Окись хрома" для окончательной правки инструмента необязательно. В процессе работы на заправочной доске появятся места более гладкие (сработанные) и более жесткие, что позволит использовать одну и ту же шкурку на доске для последовательной заточки: от грубой к чистой.
3.Точильный круг
Абразивный круг, приводимый во вращение механическим или электрическим приводом, принято называть точилом, шлифовальным или точильным кругом. Абразивные диски, продаваемые в хозяйственных и инструментальных магазинах, как и другие шлифовальные круги, изготовляются из искусственных минералов: электрокорунда, карбида кремния (карборунда), карбида бора и др., иногда из наждака (наждак — это природный минерал и в настоящее время используется в основном для производства шлифовальных шкурок).Лучше покупать абразивный диск из белого электрокорунда (его маркировка на круге начинается с ЭБ) или монокорунда (маркировка М). Они больше подходят по твёрдости зерен для чистовой обработки, а в нашем случае — для заточки закаленного инструмента — хорошо зарекомендовали себя в шлифовании весьма твёрдых поверхностей металла с малой глубиной стачивания.
Маркировка твёрдости на абразивных кругах указывается начальными буквами слов: мягкие (М), средне-мягкие (СМ) и далее аналогично — средние, среднетвёрдые, твёрдые, весьма твёрдые, чрезвычайно твёрдые и добавлением цифр 1 и 2 (иногда 3), уточняющих степень твёрдости.
Современные шлифовальные круги сформованы на прочном связующем, обладают большой сопротивляемостью на разрыв, обеспечивающей им в два-три раза большую частоту вращения, чем та, которую сообщает электродрель. И тем не менее после покупки шлифовального диска, особенно если он без маркировки, обязательно следует проверить его на большой частоте вращения, приняв меры безопасности (не находиться в плоскости вращения диска) на случай разрыва. И в дальнейшем целесообразно при холостых (т.е. максимальных) оборотах круга не держать голову в плоскости его вращения. Эти меры нужны на случай брака или дефекта диска.
А для уверенности, что вращение нового шлифовального круга в дрели безопасно, полезно знать следующие сведения. Обычно на маркировке диска указана не частота вращения (в об/мин), а окружная скорость (в м/с). Это связано с тем, что центробежная сила (а значит, и разрывная) зависит не только от частоты вращения, а и от диаметра круга. Для примера рассчитаем окружную скорость зерен на ободе шлифовального круга диаметром в 175 мм, вставленного в электродрель, дающую 2000 об/мин. При длине окружности обода 0,175? 3,14 = 0,55 м, частота вращения составит приблизительно 33 об./с (2000:60), а окружная скорость зерен на нем 0,55? 33 = 18,15 м/с. А допустимая скорость вращения современных шлифовальных кругов колеблется от 35 до 40 м/с, что превышает нашу расчетную более чем в два раза.
Надо заметить, что целесообразнее брать для точила к электродрели круги диаметром меньше 175 мм. Это удобнее по многим причинам. Часто в процессе работы приходится затачивать инструмент, держа дрель с точилом в левой руке и включая её короткими импульсами, — так больше уверенности не испортить заточку и не сжечь сталь. В этом случае масса круга, влияющая на его инерционность, будет каждый раз мешать включению дрели. По этим же причинам нежелательна и чрезмерная окружная скорость поверхности затачивания, которая связана с диаметром круга. Понятно, что с уменьшением диаметра круга уменьшится и наша расчетная окружная скорость, т.е. повысится степень безопасности работы.
Как раз в этом смысле очень удобны для работы по заточке инструмента абразивные пальчики длиною 25 мм и диаметром 10 мм на металлической оси вращения, изготовляемые специально для электродрели и поступающие иногда в продажу.
Точильные круги обладают способностью самозатачиваться, т.е. снашивающиеся и затупившиеся зерна абразива постепенно отлетают, уступая место новым. Но они требуют и определенных условий эксплуатации: надо стараться так вести заточку инструмента, чтобы круг стачивался равномерно по всей поверхности, без образования канавок. Поэтому нельзя его использовать для затачивания инструмента вручную, в качестве бруска — это приведет к местному повреждению его поверхности и к эксцентриситету при вращении.
Промышленные диски изготовлены так, что отверстие каждого из них согласовано с центром тяжести и с геометрическим центром окружности обода. Также и при насадке круга на ось вращения эти условия необходимо выдержать. Такую ось, диаметром до 9 мм, можно сделать из болта, от которого отпиливают головку. На резьбовом конце между шайбами, пластинчатыми прокладками и гайками зажимают диск. Предварительно в отверстие диска вбивают вкладыш из твёрдого дерева, точно находят его центр относительно внешней цилиндрической поверхности диска и сверлят отверстие под выбранную ось. Диаметр шайб и прокладок под них должен превышать диаметр вкладыша, а вкладыш должен быть обрезан заподлицо с диском. Затем на малых оборотах дрели нужно проверить центровку диска, касаясь кончиком карандаша или мела его цилиндрической поверхности.
