Текст книги "Бондарное дело. Инструменты"

Бондарное дело. Инструменты

Бондарные и деревообрабатывающие инструменты и приспособления

При изготовлении бондарных и иных изделий из древесины используют традиционные столярные и слесарные инструменты, специальные приспособления, специальные бондарные инструменты, а также станочное оборудование. Основными среди них являются следующие.

Измерительный и разметочный инструмент:

металлическая линейка;

карандаш;

угольник;

малка;

чертилка;

рейсмус;

циркуль;

кернер.

Режущий инструмент:

топор;

ножовка, широкая и узкая;

ножовка с обушком;

наградка;

выкружная (прорезная) пила;

нож-пилка;

лобзик;

шерхебель;

рубанок одинарный и двойной;

комплект плоских стамесок (шириной 8…25 мм); комплект полукруглых стамесок (шириной 6…15 мм);

рашпиль;

комплект напильников (с различным сечением и насечкой);

нож;

нож-косяк;

пружинные ножницы;

резаки (различной ширины и формы);

струги;

комплект сверл и др.

Монтажный и вспомогательный инструмент:

молоток массой 200 … 300 г;

отвертки с прямым и крестообразным шлицом;

киянка;

шило;

клещи;

плоскогубцы;

круглогубцы;

коловорот;

дрель;

бруски для заточки.

Приспособления:

струбцины;

стусло;

универсальные сверла;

прибор для выжигания;

штемпели для выжигания;

точило;

шлифовальные колодки и др.

Как изготовить шлифовальные колодки

От того, насколько аккуратно выполнено шлифование поверхностей бондарного изделия во многом зависит его качество. Для ручного шлифования бондарных изделий используют специальные шлифовальные устройства в виде колодок из сухой мягкой древесины, обернутых шлифовальной шкуркой. Для более плотного прилегания шкурки к обрабатываемой поверхности рабочую часть колодки оклеивают войлоком, резиной или иным мягким материалом. Изготовлена колодка должна быть так, чтобы обеспечить быстрое и надежное закрепление шкурки. Существует много разновидностей шлифовальных колодок. Предлагается два варианта для изготовления универсальных по форме и удобных в работе шлифовальных колодок.

В первом варианте материалами для изготовления шлифовальной колодки могут быть:

древесина сосны, ели, осины или липы размерами 100 х 60 х 30 мм, брусок сечением 12 х 10 мм;

фанера 10 мм;

винт М-6 длиной 35 мм;

гайка М6;

шайба;

кусок войлока, фетра или резины от камеры для мотоцикла;

гвозди 15 х 1 мм.

При выполнении работы понадобятся следующие инструменты:

линейка;

угольник;

плоские стамески 6 и 20 мм;

ножовка;

двойной рубанок;

плоский напильник;

сверло диаметром 6 мм;

дрель;

клещи;

молоток;

клей.

Для изготовления шлифовальной шкурки в центре колодки 3 необходимо разметить и просверлить отверстие диаметром 6 мм. Затем с одной стороны колодки выдолбить вокруг отверстия гнездо для гайки М6 и разметить на одной стороне колодки дугу скругления торца и контуры углублений для пальцев. Затем выдолбить углубления для пальцев и скруглить торец колодки. Далее следует распилить брусок на два отрезка 2 длиной по 60 мм и прикрепить их по краям клодки при помощи клея и гвоздей. Кромку одного из брусков застрагивают полукругом.

Из фанеры следует вырезать крышку 1 размером 70 х 60 мм. По центру крышки высверлить отверстие диаметром 6 мм и углубление для шайбы и головки винта и приклеить гайку М6 в гнездо при помощи эпоксидного клея. Наклеить на скругленный торец и подошву слой войлока или резины. Изготовленную колодку покрыть эмалью.

Для изготовления шлифовальной колодки во втором варианте в качестве материалов могут быть:

брусок, имеющий в сечении равносторонний треугольник со стороной 80 мм;

трехслойная фанера;

шурупы 20 х 2,5 мм;

кусок фетра или войлока.

Для выполнения колодки понадобятся следующие инструменты:

линейка;

угольник;

циркуль;

ножовка;

ординарный или двойной рубанок;

отвертка;

дрель;

лобзик;

сверло диаметром 3 мм.

Для изготовления колодки необходимо распилить заготовку на два бруска длиной по 100 мм и разметить и обработать профили колодок по чертежу.

