Чтоб работалось легко и складно: заточка инструмента
Многие строительные операции требуют применения ручного или механического инструмента, для которого необходима периодическая заточка. 
В первую очередь это касается режущих видов «помощников», где от предельной остроты резца зависит качественное исполнение работы мастером.
Заточка инструмента обязывает самоделкина знать технику исполнения для каждого отдельного вида инвентаря и иметь свой минимальный набор точильных приспособлений. Величина «боевого» комплекта варьируется в зависимости от типа «снаряжения», которым постоянно пользуются в работе и для которого необходимо такое периодическое «обновление».
Технология заточки инструмента
Существует два способа «обновления» резцов режущего инструмента׃
В первом случае резцы обрабатываются с помощью точильного инструмента только механическим способом, а во втором случае процесс заточки происходит под средством электрического и химико-механического «контакта» с обязательной чистовой доводкой инструмента.
Мы остановимся подробнее на самом популярном абразивном методе, широко применяемом самоделкинами. Но, прежде чем приступить непосредственно к описанию технологии заточки инструмента, остановимся на материалах, используемых для изготовления резцов.
Из каких материалов изготовляют режущий инструмент?
К режущей части инструмента предъявляется ряд обязательных требований׃
- Твердость и прочность
- Стойкость к стиранию
- «Иммунитет» к тепловым нагрузкам
- Технологические возможности к «трансформации»
Помимо этого набора не последнюю роль играет стоимость используемого в работе материала, так как она является основополагающим фактором при ценообразовании товара на рынке.
Для того чтобы заточка инструмента режущего прошла успешно, следует точно знать «начинку» своего инвентаря. Вариантов исполнения несколько׃
1. Инструментальная сталь
Это самый популярный и доступный материал для изготовления резцов режущих инструментов. В зависимости от сферы использования инвентаря, применяют определенный «рецепт» стали׃
- Для инструментов, работающих на невысоких скоростях и в спектре температур до 220-250 0 С, используют углеродистую сталь У13а, У10а, У8а, У7а и т.п. Материал обладает высокой твердостью (НRС 64), но закаливается на небольшую глубину. Чтобы улучшить его технические характеристики, стартовую температуру для процедуры «усиления» берут относительно невысокой (120 0-130 0 С), чтобы уменьшить напряжение внутри стали из-за ее быстрой кристаллизации.
- Никелированная углеродная сталь, благодаря дополнительному компоненту (никелю), стает относительно пластичной и вязкой, что позволяет добиться более глубокой закалки материала. Определить наличие этой «добавки» в составе металла можно по маркировке, где присутствует латинская буква Н.
- Марганцевая углеродная сталь, благодаря вводу дополнительного компонента, стает более плотной и упругой, так же увеличивая внутреннюю границу закаливания материала. Обозначение в маркировке – Г.
- Хромированная сталь приобретает дополнительную прочность и устойчивость к коррозии, благодаря появлению в качественном составе карбидов. Принятая маркировка – Х.
- Вольфрамовая сталь стойка к высоким температурам и обладает повышенной твердостью. Обозначается в «коде» маркировки буквой В.
- Молибденовая сталь незаменима для конструкций, поддающихся повышенным нагрузкам. «Добавка» увеличивает глубину прокалки материала, при этом добавляя ему пластичности и вязкости, что значительно уменьшает его отпускную хрупкость. Обозначается буквой М.
- Ванадиевая сталь отлично держит удар из-за своей мелкозернистой структуры, но в тоже время плохо поддается шлифовке. Обозначается буквой Ф.
- Кремниевая сталь обладает равномерным распределением в своей структуре карбидов, что повышает тепловой порог материала и глубину его прокалки. В маркировке обозначается буквой С.
2. Твердые сплавы
Эта группа материалов специального назначения, так как используется для особо жестких условий эксплуатации. Более 20-ти видов твердых сплавов применяют для изготовления резцов металлообрабатывающих станков разной мощности. Им «по плечу» справиться с различными сплавами стали и выдержать интенсивный температурный режим (950 0 – 1150 0 С – в зависимости от вида), благодаря качественному составу материала׃ сплавы карбидов тугоплавких металлов в сочетании с кобальтом.
Различают три группы твердых сплавов׃
- Однокарбидные – на основе вольфрама (маркировка ВК)
- Двухкарбидные – на основе титана (маркировка ТК)
- Трехкарбидные – на основе титана и тантала (маркировка ТТК)
Первая группа материалов – самая прочная, вторая – самая износостойкая, а третий вариант представляет собой оптимальное соотношение этих двух полезных характеристик.
Есть еще ряд новейших разработок в этой отрасли (ОМ, ТМ и др.), но описанные виды являются наиболее часто используемыми материалами при производстве фрез и резцов для заводских металлообрабатывающих станков.
3. Минералокерамика
Данная группа материалов – это результат новейших разработок ученных, где качественный состав сплавов относительно проще предыдущей группы в плане дефицита компонентов, но сохраняет все свои полезные износоустойчивые характеристики. Самым прогрессивным представителем минералокерамического класса является микролит, который по указанным свойствам стоит на ступеньку выше «твердочков», уступая им лишь в ударной прочности. Допустимый температурный режим материала солидный – до 1200 0 С. Чтобы избежать губительных ударных нагрузок, инструмент, оснащенный резцом из этого материала, ограждают от подобного негатива.