Выбор твердости шлифовального инструмента.
Таблица1.
Шлифовальные круги для чернового ручного шлифования.
Таблица2.
Шлифовальные круги для резания и чистового шлифования.
Таблица3.
Таблица4.
|
Режущий инструмент |
Участок затачивания |
Марка шлифовального круга |
|
Токарные резцы из |
Задняя и передние грани |
25А 30-20-Н СМ2 |
|
Токарные резцы с |
Задняя и передняя грани стружколома. |
64С 40-16Н СМ2 64С 16-5-Н СМ2 |
|
Пильные полотна |
Крупные зубья Мелкие зубья |
25А 25-Н СТ1 18А 16-Н СМ2 |
|
Пильные диски из |
25А 10-8-Н-СТ1 |
|
|
Пильные сегменты из |
25А 25-Н СТ1 |
|
|
Спиральные сверла из |
Конусная часть |
25А 25-Н СТ1 |
|
Спиральные сверла с пластинками твердого сплава |
64С 16-5-Н СМ2-СТ1 |
Шлифовальные круги.
Таблица 5
|
Марка круга |
Назначение шлифовальных кругов |
|
55С 100-25-Н СМ2-Т2 К 65С 30-16-Н СМ2-СТ1 Б 64С 40-5-Н СМ2-СТ1 К 64С 40-6-Н СМ2-СТ1 К |
Шлифование материалов с низкой прочностью при растяжении:серого чугуна, латуни, твердых сплавов, стекла, камня, керамики и пластмасс |
|
25А 30-5-Н СМ2-СТ2К 94А 40-16-Н СМ2-СТ1 К |
качественной стали всех марок |
|
25А 25-Н СМ2 К |
Шлифование с окружной скоростью до 50 м/с |
|
18А 100-16-Н-СТ1-Т1 К 55С 100-40-Н Т1 Б 18А 100-60-Н СТ2-Т1 Б |
Шлифование вручную и на станке конструкционной стали, круги с бакелитовой (Б) связкой-для окружной скорости до 50 м/с |
|
94А 40-13-Н СМ2-СТ1 К |
Шлифование особо прочной стали |
|
55С 25-Н М1 В 64С 6-Н М1 В 18А 30-16-Н М1 В 25А 16-Н М1 В |
Полирование |
|
64С 25-13-Н СТ1 К 25А 10-5-Н СТ2 К |
Любой режущий инструмент (ножи, стамески, ножницы) в процессе работы изнашивается и затупляется, то есть на его острие (режущей кромке) увеличивается радиус затупления. Для нормального резания лезвие инструмента должно иметь гладкую поверхность и толщину лезвия на острие всего 6-8 мкм. Затупленный же инструмент при работе перестает резать, зато начинает крошить и мять материал, в результате чего качество обрабатываемой поверхности ухудшается, а необходимое для резания усилие возрастает. Из-за этого, кстати, чаще травмируются не острым инструментом, а тупым. Так что любой уважающий себя мастер просто обязан уметь затачивать и править домашний инструмент (ножи, ножницы, сверла) на электроточиле или вручную.
Самой быстрой и удобной считается заточка и правка инструмента на электроточиле, на валу которого установлены абразивные и доводочные круги. Для обеспечения необходимого угла заточки инструмента на электроточиле необходимо предусмотреть подвижной упор.
Приступая к заточке, помните, что вверху абразивные круги обязаны быть закрыты кожухом, а зазор между упором (подпятником)и абразивным кругом поддерживают в пределах 1,5-3 мм.
а - после заточки и доводки; б - тупая кромка; в - восстановление остроты кромки снятием с фаски абразивом части металла
Для освоения правильной техники заточки инструментов начинающим мастерам придется немного потрудиться, чтобы приобрести некоторый опыт в работе с наждачным кругом. В первую очередь следует правильно подобрать абразивный круг, имеющий зернистость и твердость, подходящие для данной работы. Помните, чем крупнее зерно, тем производительнее процесс заточки, но тем больше шероховатость обработанной поверхности. Абразивные круги с мелким зерном быстрее забиваются (засаливают) и начинают поджигать лезвие. Обычно эти круги применяют для окончательной доводки острия, то есть удаления с его поверхности микронеровностей.