Чтобы наиболее удобно и экономно разметить обе колодки необходимо:

вырезать из фанеры две детали 3 и просверлить в них отверстия; разметить и просверлить в торцах колодок углубления для шурупов; оклеить наружные поверхности колодок материалом; при помощи фанерных планок и шурупов соединить колодки между собой.

Кроме перечисленных инструментов и приспособлений в бондарном деле используют и другие, специальные инструменты и приспособления. Приобретать их и изготавливать необходимо постепенно, по мере необходимости. К специальным инструментам для изготовления бондарных изделий относятся:

круговой горбач;

уторник;

набойник;

набойка;

бондарная скоба;

натяг и др.

Такой инструмент, как натяг, можно встретить лишь в бондарной мастерской. С его помощью надевают (натягивают) на остов бондарной посуды деревянные и металлические уторные обручи. Натяг состоит из деревянного бруска с рукояткой на одном конце и металлическим крючком – на другом. При надевании на бочку обруч зацепляют крюком, а торец деревянного бруска упирают в край посуды. Остов предварительно стягивают с помощью ворота канатом или прочным тросом). Нажав на рукоятку часть обруча натягивают на край клепок. Затем натяг передвигают вдоль борта бочки и таким же образом натягивают на остов все остальные участки обруча. Деревянную часть натяга вырезают из бука, березы или дуба. Крюк изготавливают из стальной полоски толщиной 2,5 мм. Для больших натягов крюки делают из стали толщиной 5 мм.

Бондарным инструментом является и набойка, которая представляет собой клин, тупое долото, на торце которого напильником сделано небольшое углубление. Набойка служит для осадки, набивки обручей. Благодаря сделанному углублению набойка во время работы не соскакивает с обруча. Для осадки деревянных обручей изготавливают набойки с деревянным бойком, так как металлические раскалывают и мнут древесину. Изготавливаю набойку из букового, кленового, дубового, березового или рябинового бруска, который стесывали с двух сторон, чтобы образовался клин. Чтобы ударная часть не раскалывалась, на нее надевают металлическое кольцо. Набойка должна удобно лежать в руке, поэтому ее рукоятке придают округлую форму. На показаны металлические, деревянные и комбинированные набойки и способ набивания обруча деревянной набойкой с металлическим бойком.

При выполнении большинства бондарных работ обработку дерева во многом облегчают такие электрифицированные приборы, как электродрель, электроточило, электрораспылитель и др. Инструменты должны быть удобны в работе, чтобы в процессе работы меньше уставать и не получать травмы. Некоторые инструменты и приспособления нетрудно изготовить своими силами.

Хранить рабочий инструмент, приспособления и материалы необходимо в шкафу, в специальных ящиках или сумках. Полки для этих целей обычно не применяют, так как во время работы туда попадает пыль, которую трудно удалять. Материал следует разложить по ящикам, учитывая породы древесины и размеры заготовок. Если инструменты будут размещаться в ящиках, то для каждого из них следует предусмотреть специальное гнездо и способ крепления. Хранить инструменты навалом недопустимо, так как резцы быстро затупятся, и найти и вынуть нужный инструмент сложно, иногда даже опасно. Часть инструментов и других принадлежностей может находится в шкафу в висячем положении. Так их удобнее находить и брать в руки.

Несмотря на то, что древесина является сравнительно распространенным и доступным материалом, ее доставка, подготовка к окончательной обработке и хранение требуют определенных забот. В основном в бондарном деле применяют пиломатериалы – брусья и доски. Однако по толщине и ширине отходы брусьев и досок, как правило, превышают требуемые размеры заготовок, а их распиливание в домашней мастерской довольно сложно. Поэтому подготовку заготовок следует выполнять заранее.

Продольное распиливание можно выполнять ручной пилой или на круглопильных станках или электропилой. Иногда заготовкам целесообразно придать в сыром виде подходящую форму с необходимыми припусками, так как после высыхания обрабатывать их значительно труднее. Влажные заготовки сначала просушивают. С этой целью их устанавливают на лето в хорошо проветриваемом месте – в сарае, на чердаке, балконе и т. п. Некоторые заготовки, чтобы предупредить растрескивание, кипятят. Осенью и зимой сухие заготовки переносят в отапливаемое помещение. Там они должны находиться не менее двух недель до начала работы.

