Строгание древесины
К
атегория:
Плотничные и столярные работы
Строгание древесины
Далее: Долбление древесины
Строгают древесину для того, чтобы получить гладкую поверхность деревянных деталей и придать черновым заготовкам правильную форму и точные размеры.
В зависимости от степени чистоты поверхности и точности размеров обрабатываемых деталей, строгание поверхностей вручную разделяют на грубое (под шерхебель), среднее (под рубанок) и чистое (под фуганок).
Машинное строгание имеет одну степень чистоты строгания.
По форме обрабатываемых элементов различают строгание плоских поверхностей (прямолинейных деталей квадратного или прямоугольного сечения) и профильное — фигурное строгание (деталей криволинейного очертания и фигурного поперечного сечения).
Инструменты для строгания вручную
Для строгания применяются инструменты под общим названием струги.
Всякий струг состоит из деревянной или металлической колодки, стального резца (железки) и клина.
Для удобства работы стругами на колодках некоторых из них делают ручки. Резец струга помещается в специальном гнезде колодки, так называемом летке. Нижняя часть колодки (подошва) имеет узкую прорезь для выхода резца, называемую пролетом.
Передним краем пролета производится подпор стружки. Чтобы передний край пролета не срабатывался, в подошву колодки заделывается вставка из твердой малоизнашивающейся древесины (самшита, бакаута и др.).
Угол между задней стороной летка и подошвой струга называется углом присадки резца. Он равен углу резания.
Резцы во всех стругах выступают за плоскость подошвы — от 1 до 3 мм в стругах для грубого строгания и от 0,1 до 0,3 мм в стругах для чистого строгания. Резцы бывают цельные и наварные — с рабочей частью из качественной инструментальной стали.
Колодки и клинья делают из сухой (не более 12% влажности) древесины граба, бука, клена и ясеня. Подошва колодки должна быть ровной, чистой и не иметь перекосов и кривизны.
Для строгания плоских поверхностей древесины применяются следующие струги: медведка, шерхебель, рубанки (одинарный и двойной), шлифтик, фуганок, полуфуганок, цинубель (рис. 130).
Медведка применяется в плотничных работах для грубой острожки бревен, брусьев и досок. Ширина железки 50—60 мм. Строгание медведкой производится двумя рабочими, которые обычно садятся верхом на прострагиваемый материал лицом друг к другу. Для этого медведка имеет четыре боковые ручки.
Рис. 1. Инструменты для строгания плоских поверхностей: а — медведка; б — шерхебель; в — рубанок; г — двойной рубанок; д — фуганок
Шерхебель применяется в плотничных и столярных работах для первоначальной прострожки деталей перед обработкой поверхностей рубанком. Шерхебель имеет железку шириной 30—40 мм, выступающую за плоскость подошвы на 3 мм. Режущая кромка железки овальная, благодаря чему строгать древесину можно не только вдоль, но и поперек волокон без разрыва их. Шерхебель снимает узкую и толстую стружку, оставляя на древесине достаточно глубокие ложбины.
Рубанок одинарный применяется для выравнивания поверхности, простроганной шерхебелем. Лезвие железки — прямое со слегка заоваленными краями.
Рубанок двойной отличается от одинарного тем, что он имеет вторую, стружколомающую железку (горбатик). Чем ближе кромка горбатика располагается к режущей кромке резца, тем чище получается обработанная поверхность. Двойной рубанок также применяется для зачистки задиров и застрожки торцов.
Шлифтик применяется для зачистки задиров, свилеватых мест и торцов только в столярных работах. Он представляет собой укороченный двойной рубанок с увеличенным до 60° углом резания. Снимает очень тонкую стружку, им можно обрабатывать очень твердую древесину.
Фуганок употребляется для точной обработки больших плоскостей под линейку и для выравнивания (прифуговки) кромок. Длина колодки фуганка 700—900 мм, ширина 85 мм, высота 75 мм, ширина железки 65 мм. В передней части колодки имеется цилиндрическая вставка (ударная кнопка); ударами по кнопке выбивается из летка железка фуганка.
Кроме перечисленных инструментов, к строгальным инструментам относят циклю, представляющую собой пластинку длиной 100—150 мм, шириной 60 мм и толщиной до 1 мм. Она часто изготовляется из старых полотен ножовок, лучковых и ленточных пил.
Циклей производится (в столярных работах) зачистка древесины твердых пород после обработки их двойным рубанком. Зачистка циклей дает высокую чистоту поверхности.