4. Алмаз
Самый прочный в мире камень активно используют при изготовлении режущих инструментов. Для этих целей подбирают природный алмаз (размер камня до 1 карата), алмазный порошок или синтетический аналог камня.
Материалы и инструменты для заточки инструмента
Чтобы выполнить заточку резцов режущих инструментов, необходимы материалы, обладающие не меньшими уникальными техническими характеристиками, нежели их «оппоненты». Они должны на равных бороться со сверхпрочными представителями группы металлов так, чтобы успешно выполнить свою миссию и не испортить полезные свойства обрабатываемой детали.
Заточка инструмента выполняется с помощью материалов, получивших название абразивные. Среди них есть как «дары» природы, так и «плоды» изобретения человека.
- Искусственное «сырье» для абразива׃ искусственный алмаз, электрокорунд, карбид бора, карбид кремния и т.п.
- Природное «сырье» для абразива׃ наждак, натуральный алмаз, песчаник, глинистый сланец, мелкозернистый шифер
Для желаемого эффекта поверхность абразива должна быть настолько шершавой, насколько сильно требуется взаимодействие с затачиваемым резцом. Для этого используемый материал перерабатывают в порошок нужной зернистости и под средством связки (керамической, органической, металлической и др.) получают цельный кусок точила заданного размера и формы. Это сложный технологический процесс, поскольку от слаженной совместной работы абразива и связующего зависят эксплуатационные характеристики точильного инструмента.
Что касается классификации «помощников» данной группы, то весь абразивный инвентарь подразделяется на несколько групп по таким качественным характеристикам׃
І. По методу работы точильный инструмент делится на׃
Используется для работы с «фигурными» резцами или там, где не нужна предельная точность заточки. Популярные представители группы׃ напильники, точильные камни, оселки, надфили, рашпили и др.
Это автоматизированные машины разного размера, мощности и набора функций. Классическим представителем является электроточило, которое оснащено одним или двумя шлифовальными кругами разного класса.
В виду низкой производительности и неточности ручных точил, они все реже применяются для заточки режущего инвентаря, оставляя за собой узкий спектр из бытового деревообрабатывающего столярного инструмента.
ІІ. По степени воздействия на рабочую деталь точильный инструмент делится на׃
Каждая из этих категорий в свою очередь разбивается на несколько уровней интенсивности׃ очень, средне, весьма, сверх. Различить предназначение того или иного абразива можно по маркировке на нем (буквы – М, С, Т и цифры – 1,2,3). В работе мастер использует сразу несколько образцов для первичной, а затем финишной обработки детали.
ІІІ. По своей «работоспособности» точильный инструмент делится на׃
В отличие от бытового точила, почти все профессиональные абразивные инструменты работают в автоматическом или полуавтоматическом режиме и предназначены для жесткой эксплуатации, поскольку для их производства использованы более «крепкие» расходные материалы.
IV. По габаритам и маневренности, точильный инструмент делиться на׃
- Стационарный
- Переносной
Здесь все предельно ясно. Переносные инструменты преимущественно бытового предназначения, а стационарные станки в своей работе используют профессионалы.
Три принципа правильной работы с точильным инструментом
Итак, первое правило гласит׃
№ 1. При заточке инструмента нужно обеспечить охлаждение резца
Металл при трении очень быстро нагревается, что негативно отображается на его выходных технических характеристиках. Это должен помнить каждый новичок в точильном деле. Чтобы решить эту проблему, точило периодически смачивают водой, а в больших станках, где температуры более «экстремальные» – маслом. Это позволит избежать перегрева рабочих поверхностей и продлить «жизнь» вашего инструмента.
Второе правило сформулируем так׃
№ 2. При заточке резец должен всей поверхностью соприкасаться с точилом
Речь идет о «полном» контакте резца с точильным камнем. Перекосы ведут к неминуемому повреждению затачиваемой детали, так как на ней появляются бугры, препятствующие дальнейшей нормальной работе с инструментом.
Последнее важное замечание касается угла заточки резца. Для каждого вида инструмента этот показатель свой. Например, стамеска – 18 – 20, струги – 20, ножницы – 60, топор столярный – 40.
Поэтому, третье правило звучит так׃
№ 3. Для каждого инструмента сохраняйте его «родной» угол заточки резца
Как же точно узнать этот параметр? Обычно угол заточки профессионального инструмента указан в его паспорте, а данные для бытовых популярных приспособлений занесены в профильные справочники строителя.
Другой нюанс – выставить нужный градус. В автоматических точилах с этим проще, ведь в там имеется вмонтированный угломер.
При заточке своего бытового инструмента вы будете лишены возможности определить этот угол с предельной точностью, но, по крайней мере, сможете на глаз приблизиться к истине. Главное, сохранить одинаковый наклон резца инструмента до окончания «профилактической» процедуры.