Кроме древесных материалов для изготовления изделий требуются заготовки из металла, гвозди, шурупы, клеи, лаки и др. Для склеивания древесины выпускают различные клеи – глютиновые, казеиновые, карбамидные и др. Можно использовать синтетический клей ПВА. Если склеиваемые поверхности прилегают неплотно, в некоторых случаях могут быть применены универсальные эпоксидные клеи.

Лаки различают по происхождению основного компонента – смолы: спиртовые, масляные, нитроцеллюлозные, синтетические и др. Каждый лак имеет свои преимущества и недостатки. Спиртовые лаки несложно нанести на поверхность вручную, но покрытие получается довольно неустойчивое, боится влаги, меняет цвет. Масляные лаки – устойчивые, но обладают жирным блеском; нитролак лучше наносить способом распыления, но он огнеопасен; синтетические лаки при высыхании выделяют сильный запах.

Какой лак применять в каждом конкретном случае, зависит от обстоятельств, и в первую очередь от условий дальнейшей эксплуатации изделий. Иногда бывает необходимо изменить цвет древесины. С этой целью на поверхность изделия или детали наносят красители. Готовые растворы для крашения древесины преимущественно коричневых тонов. Цветные красители можно получить растворяя в воде анилиновые краски, предназначенные для крашения материи и т. д.

Непрозрачное покрытие изделий из древесины может быть выполнено с помощью водоэмульсионных, масляных, эмалевых красок. На базе водоэмульсинной белой краски можно получить различные пастельные тона, если добавить в нее гуашь, водные растворы анилиновых красителей или специальную пасту. Такую краску удобно наносить на поверхность кистью, но покрытие получается неустойчивое. Некоторые изделия покрывают синтетической эмалью или нитроэмалью.

Гвозди различают по длине и диаметру стержня. В основном применяют небольшие гвозди длиной 15…60 мм. Чем больше различных типов гвоздей имеется в распоряжении во время работы, тем легче найти подходящий для каждого случая гвоздь. Гвозди лучше всего хранить в ящике или коробке, разделенной на отсеки, что позволит быстро выбрать нужный.

Шурупы, как и гвозди, имеют определенную длину и диаметр стержня. Кроме этого, их различают по форме головки (потайна, полупотайная и полукруглая) и шлица (крестообразный и прямой). Форму головки шурупа выбирают в зависимости от технологических и эксплуатационных требований, форма шлица в некоторых случаях существенного значения не имеет.

В числе материалов, необходимых для обработки древесины, следует иметь шлифовальную шкурку. Шлифовальную шкурку различают по типу абразива и размерам зерен. Для ручной шлифовкпи древесных деталей и изделий необходима шкурка с разной степенью зернистости: крупнозернистая, среднезернистая, мелкозернистая. Предпочтение надо отдать шкуркам, на которых зерна держатся крепко. В связи с тем в большинстве случает работа будет выполняться со светлой древесиной, лучше всего брать шкурки со светлыми абразивными зернами. Темные зерна, отделяемые от шкурки, зацепляются в сосудах древесины, особенно при обработке кольцесосудистых пород, и придают поверхности грязный вид.

Как изготавливать и затачивать деревообрабатывающие инструменты

Качество обработки древесины в большой степени зависит от заточки инструмента и материала, из которого он изготовлен. Работа некачественным и затупленным резцом требует больших затрат времени и усилий и не гарантирует получения изделий в соответствии с техническими условиями. Большинство специальных режущих инструментов, используемых для обработки древесины, можно изготовить самостоятельно.

Для изготовления режущего инструмента лучше всего подходят инструментальные стали определенных марок, обладающие достаточной твердостью, вязкостью и другими свойствами. Все инструментальные стали делятся на углеродистые, легированные и быстрорежущие.

Применяемые для изготовления инструментов углеродистые стали У9, У9А, У10, У10А и др. имеют высокую прочность, твердость в закаленном состоянии, износостойкость, но относительно малую теплостойкость, то есть они очень чувствительны к перегреванию. При температуре 200 градусов резко падает их твердость, снижаются режущие свойства.

Для изготовления деревообрабатывающих инструментов из легированных сталей применяют хромованадиевые, хромовольфрамовые и хромоникеливые стали. Самые качественные резцы изготавливают из быстрорежущей стали (Р18, Р9 и др.). Они обладают высокой износостойкостью и твердостью при повышенных температурах. Нужную форму резцам придают на абразивном круге. Самыми удобными заготовками для этого являются изношенные и сломанные металлорежущие инструменты – большие метчики, фрезы, полотна ножовочного станка.

При изготовлении резцов сложной конфигурации, например, полукруглых стамесок, ложечных ножей, центровых сверл и т. д., инструментальная сталь подвергается термической обработке – отжигу, закалке и отпуску. При отжиге сталь нагревают до 750 – 900 градусов Цельсия, выдерживают при этой температуре примерно одну четвертую часть времени нагрева и охлаждают медленно вместе с печью. Материал становится пластичнее, уменьшается его твердость, он легко поддается обработке.

После того, как резцу придана нужная форма, его закаляют. От качества выполнения этой операции в основном зависят режущие свойства инструмента. При закалке сталь нагревают до белого каления и затем быстро охлаждают в жидкой среде: сначала в воде (до температуры 350 – 450 градусов Цельсия), затем в масле до полного остывания. Момент переноса детали из воды в масло определяют по тому, прекращается ли дрожание клещей и кончается ли свист от интенсивного испарения жидкости. В воде деталь надо все время перемещать, чтобы вокруг нее не образовалась паровая рубашка. Легированные стали при закалке охлаждают только в масле.

Отпуск служит для улучшения структуры стали и снятия внутреннего напряжения. При этом сталь сохраняет твердость и повышает пластичность. При отпуске сталь сталь, в зависимости от марки, нагревают до температуры 120 – 400 градусов Цельсия, затем дают остыть на воздухе.

Заточка резцов играет очень важную роль в деревообработке, так как от своевременной и выполненной на высоком уровне заточки режущих инструментов в первую очередь зависит успех и качество обработки древесины. Тупой резец не режет, а рвет волокна. Для обработки в этом случае требуется значительно больше усилий, в результате получается негладкая шероховатая поверхность. В таком случае брак можно поправить, обработав изделие напильником или шкуркой, но, кроме значительных неоправданных затрат времени, это, в свою очередь, может привести к нарушению размеров и формы изделия.

Клинообразные резцы затачивают в два приема: предварительный (обдирка) и окончательный (правка). Предварительную заточку проводят на заточных кругах, окончательную на оселках. Правят резец в ходе работы в том случае, если излишне увеличился угол заострения или на нем из-за неосторожного обращения возникли "зубья".

Применяемые для заточки абразивные камни бывают природные и искусственные. Во время заточки фаску инструмента необходимо всей поверхностью плотно, но не сильно прижать к точилу и равномерно водить им из стороны в сторону. При заточке резцов на обычном точиле на подручник следует прикрепить специальную подставку, которая гарантирует нужный угол заострения. Чтобы избежать перегрева резец следует периодически охлаждать в воде.

Признаком образования острого угла лезвия является появление заусенцев, которые при последующей доводке отпадают. Поскольку абразивный круг имеет цилиндрическую форму, то фаска заточки получается вогнутой, что облегчает правку на оселках. Оселок предварительно помещают в гнездо, выдолбленное в деревянном бруске, а затем всю конструкцию фиксируют на верстачной доске. Лучше всего под рукой иметь два абразивных бруска с разной зернистостью. Оселок необходимо слегка смочить, чтобы образовавшаяся пыль быстрее удалялась. Для этого используют смесь автомобильного масла с керосином или дизельным топливом.

При затачивании фаску инструмента прижимают к оселку двумя руками и перемещают круговыми движениями по всей поверхности бруска, чтобы она изнашивалась равномерно. Затем резец с одной фаской кладут на оселок передней гранью и правят ее движением на себя. После такой доводки резец вытирают тканью и пробуют остроту на древесине, перемещая лезвие поперек волокон. Резцы с вогнутыми кривыми лезвиями затачивают фигрными оселками или напильниками соответствующего профиля, а затем правят смесью наждачного порошка и масла. Для этого потребуется кусок твердой кольцесосудистой древесины соответствующего профиля.

Заточка и разводка пил производится при помощи трехгранных или ромбических напильников. Перед заточкой зубья пилы выравнивают по высоте и разводят. Для выравнивания зубьев пользуются специальным приспособлением. В деревянную колодку с прорезью для полотна инструмента вставляют напильник и фугуют зубья до тех пор, пока на вершине каждого из них не образуется небольшая плоскость. Для разводки также используют различные приспособления. Эту операцию можно выполнить простой разводкой и специальными клещами. Оба эти приспособления имеют упоры, которые гарантируют одинаковый угол наклона каждого зуба. Мелкие зубья такими инструментами разводить нельзя. В этом случае используют отвертку. Полотно инструмента закрепляют в вертикальном положении в тисках а затем отверткой отгибают каждый зуб в нижнюю сторону. Развод получается неровным. Для выправления положения пилу продергивают через щель соответствующей ширины с закругленными краями.

Для заточки пил для продольного раскроя материала и универсальных инструментов их также размещают в тисках или в специальном приспособлении. Начинают работу трехгранным напильником с правой стороны. Происходит одновременная обработка передней грани одного и задней грани соседнего зуба. Каждый зуб затачивают до тех пор, пока вершина не станет острой, то есть образуется режущая кромка.

Пилы, предназначенные для разрезания материала поперек волокон затачивают в специальном приспособлении, позволяющем установить полотно инструмента под определенным углом. Затачивают только зубья, разведенные "от себя", направляя напильник под углом 60 – 70 градусов к полотну. Обе грани зуба затачивают с одинаковым наклоном. Затем полотно поворачивают и операцию повторяют.

Заточка циклей отличается от заточки других режущих инструментов, так как режущей частью цикли является заусениц. Перед образованием заусенца грани цикли обрабатывают под прямой угол. Для этого циклю устанавливают в тисках или в приспособлении для заточки пил в вертикальном положении и опиливают плоским напильником. Затем кромку доводят на бруске и оселке, избегая округления ребер. Поэтому циклю надо держать строго перпендикулярно к поверхности абразива, целесообразно использовать опорную колодку из древесины. Образующийся при заточке тонкий заусениц удаляют таким же образом, как и у ножа рубанка, положив циклю пластью на оселок.

Наводка режущего заусенца заключается в том, что специальным круглым стальным стержнем отгибают острые ребра цикли в сторону пласти. Режущий заусенец образуется после нескольких проходов, поэтому прижимать стержень к грани цикли сильно не следует. После наводки цикли ее испытывают на твердой древесине лиственных пород. Если при работе образуются тонкие стружки, то инструмент заточен правильно. После затупления заусенца опиливать и править циклю каждый раз не нужно. Тупой заусенец отгибают наводным стержнем назад и наводят новый.

Как выполнять сверление

Чтобы образовать в древесине круглые, чаще всего цилиндрические отверстия, применяют специальные режущие инструменты – сверла. Сверла могут приводиться в движение вручную, при помощи сверлильных станков или электродрелей. Вручную сверло вращают при помощи воротка, коловорота или дрели. Основным недостатком при ручном сверлении является то, что вследствие неодинаковой твердости отдельных слоев древесины центр сверла отклоняется от выбранного направления и практически невозможно добиться нужной точности.

При механизированном сверлении на сверлильном станке работа начинается с наладки станка – закрепления сверла, регулировки высоты корпуса при помощи ограничительного устройства с учетом размера заготовки и глубины отверстия. При выполнении сквозных отверстий под деталь помещают гладкую подставку и плотно прижимают к ней заготовку, иначе от нижней поверхности детали могут отойти волокна древесины и образоваться сколы. Чтобы сверло не отклонялось в сторону от места разметки, в центре будущего отверстия следует делать углубление при помощи шила, кернера или гвоздя. Для повышения точности работы при сверлении применяют специальные приспособления – кондукторы.

Как и все деревообрабатывающее оборудование, сверлильный станок универсален. На нем при помощи специальных инструментов можно также нарезать цилиндрические и профильные диски. При помощи цилиндрического сверла можно изготавливать орнамент для украшения изделий. При помощи соответствующих резцов на сверлильном станке получают и профильные диски.

При сверлении деталей, как и при выполнении операций на других станках, необходимо строго соблюдать правила безопасности. Так, наладку и регулировку можно проводить только при выключенном станке, перед пуском станка следует убедиться в том, что сверло центрировано и надежно закреплено в патроне; мелкие заготовки следует закреплять в рабочем положении при помощи специальных приспособлений; сверло, патрон и другие движущиеся детали станка запрещается тормозить рукой.