Для фигурного строгания древесины часто применяются следующие струги: горбачи (деревянные и металлические), зензубели, фальцгобели, шпунтубели, галтели, фигареи, штабгобели, федергобели, грунтубели и калевки.
Горбачи употребляются при обработке вогнутых и выпуклых поверхностей. Поэтому колодки их имеют соответственно вогнутую или выпуклую подошву. У металлического горбача подошва делается в виде упругой стальной пластинки, которая может с помощью специальных винтов принимать вогнутую и выпуклую форму. Железка у горбачей такая же, как у двойного рубанка.
Зензубель применяется для отборки и зачистки фальцев разного размера. Длина колодки 250 мм, ширина 40 мм, высота 80 мм. Подошва колодки прямая. Для выброса стружки в колодке сбоку сделана раковина. Железка зензубеля имеет форму лопатки, ширина ее 20 мм в лезвии и 7 мм в хвосте; она вставляется в колодку снизу и закрепляется клином сверху. Лезвие бывает прямое и скошенное.
Фальцгобель служит для тех же целей, что и зензубель, но им можно отобрать фальц только одного определенного размера. После отборки фальца (четверти) фальцгобелем зачистку их надо производить зензубелем.
Шпунтубель употребляется для отборки на кромках досок шпунта. Он состоит из двух колодок, соединенных друг с другом винтами. Одна из колодок имеет отверстие для железки, а вторая является направляющей планкой. Глубина шпунта регулируется винтами, а ширина зависит от ширины железки.
Шпунтубель имеет набор железок разной ширины.
Галтелью выстругиваются желобки различной глубины и ширины с разными радиусами закругления. Имеются галтели с железками разного профиля и размера. Режущая кромка железок закруглена.
Рис. 2. Инструменты для фигурного строгания: а — горбачи; б — зензубель; в — шпунтубель; г—фальцгобель
Фигарей применяется в столярном деле для отборки широкого профиля или широкой фаски на краях филенок из массива. Он имеет широкую фигурную или наклонную подошву, фигурную или косую железку шириной до 90 мм.
Штабгобель применяется в столярном деле для профилирования штабиков (тонких брусочков), прикрывающих зазоры в местах разъемных соединений и др. Колодки бывают разной ширины. Лезвие железки и подошва обычно вогнутые.
Федергобель употребляется для выборки на кромках досок гребня, вставляемого в шпунт. Железка федергобеля имеет П-образную форму.
Грунтубель применяется для зачистки трапециевидного паза в направлении поперек волокон и для отборки его после пропила по краям наградкой.
Калевка служит для фигурной обработки лицевых кромок деталей.
Заточка и наладка ручного строгального инструмента
Железка с прямолинейной или овальной режущей кромкой сначала затачивается на мокром точиле, а затем — на мелкозернистом бруске. После заточки производится окончательная правка (доводка) лезвия железки на оселке.
Железки инструментов, предназначенных для профильного строгания, в том случае, когда профиль лезвия не позволяет затачивать их вышеуказанным способом, должны затачиваться напильниками соответствующей формы, имеющими мелкую насечку. Правка после заточки напильниками должна производиться фигурными брусочками из твердой древесины, пропитанными маслом и посыпанными наждачной пудрой.
Рис. 3. Приемы заточки железок: а — заточка на мокром точиле; б — заточка на бруске; в — правка на оселке
Приемы заточки железок на точиле и бруске, а также правки и доводки лезвий на оселке показаны на рис. 3.
Затачивая железку на мокром точиле, надо держать ее двумя руками. Одной рукой держат железку неподвижно, слегка перемещая ее по ширине рабочей поверхности точила, а другой слегка прижимают железку режущей кромкой к точилу.
При заточке железки на бруске ее также надо держать двумя руками. Заточка производится прямолинейными и круговыми движениями. Чтобы брусок был неподвижен, его обычно помещают в специальное гнездо, выдолбленное для него на деревянной подставке.
Брусок так же, как и точило, надо смачивать водой. При сухой заточке железка нагревается и сталь лезвия теряет прочность; при заточке железка должна находиться все время под одинаковым углом к рабочей поверхности точильного инструмента и прилегать к ней всей плоскостью фаски. Сильно нажимать железкой на точильный инструмент не следует, так как это не ускорит заточку, а может ухудшить ее качество.