Выбирая для заточки круг той или иной твердости, учитывают, что если круг чересчур тверд для инструмента, он быстрее забивается и чрезмерно нагревает (поджигает) лезвие, а когда круг слишком мягок, он быстрее изнашивается, теряя первоначальную форму.
Для определения твердости материала инструмента в домашних условиях часто используют напильник с мелкой насечкой. Делают это так. Напильником просто пытаются заточить лезвие инструмента. Если напильник просто скользит по лезвию, не снимая металла, твердость металла инструмента и напильника совпадает и составляет примерно 61-62 HRC. Такая твердость у ножей, стамесок и т.д. бывает редко. Если напильник часть металла с лезвия все-таки снимает, твердость лезвия инструмента достаточно хорошая - 58-60 HRC (это обычная твердость инструмента). Когда же напильник снимает металл с лезвия достаточно легко, твердость режущей части инструмента неудовлетворительная - менее 40-45 HRC. При этом начинающий заточник должен знать, что кухонный нож или стамеску, сделанную из некачественной или из незакаленной стали, имеющей твердость ниже 40 HRC, заточить практически невозможно, да и работать таким инструментом трудно, так как он затупится сразу же после заточки.
Отличными режущими свойствами обладают кованые шарикоподшипниковые стали ШХ15, хирургическая сталь 40X13 (нержавейка для кухонных ножей), инструментальная сталь У8-У11А, легированные стали 9ХС, 9ХФ, Р18, твердость которых после термообработки достигает 58-60 HRC.
Для заточки бытового и деревообрабатывающего инструмента применяют абразивные круги марки ЭБ (электрокорунд белый) на керамической связке К, у которых зернистость 40-25, а степень твердости СМ1 (средняя мягкость №1).
Когда подходящий круг закреплен, выбирают угол заточки инструмента, руководствуясь теми соображениями, что при уменьшении угла заточки режущие свойства инструмента возрастают, а вот прочность его лезвия, особенно при ударах и соприкосновениях с твердыми телами, снижается. С учетом вышесказанного для того или иного инструмента практикой рекомендованы определенные углы заточки, приведенные в таблице.
Как видно из таблицы, чем тверже обрабатываемый материал, тем больше угол заточки, причем это правило справедливо даже для обычных кухонных ножей. Кстати, у ножей, предназначенных для той или иной цели, не только разная заточка, но и свое сечение клинка.
Углы заточки инструментов и твердость их лезвий
Итак, угол заточки инструмента (стамески, ножа электрофуганка) известен. Теперь на электроточиле придется закрепить упор так, чтобы обеспечить этот угол при заточке. Вращение абразивного камня не должно сопровождаться вибрацией и биениями. При наличии последних проводят правку круга (куском абразива типа КЗ). Конечно, заточку ведут при вращении круга навстречу режущей кромке лезвия.
а - нож для овощей и хлеба; б - нож для корнеплодов; в - нож для мяса; г - охотничий нож; д - ножницы по металлу
Умение снять фаску на режущем инструменте, то есть сформировать его лезвие, - основная предпосылка для правильной заточки инструмента. Во время снятия фаски инструмент берут в правую руку, а левой рукой слегка прижимают лезвие (ниже места заточки) к абразивному кругу. В процессе заточки следят, чтобы фаска стачивалась равномерно в одной плоскости по всей ширине режущей части инструмента, для чего эту режущую часть постоянно "водят" по наждаку вправо-влево. Периодически инструмент охлаждают в воде, не допуская возникновения цветов побежалости на лезвии, то есть его перегрева.
Вначале при заточке лучше применять упор, а когда придет опыт, надобность в упоре отпадет сама собой. Обычный кухонный нож не очень сложно заточить и без упора, но клинок ножа в руках надо держать достаточно твердо, постоянно контролируя процесс формирования фаски, которую равномерно снимают с обеих сторон лезвия, не допуская его перегрева. Заточникам-новичкам рекомендуем для заточки ножей совсем простенький упор в виде пластины. Во время работы обух клинка опирается на пластину, помогая заточнику удерживать лезвие в одном и том же положении относительно абразива (в этом случае угол заточки контролируется самим заточником).
Затачивание инструмента на электроточиле считают законченным, когда на лезвии не останется щербин и других изъянов, а на режущей кромке лезвия образуется сплошная линия заусенца, то есть тонкого валика из частиц задранного металла. Такой заусенец легко обнаружить на ощупь большим пальцем правой руки, если провести им по "касательной" к режущей кромке. Заусенец также можно увидеть, рассматривая "на свет" лезвие инструмента по направлению к режущей кромке. Не следует, конечно, после заточки обламывать этот заусенец, так как в этом случае на режущей кромке наверняка образуются зазубрины, которые потом будет трудно вывести. чтобы избавиться от заусенца, на точило устанавливают абразивный круг с более мелким зерном. В результате после заточки фаски заусенец становится совсем незаметным.
