Ножницы, которые не режут, а только мнут и кромсают; топор с выщербленным лезвием, вечно застревающим в дереве… Кому не знакомы эти проблемы? Режущие инструменты рано или поздно затупляются, требуя своевременной заточки и шлифовки. Несложное, но эффективное приспособление существенно облегчит работу.
Как известно, хороший инструмент — уже половина дела. Однако он остается надежным лишь до тех пор, пока хозяин следит за его состоянием и вовремя приводит в порядок. Особого внимания и ухода требуют режущие инструменты. Рабочая кромка лезвия в процессе работы изнашивается, затупляется и перестает резать, а вместо этого крошит или мнет материал.
Однако от того, насколько острым является нож рубанка, зависят толщина снимаемой стружки и качество обработки деревянной поверхности. То, насколько правильно заточены губки клещей-кусачек, определяет безопасность и удобство при вытаскивании гвоздей или перекусывании проволоки. Верный угол заточки сверла или фрезы гарантирует, что они будут резать, а не тереть материал, пока тот не перегреется до температуры горения, — в результате это не только ухудшает его механические и эстетические свойства, размягчает (перекаливает) металл инструмента, но и может привести к пожару. Помимо заточки не менее важна шлифовка режущей кромки, иногда называемая подшлифовкой, подточкой или правкой.
Абразивная обработка
Заточка и шлифовка — два схожих процесса абразивной обработки инструмента для устранения износа режущей кромки. Они различаются лишь толщиной снимаемого слоя металла и классом чистоты получаемой поверхности. При заточке с помощью абразивных материалов крупной зернистости снимается больший слой металла, а при шлифовке мелко- или даже микрозернистым абразивным материалом — гораздо меньший слой. По завершении шлифовки вдоль режущей кромки возникает тонкая (шириной менее миллиметра) и ровная блестящая линия.
Поскольку качественный режущий инструмент стоит недешево, важно правильно определить степень и критерии его износа. Оптимальные геометрические параметры режущей кромки инструмента, регулярная своевременная заточка и шлифовка обеспечивают поддержание его рабочих свойств и наибольший срок службы с минимальными затратами сил и средств. В ряде случаев шлифовка режущей кромки инструмента может дополняться полировкой, еще более повышающей класс чистоты обработанной поверхности.
Заточка сверл
Сверло затачивают по задней поверхности, для чего прижимают его к шлифовальному кругу и одновременно поворачивают, как показано на рис. 5.
Рис. 5. Заточка сверла по задней поверхности: в — вращение сверла; о — осциллирование; з — затылование
Целесообразно сначала затачивать поверхность около режущей кромки, а затем — поверхность, расположенную под большим задним углом. У твердосплавных сверл сначала затачивают пластину, а затем корпус сверла.
Затачивание вручную (при определенном навыке) обеспечивает равенство двух режущих кромок сверла по длине, равенство углов φ, а также постоянство заднего угла по всей длине режущего зуба.
У поперечной кромки сверла отрицательные передние углы, поэтому она не режет, а скоблит металл.
Для уменьшения вредного влияния поперечной кромки, проявляющегося в большом сопротивлении подаче, у сверл диаметром более 15 мм поперечную кромку подтачивают на круге малого диаметра. Углы сверла измеряют с помощью универсального угломера (рис. 6).
Рис. 6. Измерение угла Ψ при вершине сверла угломером: 1 и 3 — планки угломера; 2 — сверло
Симметричность заточки задних поверхностей означает, что задняя поверхность одного зуба (пера) после поворота вокруг оси сверла на 180o полностью совпадает с задней поверхностью другого зуба.
При точном изготовлении канавок симметричность заточки оценивается по параметрам расположения главных кромок в одном из следующих сочетаний (рис. 7): разность углов φ1 и φ2 и отклонение от центра поперечной кромки ек; осевое биение периферийных точек главных кромок бн и отклонение от центра поперечной кромки ек; осевое биение в средних точках главных кромок бс.
Рис. 7. Параметры, характеризующие несимметричность заточки сверл
Спиральные сверла затачивают преимущественно по задней поверхности. Сверла диаметром более 6 мм часто затачивают с двойной заточкой и подточкой поперечной кромки. Иногда подтачивают переднюю поверхность канавок и заднюю поверхность ленточек.