Правка железки на оселке производится круговыми движениями фаски. Оселок должен быть смочен водой или слегка смазан маслом. При окончательной доводке на оселке железку надо повертывать то тыльной, то лицевой стороной.
После окончания заточки и правки следует проверить остроту лезвия железки, проведя по нему поперек в нескольких местах пальцем, смоченным водой, или путем просмотра лезвия на свет. При повороте железки вокруг поперечной оси у острой фаски переход от освещения в затемнение должен происходить сразу по всему лезвию.
Прямолинейность лезвия проверяется прикладыванием к нему линейки кромкой; наличие прямого угла между лезвием и ребром железки проверяется угольником. Угол заточки проверяется особым шаблоном, представляющим собой пластинку с вырезанными в ней углами 20, 25, 30 и 45°.
Наладка ручного строгального инструмента заключается в установке железок на требуемую толщину стружки. Железки медведки и шерхебеля выпускаются за плоскость подошвы колодки до 3 мм. При наладке одинарного и двойного рубанков лезвие железок выпускается на очень небольшую величину (0,1—0,3 мм), чтобы снималась самая тонкая стружка.
Правильность установки железки проверяется первоначально просмотром на глаз, а затем пробным строганием инструментом.
При проверке на глаз инструмент надо держать подошвой вверх, передний торец должен быть обращен к глазу. Лезвие железки должно выступать равномерно по всей ширине подошвы без перекосов.
Если при пробном строгании окажется, что инструмент снимает слишком толстую стружку, выпуск железки надо несколько уменьшить. Делается это легким ударом киянки по заднему торцу колодки. В тех случаях, когда инструмент не строгает или берет слишком тонкую стружку, следует увеличить выпуск железки. Для этого надо киянкой слегка ударить по переднему торцу колодки или же, если это не даст результата, слегка ударить молотком по верху железки.
На рис. 4 показаны основные приемы разборки, сборки и наладки рубанка. Рубанок при всех операциях надо держать в левой руке, придерживая железку большим пальцем через клинок.
Приемы строгания ручным инструментом
Для строгания лесоматериалов применяют обычно верстаки, снабженные специальными зажимными устройствами и упорами.
Перед строганием надо внимательно осмотреть поверхность древесины и установить направление волокон и годичных слоев, а также наличие пороков.
Перед началом работы надо отобрать необходимый инструмент и проверить его состояние (наладку). Стоять у верстака полагается слева по ходу строгания, несколько вполоборота, повернувшись к верстаку правым плечом; ступня левой ноги должна быть параллельна верстаку, корпус немного наклонен вперед. При строгании должны двигаться только руки; чем меньше движется корпус, тем меньше устает работающий.
Рис. 4. Приемы сборки и наладки рубанка: а — вставка железки; б — придерживание железки; в — выпуск лезвия ударом по переднему торцу колодки; г—выпуск железки ударом молотка по ее верху; д — закрепление железки ударом по клину; е — проверка «на глаз» правильности выпуска железки
Строгать надо на полный размах по прямой линии, равномерно нажимая на инструмент. Нельзя сильно нажимать на инструмент, особенно на концах деталей, чтобы не «завалить» их. При возвратном движении задний конец инструмента необходимо несколько приподнимать, иначе можно испортить (зашлифовать) лезвие.
Строгание шерхебелем следует производить под небольшим острым углом к направлению волокон древесины, так как при строгании вдоль волокон можно незаметно перестрогать материал против заданных размеров. При строгании же поперек волокон на кромках материала получаются отщепы.
Строгание рубанками производится вдоль волокон. Отступление от этого правила можно допускать только при прострагивании (зачистке) двойным рубанком свилеватых мест на поверхности древесины.
Рис. 5. Строгание торца: а — обычным способом; б — с применением донца
Фугование поверхностей следует выполнять без отрыва фуганка от материала на протяжении всей длины материала. Прифуговку кромок досок целесообразно производить попарно, это облегчает достижение необходимой точности прифуговки.
Строгание торца детали надо производить до строгания пластин и кромок, чтобы не испортить отщепами простроганные поверхности. При оторцовке деталей рубанок надо держать наискось к направлению строгания. Оторцовка производится сначала с одной стороны до середины торца, а затем с другой стороны. Узкие бруски торцуются на специальном приспособлении— донце, или с подставкой вспомогательного бруска. Проверка качества строганой поверхности производится или на глаз (просмотром против света) или прикладыванием линейки к отфугованной поверхности.