Заточка деревообрабатывающего инструмента
Для работы с деревом важна острота резцов столярных и плотницких принадлежностей. Заточка деревообрабатывающего инструмента требует наличия в арсенале мастера как ручных, так и автоматических точильных принадлежностей. Все режущие приспособления по дереву «обновляются» с помощью точильных кругов, камней, напильников и оселков.
Рассмотрим несколько вариантов работы с самыми популярными столярными инструментами
Заточка столярного инструмента № 1׃ пила
Сложность данной процедуры заключается в миниатюрности и многочисленности резцов инструмента. Поступает пила в продажу не достаточно подточенной (чаще вообще тупой), но это еще не все. Пилящий инструмент еще следует развести׃ отогнуть зубцы инструмента через один в противоположные оси стороны. Для этого используют специальное приспособление – разводку или же обходятся простыми подручными инструментами (клещи).
Перед началом заточки пилу следует полностью «обездвижить»׃ для этого инструмент фиксируют в тисках, предварительно заключив его в деревянные «объятия» досками во избежание получения «травм». Для заточки используют трехгранный (или ромбовидный) напильник, а саму процедуру выполняют двумя способами׃
- Прямая заточка – применяется для продольных пил. Напильник располагают перпендикулярно полотну пилы и выполняют поступательные движения в оба направления.
- Косая заточка – применяется для поперечных пил. Напильник повернут на 50 0 – 80 0 к полотну пилы и выполняет свою функцию только в одном направлении.
Заточка столярного ножа
Классические инструменты для заточки ножей – точильный камень и оселок, которые используются скорее для поддержания его «рабочей» формы. Если инвентарь сильно изношен (очень тупой, появились выщерблины), то с его заточкой справится лишь профессионал.
Любой нож состоит из фаски, лезвия и граней (передней и задней). Угол между передней гранью и фаской называют углом заточки. Чем он острее, тем легче работать мастеру-заточнику. Для столярных работ этот показатель равен 30 0.
Для обработки потребуется несколько видов абразивов. Первый «черновой» инструмент для заточки ножей – мелкозернистый точильный камень, зафиксированный колодкой, с помощью которого на поверхности фаски появляется четко выраженная заусеница, которая в процессе работы удаляется. Весь процесс проходит в такой последовательности׃
- К смоченному водой бруску прижимают нож всей фаской и поступательными движениями добиваются появления «дефекта»
- Нож переворачивают и полностью прижимают к бруску передней гранью, шлифуют до «перехода» заусеницы на фаску
- Нож снова переворачивают и прижимают фаской к бруску. Шлифуют поверхность до перехода заусеницы на переднюю грань ножа.
- Нож переворачивают и повторяют весь процесс до тех пора, пока «дефект» не исчезнет с поверхности фаски.
- Нож правят на смоченном водой оселке круговыми движениями по фаске и передней грани инструмента
Инструмент для заточки сверл по дереву тот же, что и для ножа (точильный брусок и оселок). А вот если геометрия поверхности не позволяет ими воспользоваться, то в ход идут напильники разной формы.
Но, если сверла сделаны из твердоплавких материалов или снабжены алмазными пайками, то инструменты для заточки принципиально иные.
Заточка алмазного, твердосплавного и металлорежущего инструмента
Даже те инструменты, резцы которых сделаны из сверхпрочного материала, нуждаются в периодической «медицинской помощи». Сложность этого процесса заключается в твердом «характере» образцов, сломать который не так уж просто, поэтому все работы выполняются исключительно в условиях хорошо оборудованных профильных цехов.
Заточка алмазного инструмента проходит на специальных станках, но перед этим специалист оценивает уровень повреждения образца. Просчитывается оптимальная глубина снятия верхнего покрытия пайки для возвращения ей первоначальных режущих характеристик. Это очень важный момент перед самой заточкой алмазного инструмента, так как его дороговизна накладывает условия предельной экономии к расходу дорогого материала.
После диагностики станок настраивают на нужную «волну» и машина с предельной точностью обрабатывает деталь, снимая только поврежденный слой алмазного покрытия.
Заточка металлорежущего инструмента
Бытовой инвентарь можно обновить описанным выше ручным способом, только следует использовать более «мощный» брусок из электрокорунда. Все чаще в мастерской самоделкина можно встретить электроточило, оснащенное одним или двумя абразивными дисками, что значительно упрощает рабочий процесс.
Для заточки профессионального металлорежущего инструмента используют только автоматические точильные станки, где можно подкорректировать резцы разной формы и размера.
Заточка твердосплавного инструмента
Твердые сплавы особенно чувствительны к ударной «агрессии», поэтому все точильные станки для резцов из данных материалов предусматривают максимальную защиту от шатания рабочего шлифовального диска. «Микротравмы» выводят из строя дорогостоящий инвентарь, поскольку резец покрывается «невидимыми» трещинами (рассмотреть можно под микроскопом), препятствующими его нормальной эксплуатации.
Для заточки твердосплавного инструмента используют абразивные круги из синтетического алмаза или карборунда.
Источник