При конической заточке (рис. 8, а) задняя поверхность каждого зуба оформляется как часть конуса. При заточке сверло покачивается вокруг оси, скрещивающейся с осью сверла.
Рис. 8. Коническая (а) и цилиндрическая (б) заточка сверла
Параметры конической заточки:
h – расстояние между осью сверла и осью качания (с увеличением h возрастает задний угол α); Н – расстояние между вершиной конуса заточки и осью сверла; ε – угол разворота сверла; φо – угол установки сверла, измеряемый между осью сверла и плоскостью шлифовального круга. Угол установки всегда несколько меньше, чем φ — половина угла сверла при вершине.
Цилиндрическая заточка (рис. 8, б) является частным случаем конической, когда угол при вершине конуса равен нулю.
При винтовой заточке (рис. 9) сверло вращается вокруг своей оси и перемещается под некоторым углом β к ней при неизменном угле φо. Поступательное перемещение под углом к оси сверла обычно получают сложением двух движений – затылования и осцилляции.
Рис. 9. Винтовая заточка сверла: а — начальное положение; б — конечное положение при заточке с заострением; в — конечное положение при заточке без заострения; З — затылование; О — осцилляция; В — вращение сверла
При винтовой заточке с заострением в начальный момент заточки ось сверла не выходит из контакта со шлифовальным кругом, а в конечный – находится за пределами угловой кромки круга, которая производит заострение поперечной кромки сверла.
При винтовой заточке без заострения ось сверла никогда не выходит за пределы угловой кромки круга. Деление осуществляется кинематически за счет того, что на каждый оборот сверла приходится два цикла возвратно-поступательных движений.
При сложно-винтовой заточке (рис. 10) сверло вращается вокруг своей оси, перемещается вдоль нее и покачивается вокруг оси, перпендикулярной оси сверла. Угол φо между осью сверла и плоскостью шлифовального круга в ходе заточки постепенно уменьшается на 4–6°.
Рис. 10. Сложно-винтовая заточка сверла: а — начальное положение; б — кoнечное положение; 3- затылование; П — поворот; В — вращение
Это облегчает формирование поперечной кромки, улучшает спад задней поверхности. На каждый оборот сверла приходится два цикла движений затылования и поворота, т.е. обеспечивается кинематическое деление. При винтовой и сложной винтовой заточке большему ходу затылования соответствует больший задний угол.
Сверла затачивают, не доводя режущие кромки до полного затупления, о котором судят по звуку, напоминающему свист. Затачивают их на заточных станках, обычных станках с приспособлением или вручную.
При заточке вручную сверло держат левой рукой за рабочую часть возможно ближе к режущим кромкам, а правой – за хвостовик. Прижимая режущую кромку сверла к боковой поверхности круга, плавным движением правой руки покачивают сверло, добиваясь, чтобы его задняя поверхность получила правильный наклон и приняла надлежащую форму.
После заточки задней поверхности режущие кромки сверла должны быть прямолинейными. Заточку сверла проверяют шаблоном (рис. 11). Правильно заточенное сверло должно иметь равную длину режущих кромок и равные углы заточки. В противном случае отверстие получается увеличенного диаметра и с искривленной осью, а режущие кромки быстро затупляются.
Рис. 11. Проверка правильности заточки сверл: а — длины и угла наклона режущей кромки; б -задней поверхности; в — угла наклона поперечной кромки
Существуют различные формы заточки сверл (рис. 12). В некоторых из них улучшают (подтачивают) поперечную кромку и ленточку. При нормальной (одинарной) заточке на режущей части сверла получают одну поперечную и две режущие кромки (рис. 12, а), при двойной – одну поперечную и четыре режущие кромки в виде ломаных линий (рис. 12, б). Подточкой уменьшают длину поперечной кромки по мере стачивания режущей части сверла, без подточки эта длина постепенно возрастает. Подточкой уменьшают и ширину ленточки у режущей части сверла.
Рис. 12. Виды заточки сверл: а — одинарная (нормальная); б — двойная
Дефекты, которые могут получаться при ручной заточке сверл, и их влияние на качество сверления:
- Длина режущих кромок не одинакова, середина поперечной кромки не совпадает с осью сверла. Сверло отклоняется в сторону от оси вращения аа в положение bb, отверстие получается большего диаметра по сравнению с диаметром сверла. Сверло бьет и может сломаться.