Строганые бруски должны иметь взаимно-перпендикулярные грани. Правильность строгания «в угол» проверяется угольником.
Правильность прифуговки кромок досок проверяется прикладыванием фугованых кромок друг к другу, при этом не должно быть просветов между ними.
Проверка также сопровождается осмотром качества строганых поверхностей (отсутствие шероховатости, задиров и других дефектов) и контрольными промерами размеров обработанных деталей, при этом учитываются допускаемые отклонения.
Строгание ручными электрорубанками
Ручные электрорубанки применяются при строгании бревен, брусьев и досок, прострожке полов и строгании различных заготовок для столярных изделий. Существует несколько типов электрорубанков с ножевым валом, вращающимся от электродвигателя. В последнее время применяются рубанки марок И-24 и И-25, электродвигатели которых имеют внешний ротор, одновременно являющийся ножевым валом. На роторе установлено четыре ножа. Ширина строгания у электрорубанка И-24 составляет 100 мм, у И-25 — 60 мм.
Рис. 6. Ручной электрорубанок И-24: а — общий вид; б и в — приемы строгания
Электрорубанок И-24 имеет жесткую раму, в которой укреплен трехфазный короткозамкнутый электродвигатель.
На ротор двигателя напрессован алюминиевый барабан с прикрепленными к нему четырьмя ножами. Глубина строгания регулируется опусканием передней панели, осуществляемым при помощи специальных винтов. Ножевой вал защищен предохранительным клапаном, что обеспечивает безопасность строгания.
Рубанок можно использовать в качестве настольного постоянно установленного строгального станка. Для закрепления электрорубанка (на верстаке или деревянной станине) имеются четыре специальные ножки с отверстиями для болтов. Для строгания деталей «в угол» имеется съемная направляющая линейка. Электрорубанок имеет ручной тормоз, что обеспечивает в случае необходимости быструю его остановку.
При строгании электрорубанками можно снимать стружку толщиной от 1 до 2 мм.
На рисунках 6, б и 7, в показаны приемы строгания древесины электрорубанками.
Электрорубанки, как правило, работают от осветительной сети с включением шнура в обычную розетку. Режим работы электрорубанками такой же, как и режим, установленный для других ручных электроинструментов. Работая ими, надо соблюдать общие правила техники безопасности при работе электрифицированным инструментом.
Шлифование древесины
После того как закончена вся работа, вам остается только выровнять и зачистить обработанную поверхность после рубанка. Для шлифования поверхности используется наждачная шкурка, которая представляет собой абразивное покрытие на бумажной, матерчатой или картонной основе. В зависимости от величины зерен и вида абразива различают несколько типов шкурки. На внутренней поверхности рулона обратите внимание на буквенное и цифровое обозначение. Буквами обозначаются типы используемого в шкурке абразива, а цифры — степень измельчения абразива. Чем меньше число на внутренней стороне, тем мельче зерна нанесены на поверхность шкурки.
Если вы увидели букву «С», то это обозначает, что здесь использовано толченое стекло. «KB» в данном случае обозначает кварц, а «КР» — кремний. Это одни из самых часто встречаемых абразивов.
Грубая, крупнозернистая шкурка используется для грубой обработки поверхности, а для окончательной шлифовки лучше взять мелкозернистую, которая на поверхности не оставит следов от зерен.
Для того чтобы пальцы рук не уставали правильно удерживать шкурку, берут небольшой брусок и оборачивают его шкуркой. Кроме того, такой брусок позволяет ровно зачистить поверхность без образования бугров и впадин. Ровность поверхности также зависит и от силы нажима на брусок. Чем сильней вы будете нажимать, тем больше вероятность образования неровной поверхности. Немалое значение имеет и то, в каком направлении вы будете шлифовать. Если шлифовать поперек направления волокон, то риски будут оставаться более заметными, чем при шлифовании по направлению волокон или несколько наискось.
Механическая обработка. Инструменты для работы
Для осуществления механической обработки древесины данным методом используется электрический рубанок. Модели для работы ИЭ-5707А-1 и ИЭ-5701А.
