Екатерина Андреева - Художественная работа по дереву
Обработка заготовок
Перед тем как приступить к обработке стали, следует определить ее химический состав вышеописанным способом. Также рекомендуется с помощью напильника определить твердость металла.
Обработка заготовки заключается в обработке напильниками, причем сначала драчевым, а затем личным, в шлифовании, закалке и отпуске для придания требуемой вязкости и твердости. В том случае, если сталь твердая, рекомендуется заменить обработку напильниками обработкой на шлифовальном круге.
Для того чтобы провести обработку заготовок из стали, потребуются наборы напильников и надфилей, ножовка по металлу, дрель и набор различных сверл к ней, тиски, зубило, молоток, бородки и керн.
Термическая обработка состоит из отжига и нормализации. В ее процессе изменяется структура стали (металл становится мелкозернистым) и появляются необходимые свойства. Для быстрорежущей стали температура обработки должна составлять 1200–1250 °C, для легированной – около 1000 °C, а для углеродистой – 900–950 °C. После отжига сталь должна медленно остывать вместе с печью.
Для проведения закалки необходимо быстро охладить заготовку закалочными жидкостями (водой, раствором соли или маслом). Необходимо помнить, что сталь становится тем тверже, чем выше температура нагрева и быстрее охлаждение.
При длительном нагреве с высокой температурой может произойти выгорание углерода, образоваться окалина и появиться хрупкость. Чтобы избежать этого в домашних условиях, необходимо не допускать перегрева и снять при заточке инструмента обезуглероженный слой.
Также рекомендуется не делать режущую часть заготовки слишком тонкой.
Для закалки инструментальной стали необходимо быстрое охлаждение. Чтобы обеспечить это, рекомендуется закаливать заготовки в воде температурой 20–30 °C. Заготовки из легированной стали желательно закаливать в масле или воде, нагретых до 70 °C. Во время закаливания надо резким перемещением заготовки в жидкости смывать паровую рубашку, которая образуется из-за испарения жидкости при соприкосновении с нагретым изделием. Также рекомендуется опускать изделие в жидкость строго вертикально – это поможет избежать коробления.
Температуру нагрева можно определить по цвету каления (табл. 4).
После закалки металл должен получить требуемую вязкость и твердость. Для увеличения вязкости можно подвергнуть металл нагреву до определенной температуры, который называется отпуском.
Температуру нагрева можно контролировать по цвету побежалости (табл. 5).
Таблица 4
Температура нагрева, в °С
Таблица 5
Температура нагрева при отпуске, в °С
Заготовки для режущих инструментов надо нагревать при температуре верхней части таблицы, а для ударных – нижней. Закаленные инструменты следует очистить от окалины и масла с помощью шлифовальной шкурки, нагреть для отпуска с помощью горелки обычной газовой плиты или путем прикладывания инструмента к раскаленному куску металла.
В первом случае стебель инструмента необходимо нагреть немного выше режущей кромки. Цвета побежалости при этом идут в обе стороны. При подходе побежалости нужного цвета к режущей кромке надо быстро опустить заготовку в воду. Рекомендуется нагревать металл на слабом огне, чтобы цвета побежалости шли как можно медленнее.
Во втором случае цвета побежалости контролируют так же, как и в первом, а потом замачивают инструмент.Изготовление ножей
Перед тем как приступить к изготовлению ножа, необходимо определить, для каких целей он будет использоваться.
Для строгания болванок применяются обычно прямые струги с изогнутым полотном. Для того, чтобы осуществить плоскорельефную резьбу, необходим нож-косяк. Для вырезания деталей применяется финка. Для резания мелких деталей нужен нож с небольшим прямым лезвием.
Можно приобрести в магазине нож подходящей формы и изготовить из него необходимый качественный инструмент. При самостоятельном изготовлении ножа-косяка можно использовать в качестве материала кусок старого ножовочного полотна из быстрорежущей стали. Его следует обработать на шлифовальном круге, сточив в первую очередь зубья. Желательно сделать заточку двусторонней, а лезвие под углом 40–45°. После этого можно не подвергать нож-косяк термической обработке.
Струг изготавливается в домашних условиях из ножовочного полотна быстрорежущей стали. Заготовку можно сделать с помощью шлифовального круга.