Правку и доводку режущей кромки производят пастой ГОИ, нанесенной на твердый войлочный круг. Заметьте, что при доводке инструмента его лезвие располагают по ходу вращения войлочного круга (от обуха клинка к лезвию), а не навстречу кромкой. Завершение доводки определяют по появлению у режущей кромки тонкой блестящей линии шириной 0,5-1 мм и исчезновению заусенца (он должен быть сточен). Для предупреждения образования у заточенного инструмента после доводки "ложного жала" из заусенца, лезвием с нажимом проводят по твердой древесине. После этого снова осуществляют доводку. Остроту заточки инструмента обычно проверяют, слегка проводя лезвием по листу бумаги. Острое лезвие режет бесшумно, а тупое мнет, не режет.
Для заточки и правки инструмента вручную необходимы бруски с номером зернистости от 40 до 16 и твердостью СМ1, СМ2, СТ1, а для доводки понадобятся оселки с номером зернистости 6-4 и твердостью ВТ или 4Т.
1- брусок для заточки ЭК50СМ18К; 2- брусок для правки типа ЭК25СМ1; 3 - оселок типа ЭК4 ВТ 8К
чтобы было удобнее работать, бруски и оселки врезают (утапливают) в деревянную доску, покрытую олифой или водостойким лаком. Сначала инструмент затачивают на крупнозернистом бруске типа ЭК50СМ1 8К до образования заусенца на режущей кромке. Ручная заточка утомительна и трудоемка, но вспомним наших предков, которые ею только и пользовались, причем достигали отличных результатов. Затачиваемый инструмент держат так, чтобы фаска всей плоскостью прилегала к бруску. Заточку осуществляют ровными и плавными движениями, ведя лезвие по бруску вперед или назад или по кругу. Работу продолжают до тех пор, пока на кромке лезвия не образуется тонкий заусенец.
Если затачивают инструмент "с одной фаской", с появлением заусенца переходят к правке и доводке режущей кромки. У ножей, режущая кромка которых образована двумя фасками, после заточки до заусенца одной фаски переходят к обработке другой фаски. Обе фаски затачивают равномерно до тех пор, пока заусенец не станет едва заметным.
а - правильно; б - неправильно
Во время заточки бруски обязательно смачивают водой, что улучшает процесс заточки (вместо воды подойдут или керосин, или смесь глицерина с этиловым спиртом). Далее режущую кромку инструмента правят на бруске с номером зернистости 20-16. После правки производят доводку оселком. Доводку кухонных ножей обычно не проводят, а вот для остального режущего инструмента она обязательна.
Для доводки инструмента обычно используют бруски размером. 200x50x20 мм, изготовленные из электрокорунда или карбида кремния (номер зернистости абразива 4, твердость ВТ). Сначала круговыми движениями бруска шлифуют заднюю грань режущей кромки, постепенно снижая давление оселка (последний располагают под углом 1-2° к плоскости задней грани). При создании доводочной фаски шириной 0,5 мм переходят на доводку передней грани, затем снова начинают обрабатывать заднюю грань.
В заключение доводку режущей кромки проводят на кожаном ремне, натертом пастой ГОИ. Существует и другой прием заточки и правки инструмента, когда лезвие инструмента остается неподвижным, а заточку ведут, совершая бруском по фаске круговые движения (с определенным нажимом) до образования заусенца на режущей кромке. Брусок в этом случае держат твердо, плотно прижимая его грань к плоскости фаски, ни в коем случае не заваливая режущую кромку.
Рабочая грань любого бруска должна быть максимально плоской. Для придания граням такой формы бруски притирают с микропорошком на чугунной плите, смазанной маслом. И помните, что легче поддерживать остроту лезвия, чем производить заточку и правку вконец затупленного инструмента. Кстати, для поддержания остроты лезвия кухонных ножей рекомендуется следующий способ: по лезвию затупившегося ножа проводят ребром твердосплавной пластины Т15К6 (такие пластины используются для токарных резцов). При этом пластину держат с наклоном 1-2° к фаске, чтобы она при движении снимала часть металла с фаски. У ножа, конечно, так обрабатывают фаски с обеих сторон лезвия. Понятно, такую заточку осуществлять быстро и легко. Но как только радиус затупления превысит 60 мкм, восстанавливать режущую форму лезвия придется с помощью абразива.
