Рубанок - не самый распространенный инструмент в арсенале домашнего мастера по деревообработке. Поэтому вам необходимо знать все о замене ножей рубанка, их правильной заточке и использовании. И как правильно выбрать ножи для рубанка, ручного или электрического, чтобы обеспечить максимальную долговечность - эти вопросы будут рассмотрены далее.
Условия работы ножа
Все ручные строгальные ножи (электрические строгальные ножи имеют некоторые отличия - но об этом подробнее позже) работают под значительной нагрузкой на лезвие, что приводит к повышению напряжения сдвига в металле.
Динамика строгального ножа следующая. Во время возвратно-поступательного движения инструмент погружается в древесину на определенную глубину. Поскольку древесина не обладает заметной пластичностью, определенный слой срезается, образуя щепу. Сами щепки также редко бывают очень длинными и быстро распадаются на мелкие фрагменты. Это происходит, когда древесина, срезанная с заготовки, "ползет" по наклонному краю лезвия. Если строгальный станок продолжает двигаться, отламывается следующий слой и так далее.
Если не учитывать индивидуальные особенности заготовки, то на срок службы строгального ножа влияет размер прохода - конечная длина отламываемого фрагмента стружки. Поверхность заготовки становится чище и ровнее по мере уменьшения пролета и одновременно снижается напряжение сдвига на лезвии.
Наибольшие напряжения возникают в строгальной лапке, так как стружка ломается при изгибе вверх. Поэтому он изготавливается из самой твердой древесины. Однако срок службы строгального блока обычно намного больше, чем у ножа. Причина этого заключается в следующем:
- Желание деревообработчика (особенно неопытного) - увеличить глубину врезания, что, в свою очередь, увеличивает толщину врезания;
- Повышенное трение между лезвием ножа и контактными поверхностями стружки, вызывающее повышение температуры на рабочей кромке ножа.
- Более благоприятная геометрия площадки без концентраторов напряжения;
Эти факторы приводят к быстрому затуплению лезвия. Поэтому важно выбрать правильную геометрию ножа для рубанка и для материала, из которого изготовлен инструмент.
Конструкция ножа
Нож ручного рубанка состоит из рабочей и опорной частей. Различают конфигурацию рабочей части ножа:
- Фаза, которая образуется на тыльной стороне лопатки. Он уменьшает силу проникновения лезвия в древесину за счет устранения трения между задней частью лезвия и материалом заготовки.
- Передний угол, который в большинстве случаев совпадает с принятым наклоном ножа в корпусе рубанка.
- Задний угол самой фаски.
- Рабочий угол заточки, который равен разнице между углом фаски и углом лезвия в рубанке.
Угол наклона является наиболее важным для срока службы рассматриваемого инструмента: он определяет гладкость строгаемой поверхности, условия отвода стружки из зоны обработки и нагрузку на лезвие
При выборе оптимального значения этого угла учитываются следующие факторы:
- Тип строгания. Почти каждая порода древесины требует определенного угла наклона рубанка по отношению к плоскости заготовки. Сосна, например, лучше всего строгается под углом 40 ... 50° от оси доски. Менее мягкие породы древесины обрабатываются под углом 25 ... 30°. Этот метод обеспечивает лучшее качество строгания, но нож сильнее нагревается и поэтому быстрее тупится;
- Материал и твердость ножа. Наиболее подходящими сталями для этой цели являются HSS P12 или даже P18 (по этой причине некоторые домашние мастера используют части пильных дисков для строгальных ножей, которые работают в аналогичных условиях). Менее стойкими являются строгальные ножи, изготовленные из обычной инструментальной стали, такой как U7 или U8.
- Физико-механические свойства разрезаемого материала. В частности, угол должен увеличиваться по мере увеличения твердости материала. Для мягкой древесины (липа, осина, сосна, лиственница) рекомендуется угол 45±5°, для твердой древесины (граб, дуб, груша) - 60±5°, а для еще более твердых материалов - даже до 80°. Эти рекомендации основаны на абразивном воздействии на путь стружки во время ее удаления из зоны строгания;
Заточка ножей для ручных рубанков
Рабочая кромка строгального ножа представляет собой ребро, имеющее небольшой радиус кривизны. Перед заточкой необходимо визуально проверить целостность кромки: она не должна иметь локальных трещин в металле. В этом случае необходимо укоротить ножи рубанка.