Простой нож можно изготовить, начав с обработки по контуру заготовки, опилив лезвие на зажатом в тисках деревянном бруске. Для того чтобы заготовка держалась на бруске, ее следует прикрепить шурупами или гвоздями. После этого ее нужно обработать сначала драчевым, а затем личным напильниками и отшлифовать. Для крепления накладной ручки необходимо просверлить в хвостовике ножа два отверстия для заклепок.
Если решено сделать ручку насадной, желательно изготовить зауженный от лезвия к концу хвостовик. От качества ручки напрямую зависит успешность дальнейшей работы резчика.
У ножа-струга должно быть 2 ручки, которые желательно приобрести в магазине. Ручка должна предохранять руку резчика от мозолей, так как иногда усилие, прилагаемое при резке, достигает 10 кг. Наиболее подходящей формой является та, при которой около лезвия имеется утолщение.
Необходимую форму ручки можно получить, если зажать в руке кусок пластилина. Контуры отпечатков надо перенести на материал и сделать по ним из заготовки ручку.
При работе с ножами небольшого размера усилий прилагается меньше. Оптимальной формой ручки такого инструмента является овальная и плоская. В качестве материала для изготовления ручки можно использовать дерево или пластмассу.
При изготовлении ручки для ножа-косяка, сделанного из ножовочного полотна, могут возникнуть трудности со сверлением отверстий для их крепления. Места соединения ножа и ручки можно обработать в этом случае клеем БФ-2, затем обернуть их резиной и обвязать шпагатом.
Изготовление двусторонних резцов
Двусторонний резец – незаменимый инструмент резчика. К сожалению, в продаже его встретить практически невозможно, поэтому рекомендуется изготовить его самостоятельно.
Т-образную державку с хвостовиком длина которой составляет 250–280 мм можно сварить, отковать или собрать на заклепках из малоуглеродистой стали толщиной 4–5 мм.
Необходимо просверлить 2 отверстия на концах ее верхней полосы, предназначенные для крепления лезвий двустороннего резца болтами.
В процессе обработки державку необходимо опилить со всех сторон, отшлифовать сначала личным напильником и шлифовальной шкуркой, а затем подвергнуть горячему воронению. Его можно провести следующим образом: нагреть державку и протереть смоченной в олифе паклей. При этом пакля должна дымиться и образовать таким способом плотную черную пленку на поверхности державки.
После окончания процесса воронения на державку можно надеть ручку, а лезвие двустороннего резца обработать сначала так же, как и лезвие обычного ножа, а затем нагреть, изогнуть, придать необходимую форму, нормализовать (нагреть еще раз и медленно остудить), подвергнуть закалке и отпуску.
При изгибании лезвий следует помнить, что одно из них должно быть правым, а второе – левым.
Изготовление ложечных резцов
Ложечный резец представляет собой нож для резьбы с изогнутым лезвием, форма которого зависит от его назначения. Если ложечный резец используется для грубой обработки, то радиус изгиба лезвия должен быть равен 8–10 мм. Резцы с меньшим изгибом предназначены для снятия древесной стружки в труднодоступных местах. Для того чтобы обработать изделия с глубокими полостями, необходим нож на длинной ручке. Для зачистных работ подойдет резец с радиусом изгиба лезвия около 30–40 мм.
Ручку для резца можно сделать накладной или насадной. Лезвие изготавливается из быстрорежущей, углеродистой или легированной инструментальной стали. Его длина зависит от радиуса и угла дуги изгиба.
Прямое лезвие вначале обрабатывается так же, как и лезвие простого ножа, а затем нагревается и изгибается.
После этого необходимо нормализовать лезвие, накалив его и медленно остудив, а затем подвергнуть закалке и отпуску.
Изготовление круговых резцов
Одной из разновидностей ложечных резцов является круговой резец, который используется в основном для вырезания из древесины круговых элементов. Круговой резец представляет собой нож с таким же изогнутым лезвием, как и у двустороннего резца. Также у этого инструмента есть второе изогнутое уголком лезвие, которое служит в качестве запасного и предназначается для прорезания глубоких канавок.
Лезвие кругового резца крепится с помощью двух шурупов к одной из ножек слесарного циркуля, с которой снято острие и нарезаны два отверстия. Циркуль должен иметь хорошую фиксацию положения раздвинутых ножек, а на второй ножке должно быть оставлено острие и зафиксированная винтом дужка.