Никогда не стригите ножницами шлифовальную шкурку для восстановления режущих свойств ножниц. Эффект будет временным, да и лезвия потеряют нужную форму. Иногда достаточно только подогнуть лезвия, после чего ножницы начинают вновь нормально резать.
Если вы увлечены столярным делом и мастерите изделия из дерева, то знаете, насколько некомфортным в работе и даже опасным может быть затупленный инструмент. Желательно иметь под рукой острые резаки, для заточки которых можно самостоятельно изготовить специальное устройство.
На точильной установке при должном подходе за 10–15 минут, в зависимости от твердости стали, получают острый инструмент. Процесс может немного затянуться, если режущая кромка существенно повреждена. После правки стамеска легко будет резать древесину без риска повреждения обрабатываемой поверхности или, что еще хуже, получения травмы.
В продаже есть приспособления, предназначенные для заточки стамесок и ножей рубанков . Они отличаются типом и материалом изготовления. Это могут быть синтетические или алмазные оселки, натуральные минералы и другие механические предметы. Для столярных мастерских нередко приобретают специальные электрические станки вертикальной или горизонтальной конструкции. Однако всем этим разрекламированным устройствам ничуть не уступает наждачная бумага . Она отлично справляется со стачиванием металла, придавая ему тонкие и четкие грани, а стоимость ее предельно низкая.
Отличный результат гарантирует черная наждачная бумага , абразивная сторона которой состоит из карбида кремния. Она подходит для мокрой и сухой шлифовки, а за счет твердости материала, превосходящего по аналогичным параметрам гранат или оксид алюминия, лучше справляется с поставленной задачей и дольше истирается.
Заточка стамески в домашних условиях требует наличия листов бумаги с различным размером зерна (от 100 до 600 единиц). Итоговая шлифовка режущих кромок проводится абразивным порошком с мелкой фракцией, который можно заменить кухонным чистящим средством с содержанием полевого шпата, соды или щавелевой кислоты.
Для обеспечения комфортной работы по заточке инструмента для резьбы по дереву мастеру нужно создать ровную основу из толстой фанеры или МДФ , на которую будут укладываться листы наждака. Чтобы усилить сцепление между бумагой и гладкой основой, можно сбрызнуть фанеру водой.
Каким бы острым зрением ни обладал мастер, без помощи увеличительного стекла сложно выполнить работу. Поэтому лучше подстраховаться и приобрести простую линзу с восьмикратной увеличительной способностью. Такой оптический прибор не заслоняет свет и дает возможность увидеть большинство изъянов режущего инструмента.
Работая с наждачной бумагой, необходимо выдерживать угол заточки, что непросто осуществить вручную без специального приспособления. Эту проблему решает деревянное устройство, обеспечивающее контроль над процессом на всех его этапах. С его помощью лезвие будет зафиксировано под заданным углом, исключены отклонения. При этом фаска изделия обретет оптимальную плоскость. Таким образом можно обеспечить равномерное истирание наждака при выполнении движения в противоположных направлениях.
Ниже на картинке можно увидеть приспособление, на котором выполняется заточка столярных стамесок и лезвий рубанков длиной от 75 мм с углом в 25°. Такие чертежи подойдут и для сборки подобного станка по правке лезвий под различными углами. Заточка полукруглых стамесок выполняется на ином оборудовании.
Начало сборки подразумевает выпиливание основания из твердой древесины с запасом длины. Рекомендуем ориентироваться на размеры заготовки приблизительно 13x76x255 мм. На расстоянии 19 мм от задней части заготовки необходимо выпилить шпунт (5х45 мм – ГхШ), для чего в пильный агрегат устанавливается резак формирования пазов. Затем при помощи диска для продольной резки пилится скос под углом в 25°, а саму заготовку фиксируют двусторонним скотчем к несущей поверхности. Теперь вертикальным срезом задают финишную длину изделия в 190 мм.
Чтобы сделать держатель тележки, потребуется заготовка размером 19x45x255 мм, на которой под углом 25° отпиливают скос и вертикально обрезают до длины 190 мм. Затем с ее нижней стороны на расстоянии 32 мм от каждого края сверлят два отверстия с углублением под гайку. После этого пазовым диском делают выемку 102х1,5 мм (ШхГ), в которой под прямым углом будет фиксироваться стамеска или долото.
На следующем этапе выпиливается прижим и проделываются отверстия под винты посередине заготовки на расстоянии 32 мм от каждого края. Ручка устройства приклеивается к прижиму, а после высыхания клеевого состава осуществляется финальная сборка. Чтобы затачивающий станок мог нормально функционировать, а держатель без лишних усилий скользил, в шпунт основания наносится специальный восковый состав.