Чтобы максимально уменьшить радиус кривизны кромки, рекомендуется производить заточку в два этапа. Первый этап - предварительная заточка: тупой нож подносится к окружности шлифовального круга и плотно прижимается к стороне с фаской. Скорость вращения точила не должна превышать 600...700 мин-1, иначе съем металла будет значительным. Также важно не нажимать слишком сильно, так как на стали может появиться сине-фиолетовое обесцвечивание, что является неприятным симптомом закалки металла. Твердость строгального ножа будет снижена, а прочностные свойства материала придется восстанавливать путем довольно сложной термической обработки (отжиг+закалка+отпуск).
Если у вас нет точилки, ее можно сделать следующим образом. Заточка ножей ручного рубанка производится с помощью грубого точильного камня, который должен быть установлен на верстаке (обе руки должны оставаться свободными). Заточка осуществляется круговыми движениями фаски по поверхности камня. Рекомендуется периодически смачивать нож водой или мыльным раствором. Это позволяет не только очистить затачиваемую поверхность от мельчайших частиц металла, но и равномерно охладить инструмент.
Появление мелкого заусенца на лезвии по всей его длине является признаком того, что инструмент переходит на второй этап заточки. Здесь инструмент затачивается с помощью мелкого камня, который удаляет заусенцы. Общепринятая классификация камней в зависимости от их зернистости выглядит следующим образом:
- Высокая зернистость (30...180 мкм): камни/точилки из карбида кремния или глинозема. Используется для удаления крупных дефектов на ножах, снятия фасок и т.д.
- Средняя зернистость (7...20 мкм): камни/точилки из глинозема или диоксида хрома. Подходит для предварительной заточки.
- Мелкая зернистость (3...5 мкм). Материалы те же, инструмент используется для окончательной заточки ножей.
После заточки лезвие ножа проводят по куску твердого дерева, что окончательно удаляет фрагменты заусенцев.
Заточка ножей электрорубанков
Основными особенностями ножей электрического рубанка является то, что они двусторонние и работают полностью вдоль текстуры древесины. Если лезвия изготовлены из инструментальной стали, их можно заточить, в то время как лезвия из твердого сплава требуют замены. Если одна часть лезвия затупилась, оно переворачивается на противоположную сторону и может использоваться дальше.
Существуют следующие варианты ножей для электрорубанков:
- Закругленный - подходит для строгания широких поверхностей;
- Изогнутые или волнообразные, которые используются для создания текстурированных поверхностей на заготовке.
- Прямая - используется для обработки узких пазов в заготовке;
Ножи различаются по размерам, особенно по длине. Импортные инструменты имеют стандартный размер 82 мм, на практике такие ножи называют "дисками". Однако некоторые отечественные производители выпускают ножи, совместимые с инструментами иностранного производства. Более мощные электрические рубанки (предназначенные для работы с более прочной древесиной) оснащены более толстыми ножами шириной 110 мм. Особенностью этих ножей является наличие крепежных отверстий.
Чем длиннее лезвие, тем легче его затачивать. Как и в предыдущем случае, важно знать материал, из которого изготовлен нож. Процесс заточки ножей для электрического рубанка выглядит следующим образом.
Во-первых, определите текущее состояние режущей кромки. Если на кромке ножа отчетливо видны блестящие полосы, инструмент нуждается в заточке. Заточку выполняют под углом 30°, используя шлифовальный круг с направляющей, предварительно смоченной водой. Шлифование может осуществляться как при возвратно-поступательном, так и при круговом движении ножа. В первом случае движения должны быть поперечными по отношению к рабочей поверхности лезвия. Охлаждение необходимо во время шлифования: ножи электрических рубанков работают на гораздо более высокой скорости и поэтому очень чувствительны к потере твердости. Точно то же самое происходит при шлифовании на обычном воздухе: сталь отпускается, и ее твердость уменьшается.
Следует отметить, что все модели электрорубанков оснащены специальными держателями. Установив нож в такой держатель, вы сможете достаточно удобно затачивать его и на обычном точильном бруске. Во время заточки состояние поверхности лезвия проверяется визуально: рабочая кромка должна иметь зеркальную поверхность.
Поверхность шлифовального круга или точильного камня должна быть тщательно очищена от жира.