Что касается первого ручного электрического аппарата, то он чаще всего применяется в столярных мастерских, в том случае, если место работы оборудовано верстаком. Для строгания древесины рубанком такого типа он должен состоять из электродвигателя, клиноременной передачи, фрезы с заменяющимися ножами, подвижных и неподвижных лыж, головки, рукоятки. Суть технологии обработки состоит в следующем. Ротор электрического двигателя вращается в двух шарикоподшипниках. На валу установлен вентилятор. Кроме того, на конце вала закрепляется также ведущий шкив. Крутящий момент, который создает ротор, передается на фрезу, используя для этого клиноременную передачу. На данном агрегате имеется возможность регулирования глубины строгания. Для этого передняя лыжа может быть опущена или поднята. На оборудовании также можно проводить черновую и финальную обработку. Отличие состоит в том, что для черновой используется желобчатый резец, а для финальной — плоский.
Второй тип электрорубанка состоит примерно из тех же частей. Разница заключается в том, что при помощи клиноременной передачи в действие приводится ножевой вал, а не фреза. Сам же ножевой вал состоит из двух ножей.
Тесание древесины
Используется только при обработке кряжей, пластин и четвертей. Этот прием обработки заключается в отделении коры от массива древесины. Основным инструментом, который используется при работе, является топор. Все действия топора направлены от вершины к основанию по кругу ствола. При этом лезвие топора не должно проникать глубоко в слой коры, чтобы не повредить саму древесину. По ходу работы вместе с корой следует обрубать и выступающие сучки, тем самым максимально подготовить древесину к последующей обработке.
Наладка инструмента и способы эксплуатации
Прежде чем приступать к работе, необходимо проверить оборудование. Важно, чтобы ножи на электрических рубанках были правильно установлены, достаточно остро и правильно заточены. Очень важно, чтобы лезвия были выпущены на одинаковую длину и находиться на одном уровне с задней панелью. Еще одно важное правило — масса рабочих ножей должна быть одинакова. Сам по себе электрорубанок должен быть заземлен, а какую-либо наладку, настройку или ремонт можно проводить лишь в том случае, если он отключен от электрической сети.
Процесс эксплуатации электрического аппарата осуществляется следующим образом. Штепсельная вилка включается в сеть, после чего по нажатию кнопки включения запустится электрический двигатель. После того как электрорубанок достигнет необходимой частоты вращения, его можно опускать на древесную заготовку. Важно, чтобы заготовка была полностью очищена от какого-либо мусора, пыли, грязи или наледи, если работа проводится в зимнее время. Очень важно, чтобы рубанок опускался достаточно медленно, иначе при соприкосновении заготовки и ножа произойдет толчок, который, скорее всего, разрушит пиломатериал. Агрегат должен перемещаться вдоль материала строго по прямой линии. Стоит также сказать, что после того как обработка завершена в первый раз, станок выключается, древесина возвращается в исходное положение и операция повторяется.
Здесь также очень важно соблюдать технику безопасности.
Важно следить за тем, чтобы все токоведущие части электрического оборудования были надежно защищены. Кроме того, к работе с электрическим агрегатом допускается только работник, прошедший специальную подготовку. Также важно следить, чтобы ножи во время работы не касались металлических частей.
Резание древесины
Резание всегда выполняется либо стамесками, либо ножом-косяком. Чаще всего выборка древесины осуществляется стамесками, которые позволяют делать точные отверстия и углубления разной формы и глубины. Нож-косяк может лишь несколько заменить инструмент, которого нет.
При использовании того инструмента, который максимально подходит для выполнения этой работы вы поймете, что замена всегда должна оставаться лишь временным явлением. Чем быстрее вы найдете нужный вам инструмент, тем быстрее и качественней будет работа.
Стамески используются так же, как и долото, только воздействие на древесину производится без молотка.
Резание древесины выполняется следующим образом: на разметку установите лезвие стамески фаской вовнутрь будущего углубления. Затем врежьте стамеску вглубь древесины на 2-3 мм. После первого надреза установите стамеску через 1-2 мм по направлению вглубь предполагаемого гнезда и сделайте такой же надрез. В итоге у вас получится небольшая выемка. Постепенно продвигаясь в глубину и захватывая все больше и больше древесины за один прием, вы сделаете необходимое вам отверстие. В середине углубления надрез можно производить на глубину примерно 5~6 мм, но возле кромок, чтобы не повредить стороны, только на 2~3 мм, не больше.
Для того чтобы выполнить сквозное отверстие, от самых кромок сделайте прорез на всю глубину. При необходимости подрезку можно сделать в несколько приемов.
После выборки древесины обязательно зачистите дно и стороны образовавшейся выемки узкой прямой или полукруглой стамеской.