Чтобы наточить затупившийся инструмент, необходимо положить устройство на наждачную бумагу с крупным зерном. Режущая часть стамески устанавливается в держатель под прижимной механизм фаской вниз, после этого затягиваются гайки для плотной фиксации инструмента. Лезвие должно находиться перпендикулярно рабочей плоскости.
Начав затачивать резак, обратите внимание: на наждаке будут видны характерные следы, поэтому нужно смещать конструкцию так, чтобы продолжить процесс на нетронутой части материала. Работа выполняется до тех пор, пока режущий сегмент не приобретет равномерную матовую поверхность. Перед сменой наждака на абразив помельче пару раз пройдитесь обратной стороной лезвия по крупнозерновой бумаге, удаляя возможные заусенцы. Каждый раз, сменяя абразив, повторяйте процесс до тех пор, пока заточенный инструмент не станет оптимально острым.
Заточка стамески завершается правкой при помощи кожаного ремня, натертого пастой ГОИ. Режущая кромка полируется до зеркального блеска. Пасту можно заменить кухонным чистящим средством, которое справляется с задачей не хуже пасты. Порошок насыпается на ровную деревянную поверхность. Здесь пригодится ручной станок, точить которым нужно по рассмотренному ранее принципу.
Заточка полукруглой стамески выполняется на деревянном бруске с краем, обработанным по форме инструмента. В процессе работы потребуются:
Начинать процесс нужно со смачивания бруска в мыльном растворе, а затем можно приступать к работе, прижав фаску к оселку и выполняя движения в стороны (как на фото ниже) .
После образования заусенца берут деревянную заготовку с закругленным краем, на который приклеена наждачная бумага (заменяют ее, постепенно переходя с грубого к мелкому абразиву).
На завершающем этапе полируют и правят стамеску при помощи кожи. Когда лезвие приобретет ровный острый край, необходимо проверить его режущую способность.
К атегория:
Столярное дело
Заточка и наладка строгального инструмента
Заточка инструмента. Железки с прямолинейной или овальной режущей кромкой затачивают на мокром точиле, на мелкозернистом бруске; окончательную наводку (правку) производят на оселке. Эти точильные инструменты представляют собой естественные или искусственные камни, содержащие в себе зерна абразива. Абразивами называются материалы большой твердости, которые при мелком дроблении образуют зерна с острыми гранями. Зерна абразива своими острыми гранями точат другие менее твердые материалы, в частности металлы. Точильные инструменты содержат зерна абразива разной величины. Наиболее крупнозернистым является точильный круг мокрого точила. Поэтому применяют это точило для заточки железок новых, выщербленных - в тех случаях, когда нужно сточить значительный слой металла.
Затачивание железки на точиле считают законченным, когда на лезвии не остается следов щербин или других изъянов, а на тыльной стороне железки по режущей кромке образуется сплошная линия заусенцев, т. е. тонкого валика разрыхленного металла. Заусенцы обнаруживаются на ощупь большим пальцем правой руки при соскальзывании его с тыльной стороны железки за режущую кромку, а также при просматривании на свет тыльной стороны железки по направлению к режущей кромке. Лучи света при этом должны быть направлены вдоль железки к режущей кромке, а железку нужно медленно повертывать вокруг режущей кромки.
Камень мокрого точила оставляет на лезвии следы от крупных зерен. Поэтому наточенную на нем железку дополнительно затачивают на бруске. Железки, затупленные при работе, начинают затачивать сразу на бруске, минуя мокрое точило.
При заточке: на мокром точиле железку держат правой рукой неподвижно или слегка перемещают ее по ширине рабочей поверхности точильного круга. Ближе к режущей кромке железку прижимают к кругу пальцами левой руки. На бруске железку затачивают прямолинейными и круговыми движениями. Для удобства брусок помещают на дощатую подставку в специально выдолбленное для него гнездо. При заточке нужно все время держать железку под одним и тем же углом к рабочей поверхности точильного инструмента; она должна прилегать к этой поверхности всей плоскостью фаски. Фаска должна быть ровной и иметь одинаковую ширину. Для этого при заточке на круглом точиле часто применяют приспособления, например хомутик с роликом и винтовым зажимом, рычажный шаблон (рис. 1),
Рис. 1. Приспособления для затачивания железок на мокром точиле: а - хомутик с роликом и винтовым зажимом: б - рычажный шаблон
При заточке не следует очень сильно нажимать железкой на точильный инструмент: от этого образуются грубые крупные заусенцы. Крупные заусенцы удаляют путем вдавливания железки лезвием в гладко выстроганный торец плотной древесины. Однако и после этого приходится затачивать железку на бруске и править на оселке. При правильном и хорошем затачивании железки заусенцы должны быть совсем незначительными и выступать в виде тонкого ровного волоска.
