Фугование кромок тонких и широких дощечек, предназначенных для склеивания в щитки, выполняют, собрав их в пачки, стянутые струбцинами, или на боку, уложив дощечку на верстачную доску с четвертью или на специальную подкладную доску. Кромка обрабатываемой детали должна свешиваться за край подкладной доски. Чтобы не тратить время на придание параллельности кромкам дощечек, предназначенных для склеивания в щиток, их следует подобрать приблизительно по ширине щитка с учетом направления годовых колец (в смежных дощечках дуги годовых колец должны быть направлены в разные стороны) и прочертить сторону карандашом. Затем их нумеруют по краю у торца. При этом линии стыков могут остаться и косыми. Складывают дощечки, называемые делянками, гармошкой: первую со второй, третью с четвертой задними сторонами, где нет карандашной черты, выравнивают пачку на ровной плоскости ребрами с одной стороны и зажимают струбцинами.
После этого отфуговывают выровненные ребра всей пачки, а затем, выровняв рубанком ребра противоположной стороны, профуговывают их совместно. При этом неважно, что дощечки имеют непараллельные кромки. Разобрав пачку, раскладывают дощечки нечетными концами вверх, четными – вниз. Склеенный в таком порядке щиток будет иметь параллельные наружные кромки с внутренними косыми склейками.
Подобным образом изготавливают щитки из тонких делянок, выпиленных из небольших по размеру стволиков ценных декоративных пород дерева.
Обработке тонких, мелких и длинных деталей нужно уделить особое внимание. Этот род работы наиболее распространен при отделке деревом интерьеров и устройстве встроенной мебели (стенок, панелей, пристенных скамей и т.п.). Здесь плоские щиты приходится обивать раскладками в местах переходов, сопряжений и стыков, и этих раскладок требуется очень много. В данном случае нужно максимально использовать электрическую пилу не только для раскроя, но и для частичного выбора профиля. Для этого к столику пилы прикрепляют ограничители, фиксирующие положение тонкой детали относительно зубьев.
Качество работы зависит от остроты ножа инструмента и от четкости его формы (для профильных деталей). Не нужно жалеть времени на его подтачивание и шлифование, так как при работе тупым ножом профиль выходит лохматым, часто ломаются детали из-за повышенных усилий при обработке и больше времени уходит на последующую отделку их шкуркой и шлифование.
При строгании тонкие длинные детали крепят гвоздями за скошенный ближний конец. Обрабатывать их лучше полуфуганком, колодка которого передней частью будет прижимать деталь и не даст ей выпучиться. Обязательны приспособления, обеспечивающие устойчивость деталей при обработке, – укладка их в пазы уголков, подкладных досок, ограничители.
Строгание коротких деталей вдоль волокон также имеет свою специфику. Длинная деталь спокойно лежит на верстаке, будучи уперта даже одним концом, короткая требует зажима с обоих торцов. Если короткую деталь неудобно зажать с двух сторон, то ее можно прихватить гвоздиками, прибив их наискось через торцы так, чтобы при строгании нож рубанка их не задевал. Обрабатывать рубанком очень короткую доску приходится практически на весу, так как до начала строгания свешивается задняя часть рубанка, а после короткого прохода свешивается его передняя часть. Чтобы избежать завала, движение рубанком должно напоминать движение доски качелей с большим нажимом в середину. Если же это не выходит, то короткую деталь следует вырезать из середины длинной. Такой прием возможен для начинающего столяра, но не для квалифицированного мастера, так как ведет к большому перерасходу материала. Подобный же горб с завалом по концам получается и при неумелой работе напильником.
Завал недопустим, когда приходится припасовывать готовые изделия, например ящик и крышку к нему. Уменьшить завал можно, применив фуганок с подкладными брусками, равными по высоте обрабатываемой детали. Опираясь на эти подкладные бруски передней и задней частью, фуганок точно острагивает короткую деталь, укрепленную в средней режущей зоне инструмента.
При выравнивании лицевых плоскостей рубанком из-за провеса (несовпадения по уровню) в изделиях, уже связанных в углах разного рода шипами, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не зацепить плоскость поперечной примыкающей нижней детали.
Строгание поперек горизонтальных волокон обычно приводит к их вырывам, и поверхность получается шершавой. Поэтому в углах следует держать рубанок по направлению к диагонали угла, выпуск ножа должен быть наименьшим, а сам нож – очень острым.
Строгание торцов и полуторцов (полуторцом называется косой срез доски) аналогично строганию коротких заготовок и также требует отсутствия какого бы то ни было завала, поскольку торцы либо выходят на лицевую плоскость, либо подвергаются склеиванию с такой же гладкой поверхностью. При строгании торцов (поперек вертикальных волокон) нож встречает большее сопротивление, чем при строгании вдоль, поэтому рубанок следует держать косо по направлению к линии строгания, как при строгании сучков.
Торцевание можно выполнять на боку, если заготовка зажата горизонтально, и при обычном положении инструмента, если заготовка зажата вертикально. Во втором случае легче проверять правильность строгания угольником и ребром рубанка. При проверке на боку приходится освобождать заготовку, поэтому некоторые мастера такую обработку не признают достаточно надежной.
Наиболее частым дефектом при торцевании является откалывание задней кромки. Чтобы этого избежать, подкладывают скошенный с торца брусок, плотно прижатый к кромке торцуемой доски заподлицо с ее торцом, либо торцуют от краев к середине, снимая затем получившуюся в центре торца "горбушку". Можно срезать с противоположной стороны фаску по линии разметки и строгать с одной стороны.
Торцевание обеспечивает окончательные чистовые размеры, поэтому малейшее отклонение от них и дефекты работы недопустимы. Требуются острый инструмент и постоянная проверка угольником или ерунком. Выпуск ножа минимальный. Целесообразно обрабатывать одновременно торцы противоположных и симметричных деталей. Торцевание мелких деталей желательно проводить связав их в плотную пачку, но лучше отторцованную длинную заготовку разрезать на мелкие брусочки круглой мелкозубой пилой.
Торцевание – последняя операция, поэтому при последующем зажиме или упоре отторцованные плоскости следует оберегать от повреждений костылями.
Торцевание можно вести под углом, отличающимся от 90°. Это так называемое строгание полуторцов. Оно применяется, например, при изготовлении усовых соединений. Наиболее распространено торцевание под углом 45°. Делать это можно, держа инструмент на боку и упираясь деталью в косой упор. Деталь необходимо прижать к упору струбцинами.
Наиболее удобно для выполнения такого вида работ специальное торцовочное коробковое стусло, представляющее собой квадратную трубу размером 200 × 200 мм из досок твердой древесины толщиной 2 см со срезом одного конца под углом 45°. Деталь закрепляют внутри трубы с помощью струбцин или клиньев, а инструмент двигается по скошенным торцам стусла, не пересекая их ножом, и точно обрабатывает полуторец. Но нужно соблюдать меры предосторожности против откалывания.
Заметим, что строгание, несмотря на кажущуюся легкость, – процесс, требующий значительной физической силы. Налаженный и остро отточенный инструмент не будет строгать, если к нему не приложить усилие сверху вниз, чтобы нож вошел в древесину. При одном только продвижении инструмента вперед без энергичного нажатия сверху, например по длинноволокнистой или твердой древесине, нож может не захватить древесину и пройти вхолостую. Движения инструментом следует совершать непрерывно, используя инерцию всей массы тела, а не только одних рук. Особенно это относится к работе фуганком.
Ручные электрические рубанки предназначены для фрезерования древесины вдоль волокон. Рубанок состоит из встроенного электродвигателя, ротор которого вращается в двух шарикоподшипниках. На конце вала ротора насажен ведущий шкив, приводящий во вращение клиновую ременную передачу. Вращение ножевого барабана (фрезы) с двумя плоскими ножами осуществляется посредством клиноременной передачи от вала ротора. На рубанке имеются передняя (подвижная) и задняя, отлитая вместе с корпусом (неподвижная), панели (лыжи). Специальным механизмом опускают и поднимают переднюю лыжу, регулируя этим глубину фрезерования (строгания).
Рубанок можно использовать как полустационарный станок, закрепив на столе или верстаке панелями вверх и установив съемное защитное ограждение, защищающее руки от попадания на барабан (фрезу) с ножами.
Перед работой проверяют правильность заточки и установки ножей. Лезвия ножей должны быть выпущены одинаково и находиться на одном уровне с задней панелью (лыжей). Масса ножей также должна быть одинаковой. До установки ножи следует тщательно заточить и отбалансировать так, чтобы ножевой вал (барабан) вращался без биения. Угол заострения ножей должен быть 40–42°.
Крепить ножи к валу нужно прочно, причем режущая кромка должна выступать на величину 1–1,5 мм за цилиндрическую поверхность барабана, а лезвие ножей должно быть строго параллельно оси барабана (вала).
Работают электрорубанком следующим образом. Включив электродвигатель, дожидаются, пока ножевой вал наберет нужную частоту вращения, затем электрорубанок опускают на обрабатываемый материал, закрепленный на верстаке. Электрорубанок нужно подавать вперед медленно, чтобы при соприкосновении с древесиной не произошло резкого толчка, без больших усилий на рукоятку. Усилие работающего должно быть затрачено лишь на продвижение электрорубанка. При обработке древесины средней твердости скорость подачи должна быть 1,5–2 м/мин. Продвигают электрорубанок по материалу по прямой линии, без перекосов, следя за тем, чтобы под панели не попадали стружка и опилки.
После первого прохода (если необходимо начать обработку вдоль или на участке рядом с обработанным) электродвигатель выключают и с выключенным электрорубанком возвращаются в исходное положение, после чего электродвигатель включают и вновь начинают работать. В перерывах электрорубанок выключают и ставят панелями вверх или кладут на бок.
При вибрировании рубанка проверяют балансировку ножей, а также люфт в подшипниках барабана.
Во время работы с электроинструментом не забывайте о технике безопасности. Токоведущие части должны быть надежно защищены от случайного соприкосновения с ними. Все электрические соединения должны иметь надежную изоляцию. Питающий кабель не следует укладывать с большими перегибами.
При работе рубанками и электрорубанками могут возникнуть следующие дефекты: мшистость или ворсистость – при работе тупыми ножами; продольные полосы – при работе ножами, имеющими выкрошенные места на лезвии.
Качество обработки по длине и торцу бруска проверяют угольником в нескольких точках: на концах детали и в середине, а в длинных деталях и в других точках между серединой и концами деталей.
Проверка "на глаз" требует большого навыка. Брусок устанавливают против света на уровне глаз. Неровности, полученные в результате некачественной обработки, обнаруживаются по легкой тени, которая на бруске будет казаться пятном. Качество обработки можно проверить также линейками.
Качество фрезерования детали проверяют двумя строго выверенными брусками, которые ставят на поверхности детали параллельно один другому, а после этого смотрят на бруски против света. Если поверхность детали хорошо обработана, грани брусков сольются в одну линию, а если нет, грани будут в виде пересекающихся неслившихся линий.
Качество профильной обработки проверяют шаблонами и визуально. Поверхность обработанных деталей должна быть гладкой, без шероховатостей, задиров и вырывов.
Долбление
Для образования гнезд и проушин прямоугольного сечения в деталях из древесины применяют долота плотничные и столярные.
Долото состоит из полотна с лезвием на конце и рукоятки. Во избежание раскола рукоятки на нее сверху насаживают стальное кольцо. Полотно долот изготавливают из инструментальной стали, рукоятки – из сухой древесины дуба, бука, граба, клена, белой акации, ясеня. Древесина должна быть здоровой, без трещин, гнили, прорости, червоточины, и влажностью не более 12 %. Можно изготавливать рукоятки из ударопрочной пластмассы. Хвостовик столярных долот должен иметь форму, обеспечивающую надежное крепление полотна к рукоятке. Рукоятка, в свою очередь, должна быть плотно и надежно насажена на хвостовик. Наличие острых углов или неровностей исключается. Полотно долот и рукояток покрывают лаком.
Гнезда прямоугольной формы долотами выбирают по разметке. При долблении сквозных гнезд разметку наносят с обеих сторон детали, несквозных – с одной стороны. До начала долбления деталь укладывают на столе или верстаке и прочно закрепляют ее. При выдалбливании сквозных гнезд во избежание порчи крышки стола или верстака под деталь подкладывают отрезок бракованной доски.
Долото должно соответствовать ширине выбираемого гнезда. Если в нескольких деталях надо выбрать одинаковые гнезда, их кладут в стопу и выбирают гнезда одновременно во всех деталях.
Долбление гнезд начинают так: долото устанавливают фаской, обращенной внутрь, отступив на 1–2 мм от размеченной риски, и легкими ударами киянки или молотка по ручке углубляют его в древесину и вновь ударяют по ручке киянкой или молотком, а затем, покачивая его, вынимают древесину и таким образом продолжают долбление. Отступать от риски разметки на 1–2 мм необходимо для того, чтобы потом можно было это место зачистить стамеской.
При долблении следят за тем, чтобы кромки гнезд не сминались. Во избежание сминания кромок наклон долота всегда должен быть направлен к середине гнезда.
Резание стамеской
Резание различают со стружкообразованием – пиление, строгание, фрезерование, долбление, сверление и без отделения стружки – изготовление шпона на лущильных станках, раскрой шпона, раскалывание древесины.
Обработка древесины резанием производится режущим инструментом, имеющим разное количество резцов. Один резец – это нож, несколько резцов – фреза и много резцов – пила. Процесс резания состоит в том, что под воздействием внешней силы металлический резец, внедряясь в древесину, перерезает волокна и отделяет их в виде опилок или стружки. В процессе резания образуется длинная стружка, при получении которой на поверхности древесины создаются вырывы. Во избежание этого стружку необходимо надломить, для чего в рубанке устанавливают стружколом (горбатик).
Рис. 25. Работа со стамеской
Резец имеет форму клина и состоит из режущей кромки (лезвия), передней, задней и боковых поверхностей. Плоскость, вдоль которой прямолинейно продвигается режущая кромка резца, называется плоскостью резания. Угол, образуемый передней и задней поверхностями резца, называется углом заострения или углом заточки. Угол, образуемый передней поверхностью резца и плоскостью резания, называется углом резания. Задний угол – угол между задней поверхностью резца и плоскостью резания. Передний угол образуется между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания.
Качество обработки древесины зависит от правильного выбора углов заострения: при большом угле заострения на резание затрачивается больше усилий, а при малом угле заточки лезвие быстро тупится, мнется и ломается. Для ножей рубанков наиболее оптимальным является угол 25 ± 5°, а передний угол в зависимости от вида инструмента, материала и вида обработки находится в пределах 43–50°.
По отношению к направлению волокон различают три вида резания (основные): в торец, вдоль и поперек волокон.
При резании в торец плоскость резания и направление резания перпендикулярны волокнам древесины, при этом стружка скалывается по слоям, а поверхность получается шероховатой.
При резании вдоль волокон плоскость резания и направление резания параллельны волокнам древесины, слои волокон легко разделяются, поверхность получается гладкой, форма стружки зависит от толщины снимаемого слоя. Толстая стружка надламывается по длине, а более тонкая получается в виде непрерывной ленты.
При резании поперек волокон плоскость резания параллельна волокнам древесины, а направление резания перпендикулярно им. Стружка получается непрочной, а поверхность шероховатой. Лишь при тепловой обработке (распаривании) и при обжиме древесины перед резцом получается стружка в виде непрерывной ленты хорошего качества.
Кроме основных выделяют промежуточные виды резания: поперечно-торцевое, продольно– торцевое, продольно-поперечное.
Во время резания происходит ряд сложных явлений, вызванных внедрением резца в древесину и образованием стружки. Рассмотрим их.
Если в процессе обработки древесины резцом образуется одна поверхность резания и стружка срезается со всей обрабатываемой поверхности, такое резание называется открытым. В том случае, когда при обработке образуются две поверхности резания, резание называется полузакрытым (образование четверти в брусках дверных коробок). Когда при обработке древесины получаются три поверхности, резание называется закрытым (выборка паза).
Свойства древесины разных пород неодинаковы, поэтому приходится затрачивать различные усилия при обработке разных пород. Обрабатывать древесину сосны легче, чем древесину березы, а древесину березы легче, чем древесину дуба, отсюда следует: чем больше плотность древесины, тем труднее ее обрабатывать. Меньше усилий затрачивается на обработку влажной древесины, так как ее сопротивление ниже, чем сухой.
Большую роль играет качество заточки резца (ножа). При работе тупым резцом волокна не перерезаются и не разделяются, а рвутся и мнутся, в результате чего получается нечистая поверхность. Острый резец легко разрезает или разделяет волокна, и поверхность получается чистой.