- Режущие кромки заточены под различными углами к оси сверла, но середина поперечной кромки совпадает с осью сверла. Стружку снимает только одна кромка сверла. Под влиянием односторонней нагрузки режущей кромки сверло отклоняется в сторону, в результате чего диаметр отверстия увеличивается.
- Режущие кромки не равны по длине и имеют разный наклон к оси сверла.
Влияние на точность сверления, так как середина поперечной кромки смещается от оси сверла и сверло вращается около смещенной оси.
Практичное приспособление
Регулярно поддерживать остроту режущей кромки гораздо легче, чем заново перетачивать вконец затупившееся лезвие инструмента.
Небольшое, но практичное устройство с набором шлифовальных кругов, покрытых абразивными порошками различной зернистости, позволяет оптимизировать процесс шлифовки режущего инструмента. Благодаря универсальной конструкции круглого опорного диска с центральным крепежным стержнем и регулируемым поворотным кронштейном-держателем можно закрепить приспособление в зажимном патроне любой электродрели, а саму дрель надежно зафиксировать на рабочем столе горизонтально, вертикально или под нужным углом.
Важнейшее условие успешной шлифовки — правильное расположение лезвия инструмента по отношению к поверхности шлифовального круга. Поскольку большинство современных дрелей позволяют менять направление вращения зажимного патрона на обратное (реверс), вращение шлифовального круга можно задать как по часовой стрелке, так и против нее. Второе условие безопасной работы — защитные очки. А третье — правильное положение при работе: стоять следует с опорой на обе ноги, прочно удерживая в руках инструмент и не опираясь им на шлифовальный круг.
Чем точить: зернистость
Основная характеристика точильных камней (брусков), применяемых для заточки ножей – зернистость. В разных странах ее обозначают по-разному; удобнее определять зернистость как количество зерен на единицу площади, но принято и обозначение в английской терминологии. Классификация зернистости камней выглядит следующим образом:
- Грубый (coarse) камень. Заточку выполняют с использованием точильных камней №№ 300-350. Грубый абразив помогает сформировать правильный угол (геометрию). Часто применяется, если режущая кромка имеет видимые повреждения.
- Средний (medium). Для нее выбирают абразив №№ 400-500. Поверхность металла шлифуется до необходимой гладкости.
- Мелкий (fine). Наиболее распространенный тип материала, подходящий для использования в домашнем хозяйстве. Восстанавливает остроту ножей, затупившихся во время обычной эксплуатации.
- Очень мелкий (extra или ultra fine). Финишная доводка, выполняется в случае необходимости; подводы полируются до зеркального блеска.
Точильные бруски с разной зернистостью Источник top-nozhi.ru
Преимущества быстрой замены
Изюминка данного устройства — клеевой способ крепления шлифовальных кругов к опорному диску. Благодаря слою полимерного клея, нанесенного на обратную сторону каждого круга, их можно многократно и в то же время прочно крепить к поверхности опорной пластины, а при необходимости легко заменять один на другой. Абразивное полотно плотно прилегает к опорному диску, образуя рабочую поверхность для шлифовки режущей кромки инструмента. Если требуется обработка лезвия сначала крупнозернистым, а затем мелкозернистым абразивом, второй круг можно закрепить прямо поверх первого.
Клеевой способ фиксации шлифовального круга позволяет устанавливать его не только на опорном диске, но и на ранее закрепленном круге. При работе с кругами различной зернистости это очень удобно. Поверхностное сцепление (адгезия) эластичного клеевого состава на полимерной основе рассчитано так, чтобы круг прочно держался в устройстве во время работы и легко отклеивался по ее окончании. При этом клей не пачкает ни поверхность опорного диска, ни абразивный слой расположенного ниже круга.
Толщина опорного диска (более 10 мм) позволяет с усилием прижимать инструмент к его поверхности, а плотное и равномерное прилегание наждачного круга к опорной плоскости исключает биение и эксцентриситет при вращении, обеспечивая образование ровной, без заусенцев, режущей кромки. При этом боковая (торцевая) поверхность диска из прочного полимера служит для полировки инструмента.
Коротко о главном
Заточка ножа – необходимая операция, независимо от того, насколько он дорогой и качественный. Когда лезвие теряет былую остроту, приходится прибегать к ручной или машинной заточке. Чтобы восстановить работоспособность ножа, важно знать, каким должен быть угол заточки. Его величина зависит от способа использования клинка, формы режущей кромки, материала.
Для ручной заточки используют точильные камни. Чтобы не испортить лезвие, важно подобрать правильные характеристики бруска: зернистость и материал. Более простым способом наточить нож является применение механической или электрической точилки.
В домашних условиях зачастую находят альтернативные решения: применяют наждачную бумагу, строительные электроинструменты (например, болгарку). При желании можно изготовить простейшую точилку с фиксацией ножа или точильной поверхности.
Полезные советы
Тонкости шлифовки Спиральное сверло для работ по дереву имеет центрирующее острие, позволяющее зафиксировать его в момент вхождения в материал, обладающий волокнистой структурой, соответственно, конфигурация рабочей части сверла достаточно сложная. Поэтому при его шлифовке приспособление закрепляют горизонтально, а сверло располагают так, чтобы центрирующее острие примыкало к наружному краю шлифовального круга. Направление вращения указано стрелкой.
Заточка ножниц Профессиональные ножницы (медицинские, парикмахерские и т.п.) затачивают профессиональные мастера, а вот их более простой аналог — ножницы бытовые — вполне под силу регулярно шлифовать мастеру домашнему. Без периодической шлифовки лезвий ножницы не смогут как следует резать бумагу, картон и т.п. материалы, а будут лишь заминать их. Как и в случае с секатором, при шлифовке хозяйственных ножниц обрабатывается лишь внешняя сторона каждого лезвия.
Зубило-скальпель: секреты обработки Ударно-режущий инструмент в виде продолговатого стержня с заточенной в виде лопатки рабочей частью и плоским затыльником для ударов молотком или киянкой на другом конце предназначен для устройства гнезд и штроб в кирпичных и бетонных стенах дома. Рабочая часть зубила-скарпеля имеет двухстороннюю заточку, но для большей стойкости инструмента режущую кромку выполняют слегка притупленной. При заточке и шлифовке (зернистость шлифовального круга — 80) обе грани не соединяют в угол, оставляя между ними чуть заметную плоскую полоску.
Чем точить: разнообразие материалов
Точильные бруски можно условно разделить на материалы природного и искусственного происхождения. Натуральные камни – это сланцы, кварцы, халцедоны и корунды разного вида и цвета (например, черный бразильский сланец). Они стачиваются быстрее искусственных аналогов, зернистость часто бывает неравномерной, и редко – мелкой. К искусственным относят керамические и алмазные разновидности.
Самым прочным и твердым заточным устройством для ножей считается алмазный брусок. В его основе лежит металл или пластик, сверху тончайшим слоем нанесено алмазное напыление. Девайс не назовешь дешевым, зато он будет служить очень долго, так как практически не стачивается. Алмазному бруску необходимо время, чтобы притереться и выдавать отличные результаты, а очистить его можно под струей воды.
На рынке предлагаются технологические разновидности материала, например, эльборовые бруски для заточки. Они обладают сплошным рабочим слоем, изготовленным из кубического нитрида бора, характеризуются высокой твердостью и устойчивостью к химическим составляющим сплавов и сталей.
Камни с двумя типами зернистости Источник ytimg.com
Наиболее удобным типом точильного камня является брусок вытянутой формы, так как это облегчает процесс заточки. В идеале длина бруска должна быть больше длины лезвия. В домашних условиях достаточно иметь два бруска средней зернистости (разных), и один-два мелкозернистых. Хорошо себя зарекомендовал вариант с двойным зерном, на одной стороне оно крупное, на другой – более мелкое (например, зерно 125/100).
Для улучшения качества заточки природный камень перед применением смачивают водой (или вымачивают в ней непродолжительное время). Вода впитывается в структуру материала, а в процессе работы выделяется и смешивается с отделившимися под давлением лезвия частичками. Смесь воды и абразива образует пасту, улучшающую качество заточки.
Воду можно заменить минеральным маслом. С применением масла всегда затачивают ножи на арканзасском камне, имеющим разную текстуру. Твердые разновидности используют для дошлифовки и наиболее острого затачивания, средние – для подтачивания инструмента, мягкие – для быстрой шлифовки. После работы арканзасский камень очищают при помощи щетки, горячей воды и мыла.
Смачивание водой повышает эффективность работы Источник prom.st