При заточке железок в корыто точила наливают воду, а брусок часто смачивают. При сухой заточке железка нагревается и в результате этого ее закалка отпускается. Кроме того, вода смывает сточенные мельчайшие частички металла, которые без этого заполняли бы поры на рабочей поверхности точильного круга или бруска.
Правку железки производят круговыми движениями фаски по оселку; для окончательной доводки железку повертывают то тыльной, то лицевой стороной. Можно править железку и круговыми движениями оселка по фаске; железка при этом должна быть неподвижна. При правке оселок смачивают водой или слегка промасливают маслом. Еще лучше оселок смачивать смесью глицерина (1 ч.) с денатурированным спиртом (2 ч.).
Остроту заточки можно проверить, проведя по лезвию поперек к нему то в одном, то в другом месте большим пальцем правой руки; палец нужно предварительно смочить водой. Можно делать проверку и другим путем: просмотром лезвия на свет с некоторым поворотом железки вокруг поперечной оси. При повороте фаска выводится из освещения в затемнение. Если этот переход происходит сразу по всей фаске, значит, лезвие имеет достаточную остроту. Если же при переходе фаски из освещенного положения в затемненное на режущей кромке наблюдаются блики (световые штрихи) или тоненькая светлая полоска, то это говорит о затуплении лезвия.
По окончании заточки и правки следует с нажимом провести железку острием лезвия по твердой древесине или по сучку. После этого снова делают доводку на оселке. Этим предупреждается образование у заточенной железки так называемого «ложного жала», вызывающего затупление лезвия в самом начале работы инструментом.
Прямолинейность лезвия проверяют наложением на него линейки кромкой; прямой угол между лезвием и ребром железки проверяют угольником. Плотно приложив железку ребром к колодке угольника, передвигают ее по перу угольника до совпадения лезвия с кромкой пера. При отсутствии прямого угла или в случае непрямолинейности лезвия оно будет выступать за кромку пера не на всю длину. Концы прямолинейного лезвия должны быть несколько заовалены, чтобы при строгании они не задирали древесины и не оставляли на ее поверхности следов.
Угол заточки (заострения) проверяют шаблоном (рис. 2).
Рис. 2. Шаблон для проверки угла заточки
Рабочую кромку цикли затачивают на точиле и бруске под прямым углом к полотну; допускается заточка цикли напильником с мелкой насечкой. При заточке напильником циклю зажимают в верстаке, а напильник держат за концы перпендикулярно к цикле и протачивают кромку цикли вдоль. Заточенная кромка должна быть перпендикулярна к щечкам (боковым сторонам) цикли. Даже незначительное заваливание ребер лишат возможности навести у цикли жало. Если на ребрах цикли при заточке образуются заусенцы, то их снимают на оселке, проводя циклю по оселку плашмя так, чтобы заусенцы стачивались на боковую сторону цикли. Рабочую кромку цикли нужно делать несколько выпуклой (горбатой): циклей с такой кромкой удобнее работать.
Жало (заусенец) наводят у цикли ребром стамески при сильном и равномерном нажиме. Стамеску держат с небольшим наклоном к проточенной кромке цикли; при большом наклоне жало получается заваленным и цикля не работает.
Старую наводку цикли перед заточкой снимают напильником с мелкой насечкой. Применяют также такой прием: ударом киянки вдавливают циклю рабочей кромкой в торец твердой древесины (бука, граба).
Заточку железок ручного строгального инструмента столяры обычно предпочитают делать вручную на бруске и оселке для обеспечения высокого качества заточки. Иногда на производстве, в особенности там, где организована централизованная заточка инструмента в пилоточной мастерской, железки точат на точильном корундовом круге, работающем от электродвигателя. Точильный круг делает значительное число оборотов в минуту, очень быстро стачивает металл, причем затачиваемый инструмент сильно нагревается. Лезвия железок могут нагреваться докрасна и совершенно утратить закалку, как говорят, «сгореть».
Чтобы не сжечь железку, ее затачивают мокрой, т. е. периодически от точильного круга отрывают и погружают в воду. Следует иметь в виду, что намоченную железку нужно держать при заточке лезвием книзу. При таком положении железки вода с нее будет стекать к лезвию и на нем задерживаться, так как вращающийся навстречу лезвию круг будет отбрасывать ее обратно. На лезвии будет виден пенящийся валик как бы кипящей воды. Когда такой валик исчезнет, железку нужно снова окунуть в воду. Если намоченную железку держать вверх лезвием, вода с него стечет, будет происходить сухая заточка и железка «сгорит». При заточке железок на точильном круге нужно надевать защитные очки.
Наладка строгального инструмента. Перед строганием весь отобранный для работы инструмент налаживают, т. е. устанавливают железки на требуемую толщину стружки. Только у шерхебеля можно выпускать лезвие железки за плоскость подошвы на величину до 3 мм. Некоторая свобода в установке железки допускается в одинарном рубанке в зависимости от глубины ложбинок, оставленных шерхебелем. Во всех остальных инструментах для строгания нужно выпускать лезвие на очень небольшую величину с таким расчетом, чтобы снималась самая тонкая стружка. В особенности это важно в двойном рубанке и шлифтике.
Рис. 3. Приемы наладки и разборки рубанка: а - правильное положение рубанка в левой руке при наладке; б - прием разборки рубанка; в - первый способ подачи железки вперед; г - второй способ подачи железки вперед; д - закрепление клинка; е - проверка наладки рубанка на толщину стружки
Правильность установки железки проверяют просмотром на глаз. Лезвие при этом наблюдается, как тонкая ровная нитка, выступающая из подошвы на 0,2 - 0,3 мм. Перекос железки необходимо устранять при ее установке. Если это не удается, значит, лезвие неправильно заточено.
При сборке, разборке и наладке инструмента для строгания, в частности рубанка, его нужно держать в левой руке, поддерживая железку большим пальцем через клинок (рис. 3). Выколачивают железку легкими ударами киянки по заднему торцу колодки. Выпускают железку такими же ударами молотка по ней сверху. Закрепляют железку легкими ударами молотка по торцу клинка.
Железку фуганка выколачивают легкими ударами молотка по ударной кнопке в передней части колодки.
Были отработаны оптимальные характеристики водных камней для заточки столярного инструмента с использованием нескольких необычных компонентов. Высокую производительность заточки, уступающую только алмазу, обеспечивает использование абразивных зёрен из карбида кремния, отличающихся остротой и хрупкостью. Высокая твёрдость карбидкремниевых шлифматериалов позволяет уверенно обрабатывать не только углеродистые стали, но и твёрдые сплавы, что невозможно на камнях из электрокорундовых порошков. Кроме производительности стоит отметить необыкновенные тактильные ощущения при заточке инструмента. Камни быстро дают суспензию и производят очень приятный звук.
Изготовление точильных камней - весьма тонкий и длительный процесс. Использование ряда натуральных компонентов требует квалификации на уровне мастерства - необходимо чувствовать материал, поскольку часть параметров определить с помощью приборов невозможно. За четыре недели, необходимые для создания камня, материалы и полуфабрикаты проходят одиннадцать технологических переходов. Даже незначительные отклонения режимов, практически на каждой операции, влекут за собой появление неисправимых дефектов. Поэтому, если вы держите в руках наш камень, вы держите не только прекрасный инструмент, но и без преувеличения - произведение искусства.
Мы выпускаем точильные камни размером 70х20х200 мм из карбида кремния зернистостью от 150 до 2000 грит на керамической связке. В характеристике водного камня указаны: первая буква - твердость (I,J - мягкий, K - средний); зернистость по японскому стандарту JIS R6001-1987 - 150 (80 мкм), 360 (34 мкм), 500 (24 мкм), 1000 (12 мкм), 2000 (6 мкм) и материал - С карбид кремния. Сравнение стандартов FEPA, JIS и ГОСТ приведено в разделе Техническая литература .
С 2017 года камни выпускаются под ТМ "ПЕТРОГРАДЪ ".
Для правки рабочей поверхности водных камней у нас можно приобрести камни для правки размером 77х24х203.
Линейка инструментов для заточки клинков была разработана и продолжает расширяться при активном участии Андрея Петрова (GRINDERMAN). Широкий ряд характеристик абразивных брусков для заточки ножей на ручных приспособлениях, водных камней для ручной заточки, шлифовальных камней для правки водников и брусков, а также кругов для настольных заточных станков удовлетворит самого требовательного мастера.
Бруски GRINDERMAN Аналоги "Dressing Stone"
Бруски для точилок Апекс
Серийно выпускаются бруски для точилок Edge Pro Apex размером 25х6х152 мм и 12х5х152 мм. Бруски для аналогов точилки Apex размером 20х6х150 мм. Абразивные камни производятся зернистостью от 120 до 1000 по стандарту FEPA-Standard 42-2:2006 . Средний размер зёрен от 110 до 6 мкм, связка - керамическая. Обсуждение свойств брусков на forum.guns.ru и красивый отчёт о камнях на survivalpandas . Ролик с демонстрацией стойкости брусков:
