Книги по строительству и ремонту

Столярно-плотничьи работы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

5.3. Деревообработка

Обработка древесины включает: пиление, строгание, долбление, сверление, фрезерование, обработку на токарном станке, лущение и шлифование. При всех видах деревообработки снимается стружка.

Основной частью ручного или механизированного инструмента является резец в форме клина. В резце различают переднюю, заднюю грань и две боковые грани (5.15). Передняя и задняя грани образуют режущую кромку, называемую лезвием резца. У поперечных пил режущая кромка образована пересечением передней грани с боковыми.

Резцы по числу режущих кромок подразделяют на простые и сложные. Простые резцы имеют одну режущую кромку (ножи ручного строгального инструмента: рубанок, фуганок и ножи строгальных станков). Сложные резцы имеют две и более режущие кромки (ручные и механические пилы, сверла и др.).

Резец, режущий древесину, встречает ее сопротивление. Величину сопротивления, которую резец встречает на площади 1 м2 поперечного сечения стружки, называют удельным сопротивлением резанию. При резании древесины различают углы, образуемые передней и задней гранями резца с поверхностью обработки (5.16).

Угол между передней и задней гранями резца называют углом заточки. Для строгальных ножей и стамесок он составляет 20...30° и зависит от   твердости обрабатываемого материала.

Угол между передней гранью резца и поверхностью обработки называют углом резания. У строгальных ножей ручного инструмента он составляет 45...50°, а станочного — 45...65°. Чистота обработки поверхности зависит от величины угла резания — чем он больше, тем ровнее поверхность. Увеличение угла резания увеличивает силу резания. Чистота обработки поверхности зависит от скорости вращения инструмента и подачи материала. Другими словами, чем больше скорость вращения инструмента и меньше скорость подачи, тем выше чистота обработки поверхности.

Угол между задней гранью резца и поверхностью обработки называют задним углом. Величина этого угла зависит от угла заточки и угла резания.

Различают три основных варианта резания (5.17): поперек волокон, вдоль волокон и резание в торец.

Резание в торец требует наибольших усилий. Резание наискось (под углом к направлению волокон) выполняют при косослойной или свилеватой древесине. Резание вдоль волокон в 2...2,5 раза меньше чем резание поперек волокон.

Сила резания зависит не только от угла заточки и угла резания, но и от твердости древесины, ширины лезвия резца, влажности древесины, направления резания, заточки резца и сил трения об опилки и стружку.

Твердая древесина (дуб, бук, ясень, груша и др.), а также древесина, имеющая сучки, свилеватость, косослой, при обработке требует больших усилий. Неоднородность структуры древесины предопределяет неодинаковую величину сопротивления, зависящую от направления резания.

Форма стружки зависит от направления резания. При резании в торец стружка получится в виде опилок. При резании вдоль волокон образуется лентообразная стружка. При резании древесины поперек волокон получается стружка в виде мелкой щепы, а обработанная поверхность становится шероховатой.

Затупление резца требует увеличения силы резания. Тупой резец не перерезает, а вжимает и рвет древесину. Из-за затупления резца после 4 ч работы сила резания возрастает в 1,5 раза. Тупой резец увеличивает трение между резцом и стружкой, требующей дополнительных усилий и перегреза резца.

Влажная древесина обрабатывается легче, чем сухая, из-за твердости последней. Однако чистота обработки влажной древесины ниже из-за ворсистости.

Чистота обработки древесины зависит от направления резания. Резание вдоль волокон дает гладкую поверхность. При резании поперек волокон чистота обработки возможна при остром резце и очень тонкой стружке. Резец, обрабатывающий древесину, углубляется в нее, стружка из-за эластичности отделяется до того, как прикоснется резец, и обрабатываемая поверхность имеет шероховатость. Это характерно при резании поперек волоки (рис.5.18,а). Для получения чистоты обработки поверхности перед резцом ставят подпорную линейку. Чистую поверхность можно полупить, если резец строгального инструмента (ручного, электрифицированного или станочного) дополнить сгружколомателем (5.18,е,г). Он увеличивает угол резания, ломает стружку, превращая в спираль. Чем тоньше толщина стружки, тем лучше чистота обработки поверхности.

Увеличение резцов (зубьев дисковой пилы, ножей на валу строгального станка и т. д.) уменьшает толщину стружки и повышает чистоту обработки.

На качество обработки древесины любой породы, включая наличие пороков (сучки, косослой, свилеватость и др.), влияет скорость движения резца. С увеличением скорости вращения режущего инструмента становится более мелкой волнистость стружкообразования, что повышает чистоту обрабатываемой поверхности.

На чистоту обработки отдельных участков влияют пороки, свойства древесины, острота резцов, неточность в разметке, нарушение технологии.

Деформации древесины, вызванные ее влажностью, превосходят допустимые в деревообработке отклонения в размерах. До обработки пиломатериалов для плотничных и столярных деталей проверяют влажность древесины.

Столярный верстак. Обработку древесины ручным инструментом выполняют на столярном верстаке (5.19). Обрабатываемый материал закрепляют,   чтобы было удобно пилить, строгать, выдалбливать    отверстия, пазы. Основные части верстака: основание (подверстачье) и рабочая доска. Основание верстака изготовляют из соснового пиломатериала, а рабочую доску — из сухих твердолиственных пород    (дуба, бука, ясеня, березы и др.). Толщина доски верстака 7...8 см. Во избежание коробления доски верстака изготовляют из склеенных дощечек толщиной 3,5...4 м.    В задней части рабочей доски предусмотрен лоток для хранения необходимого инструмента. Для остального инструмента используют ящик под рабочей доской. Верстак имеет две прижимные коробки — тиски, которыми закрепляют обрабатываемые детали. Сквозные гнезда в рабочей доске предназначены для стальных или дубовых прижимных клиньев. Эту часть рабочей доски используют для закрепления и строгания пиломатериала. Высоту верстака регулируют по рвету    рабочего, чтобы во время работы он меньше уставал. Для увеличения высоты под ножки верстака ставят подкладку из доски или бруска, при необходимости перед верстаком укладывают на нужной высоте решетку.

Для определения необходимой высоты верстака следует встать к нему лицом и положить ладони обеих рук на поверхность рабочей доски. Если ладони без напряжения касаются рабочей доски, то, значит, высота верстака соответствует росту работающего. Чтобы при работе не испортить рабочую доску верстака, например при работе стамеской, под обрабатываемую деталь подкладывают дощечку. Необходимо периодически смазывать винты тисков (прижимных коробок) и покрывать поверхность рабочей доски олифой.

Классы точности в деревообработке. Во избежание ошибок в размерах, влажность древесины должна быть на 2...3 % ниже среднеэксплуатационной влажности. Например, влажность оконных рам 9...11 %, внутренних дверей — 7...10 %, наружных дверей — 14...17 %.

Допустимые отклонения в деревообработке относят к изделиям, размеры которых не более 3150 мм. Величина допустимого отклонения увеличивается с размерами детали.

Изделия деревообрабатывающей промышленности в зависимости от точности обработки подразделяют на три класса точности.

Первый класс точности для изделий с высокой точностью обработки: деревянные части механизма музыкальных инструментов, измерительного инструмента, деталей физических инструментов и др. Точность измерения таких изделий до ±0,02 мм.

Второй класс точности для мебели, радио- и телевизионных футляров, встроенной фанерованной мебели, столярных дверей и др. В этом классе точность измерения до ±0,05 мм.

Третий класс точности для изделий, эксплуатируемых при перепадах влажности, у которых отклонения размеров не влияют на их внешний вид и функциональные требования. По третьему классу точности изготовляют окна, двери, деревянные детали сельскохозяйственных машин, вагонов и других подобных изделий. Точность измерения в этом классе ±0,1 мм.

Номинальный размер детали, узла или изделия является основным размером, который определяется расчетным или опытным путем и указывается в чертеже (в мм).

Действительный размер — это фактический размер детали, полученный измерением после обработки. Точность измерения должна отвечать классу точности.

Предельный размер — это два допустимых размера, между которыми находится действительный размер. Наибольший допустимый размер называют наибольшим предельным размером, наименьший допустимый размер — наименьшим предельным   размером.

Отклонение — это разница между номинальным и действительным размерами. Разницу между наибольшим предельным размером и номинальным размером называют верхним отклонением, разницу между номинальным размером и минимальным предельным размером — нижним отклонением.

Допуск — это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Элементы системы допусков и посадок показаны на 5.20. . Помимо предельных отклонений есть допустимые предельные отклонения свободных размеров конструкций (табл. 5.1). Свободные размеры не оказывают влияния на размеры смежных конструкций и не зависят от них.

Посадки в деревообработке. В деревообработке систему отклонений размеров объединяют с видами соединений деталей — посадкой. В соединении двух деталей (посадке) две сопрягаемые части или поверхности: гнездо или отверстие — с одной стороны и шип или вал — с другой стороны. Для всех видов посадок за основу принимают отверстие. Систему посадок деревянных конструкций принято называть системой отверстий. Для отверстий допустимо верхнее отклонение, размеры отверстий могут быть в границах допустимых отклонений, но только большими, чем номинальный размер. Противоположная часть посадки — шип или вал, его размер является переменным, приспосабливаемым к размеру отверстия, и зависит от выбранных посадок. Для приспосабливаемой части соединения, т. е. вала, допустимы положительные и отрицательные отклонения. Если отверстие больше вала, тогда имеется зазор, позволяющий соединяемым деталям свободно перемещаться. Это перемещение зависит от величины зазора и такое соединение называют подвижной посадкой. Если вал больше отверстия, тогда древесина в месте соединения напряжена (растянута или сжата), т. е. образуется натяг. Степень натяга зависит от раз-ницы размеров отверстия и вала. Такое соединение деталей называют неподвижной посадкой.

Деревянные конструкции изготовляют по второму и третьему классу точности обработки (табл. 5.2).

Второй класс точности обработки деталей имеет шесть видов посадок: неподвижные (тугая, напряженная и плотная посадки); подвижные (скользящая, ходовая и легкоходовая посадки).

Третий класс точности имеет пять видов посадок: неподвижные (напряженная и плотная посадки); подвижные (скользящая, ходовая и легкоходовая посадки).

Тугая посадка имеет наибольший натяг (в мебельных конструкциях при массивных Т-образных соединениях).

Напряженную посадку применяют в угловых соединениях рам и коробок.

Ходовую посадку применяют в шиповых соединениях, при сплачивании щитов, в рамных конструкциях с филенками и др. Окончательная прочность таких посадок достигается только после склеивания.

Скользящую посадку употребляют в конструкциях, детали которых из-за нагрузки или деформации должны скользить при достаточно плотном соединении.

Ходовую посадку применяют в угловых соединениях оконных рам и дверных полотен.

Легкоходовая посадка является основной для изделий с выдвижными элементами, например с выдвижными ящиками.

В окнах и дверях допустимое отклонение зазоров в сопряжениях допускается до ±1 мм. Коробление оконных и дверных створок, неоткрывающихся переплетов не более 2 мм, а для форточек — не более 1 мм. Отклонение от прямоугольной   формы,   измеренной   по внутренним диагоналям, — не более ±3 мм.

Чистота обработки зависит от шероховатости поверхности древесины. Шероховатость определяют расстоянием от вершины гребня до дна впадины неровности в мм. или в мкм (микрометрах). Как минимум выполняют три замера, вычисляя среднюю арифметическую величину. Шероховатость поверхности измеряют оптическими приборами. Шероховатость поверхности древесины подразделяют на 10 классов (табл. 5.3).

Пилы и пиление. Пилы изготовляют из высококачественной стали с нарезанными зубьями. Для плотничных и столярных работ используют широкую ножовку, ножовку с обушком, узкую ножовку; пилу с ограничителем глубины пиления (наградку), а также фанерную пилку (нож) (5.21).

Широкую ножовку изготовляют из стальной ленты длиной 0,7 м, шириной у рукоятки 11 см и на узком конце 2...7 см. Рукоятка бывает деревянной, металлической или пластмассовой. Узкая ножовка служит для выпиливания криволинейных сквозных отверстий в деталях большой ширины. Лобзик (5.22) имеет узкую и тонкую (толщиной 0,3 мм, шириной 1...2 мм) пилку с мелкими зубьями. Пилка закреплена в дугообразной рамке и легко вынимается. Лобзиком выпиливают тонкие детали (фанеру) криволинейной формы. До начала работы конец пилки вставляют в заранее сделанное отверстие, а другой конец закрепляют в рамке. Пиление ведут по разметке. По окончании работы освобождают конец пилки и убирают ее из отверстия детали.

Ножовки с обушком применяют для неглубокого пиления, например пропиливания пазов в широких заготовках, для подгонки деталей при их сборке. Верх полотна усилен стальным обушком, увеличивающим жесткость полотна. Мелкие зубья имеют форму равнобедренного треугольника. Ножовкой пилят в обоих направлениях (рис, 5.21, в).

По форме зубьев различают пилы для продольного, смешанного и поперечного пиления (5.23).

Для пиления вдоль волокон используют пилы с косоугольными зубьями. Они режут древесину в одном направлении — от себя. Впадину между зубьями называют пазухой. Шагом зуба называют расстояние между вершинами смежных зубьев. Высота зуба равна перпендикуляру, проведенному из вершины зуба к его основанию. В зубе пилы три кромки (5.23,а). В пилах для продольного пиления резание выполняет короткая режущая часть — передняя кромка, а боковая кромка только отделяет волокна древесины.

Для продольного и поперечного пиления служит лучковая пила. Она состоит из рамы-лучка с натянутым пильным полотном. Последнее выполняют из стальной ленты длиной около 1 м, шириной 45...60 и толщиной 0,4...0,7 мм. Шаг зубьев 4...5 мм, высота зубьев 5...6 мм. Концы пильного полотна закреплены в низу стоек рамы-лучка. Полотно натягивают тетивой из бечевки, закрепленной между верхними концами   стоек и закрутки.   Поворот   пильного   полотна ведут с помощью ручек. Такой пилой может работать один человек. Пропил получается гладким и ровным. Зубья пил для поперечного пиления режут волокна, боковые кромки зубьев, а передняя кромка их только отделяет. В пилах для продольного пиления режет древесину передняя кромка зуба. Это учитывают при определении углов заточки зубьев пил для поперечного и продольного пиления.

У пил для продольного пиления мягкой древесины угол заточки 40...45°, у пил для твердой древесины — до 70°, в пилах поперечного пиления угол между режущими кромками зубьев 60...70 °, а угол заточки — 45... 80°. У пил для смешанного пиления угол заточки 50.., 60°. Углы зубьев пил следующие: для продольного пиления — 60...80°, для поперечного — 90—120°, для смешанного— 90°.

Для пропиливания неглубоких пазов и гнезд шиповых соединений используют так называемую наград-ку. Для регулирования глубины пропила она имеет передвижной упор. Толщина пильного полотна 0,4... 0,7 мм, длина — 100... 120 мм.

Виды и приемы пиления. По виду закрепления детали в верстаке различают: горизонтальное пиление вдоль волокон, вертикальное пиление вдоль волокон, горизонтальное пиление поперек волокон и пиление под углом.

При горизонтальном пилении вдоль волокон заготовку закрепляют, прижимая ее к столу струбцинами (5.24), чтобы отпиливаемая часть выступала за пределы края верстака. Корпус рабочего при этом должен быть несколько наклонен вперед, пилу надо держать вертикально. Вначале делают запил, двигая пилу несколько раз вверх, после того, как запил станет глубоким, начинают пиление, двигая пилу вверх и вниз. Клин, вставленный в пропил, предупреждает зажатие полотна пилы.

При вертикальном пилении вдоль волокон заготовку закрепляют в верстаке передним или задним зажимом (5.26). На рисунке показано положение ног рабочего в процессе пиления. Распиливая тонкую доску, ее зажимают так, чтобы она не гнулась, поднимая вверх по мере пропиливания. Пиление начинают с запила, после чего работают на полный размах полотна пилы, не нажимая на нее. Короткие заготовки распиливают начиная с одного конца, а затем, перевернув заготовку, с другого. Распиловку длинных досок (вдоль волокон) выполняют, опирая их концы на подставки (см. 5.25).

Распиливая заготовку поперек волокон, отпиливаемый конец выдвигают за край верстака (5.27). До начала пиления выполняют запил, в процессе пиления следят за положением и наклоном пильного полотна

Во избежание отщепа отпиливаемую часть заготовки (5.27, б) в конце пиления следует поддерживать рукой.

Для шиповых соединений или других деталей, требующих сопряжений под углом 45 или 90°, используют шаблон (стусл) (5.28, д). При многократном пользовании пропилы на стенке стусла могут стать чрезмерно широкими и оно не будет давать точного размера угла. Для продления долговечности стусла его боковые стенки выполняют из досок твердолиственных пород. Для торцовки досок (одной ширины) используют специальный шаблон (5.28, ж). Боковые стойки шаблона служат направляющими для пилы, их выполняют из твердой древесины. Для досок определенной ширины необходим индивидуальный шаблон.

Распиловка древесины вручную допустима при небольших объемах работ. Применение электрических пил повышает производительность труда в 5...10 раз, экономит рабочую силу и снижает производственные расходы. Дисковые электрические пилы массой 5... 12 кг удобны для работы на деревообрабатывающих предприятиях, в мастерских, на строительных площадках (5.29). Техническая характеристика дисковых пил ИЭ-5104, ИЭ-5106, ИЭ-5107 дана в табл. 5.4.

Работая с электропилой, ее подают вручную на распиливаемуго заготовку. Перевернутую электропилу (пильным диском вверх) закрепляют болтами на верстаке, чтобы панель пилы была в уровне с плоскостью верстака. Защитный кожух снимают с электропилы и крепят к столу над диском. В этом случае распиливаемый материал подают вручную к вращающемуся диску пилы. До начала работы с электрической дисковой пилой следует проверить выполнение требований техники безопасности.

На деревообрабатывающих предприятиях при массовой   заготовке  деталей   используют  стационарные круглопильные станки (5.30). Основные части таких станков: рабочий стол (станина) и вал с пильным диском. Вращение вала происходит от электродвигателя через клиноременную передачу. На рабочем столе установлена направляющая линейка, регулирующая расстояние от пильного диска.

Механические пилы и пиление на них. К ним относятся: круглопильный станок с гусеничной подачей, ленточнопильный станок, двухпильный концеравни-тельный станок, универсальный круглопильный станок н др.

Круглопильный станок с гусеничной подачей служит для продольной распиловки пиломатериалов после их торцовки по длине. Гусеничная подача продвигает деталь к диску пилы, прижимая ее специальными роликами к конвейеру. Электродвигатель вращает пильный диск. Вертикальное положение диска регулируется маховичком с рукояткой. Над диском пилы и роликами подачи установлен защитный кожух, предотвращающий травматизм.

Ленточнопильный станок ЛС80-3 применяют для криво- и прямолинейного пиления. Спаянную пильную ленту надевают на ведущий и ведомый шкивы, натягивая маховичком на суппорте верхнего натяжного шкива. В процессе работы тыльная сторона ленточной пилы упирается в ролики, что предупреждает ее смещение при значительных усилиях подачи распиливаемой заготовки. Нижний шкив, соединенный с электродвигателем и вмонтированный в нижнюю часть станины, является ведущим.

Рабочий стол устанавливают под различными углами (до 45°) к направлению пиления, что позволяет пилить под любым углом к поверхности детали. Пиление детали выполняет часть пильной ленты, движущаяся вниз через разрез в стволе. Развод (отгиб) зубьев ленточной пилы в каждую сторону на 0Д5...3 мм зависит от твердости древесины. В случае разрыва ленты ее сваривают, а место сварки зашлифовывают.

Инструменты для строгания и строгание. Для получения ровной, чистой и гладкой поверхности древесину строгают ручным или механическим способом.

Для ручного строгания древесины используют рубанки. Их подразделяют на рубанки для    строгания плоских поверхностей и для строгания профильных поверхностей (5.31).

Рубанок имеет деревянную колодку, нижнюю часть которой называют подошвой. Для установки ножа и выхода стружки в колодке предусмотрено гнездо — леток. Для попадания срезанной стружки в леток подошва колодки завершается прорезью шириной 5... 9 мм, называемой пролетом. Узкая прорезь (пролет) колодки позволяет получать гладкую поверхность дрепесины. Для уменьшения ширины пролета подошву у прорези закрепляют вставкой из твердой древесины. Нож закрепляют в колодке деревянным клином, опирающимся на заплечики летка колодки. Нож плотно и равномерно прижимается к колодке клином, что позволяет получить качественно обработанную поверхность.

Ножи рубанков изготовляют из стали У8А или У9А. Передняя часть колодки имеет деревянный рожок, а задняя часть колодки фуганка — ручку. Колодку и клин рубанка изготовляют из твердолиственных пород (груши, ясеня, клена, граба, бука, белой акации и др.). Колодки рубанка бывают из металла.

Шерхебель, рубанок одинарный и двойной, фуганок, полуфуганок, торцевой рубанок, цинубель применяют для строгания плоских поверхностей.

Шерхебель предназначен для грубого строгания. Им обрабатывают поверхность древесины после распиловки (5.32, а). Нож с лезвием овальной формы, вставленный в колодку под углом 40°, срезает толстую стружку. Ширина ножа — 30...40 мм.

Рубанок с одиночным ножом (5.32, б) предназначен для строгания после распиловки или обработки шерхебелем. Ширина ножа — 50 мм, лезвие прямое, угол резания — 45...48°. Длина колодки рубанка 250 мм. Толщина стружки — 0,05...0,1 мм.

Рубанок с двойным ножом (5.32, в) отличается от одинарного рубанка тем, что к его ножу прикреплен стружколоматель, позволяющий получить более чистую поверхность. Нож вставляют в колодку под углом 60°. Конец стружколомателя, приближенный к лезвию резца, дает тонкую стружку и гладкую поверхность обработки. Плотное привинчивание стружколомателя винтом к ножу предотвращает защемление стружки. Угол резания рубанка с двойным ножом 45... 50°.'

Поверхность, обработанная двойным рубанком, имеет лучшее качество, чем обработанная одинарным рубанком. Рубанок с двойным ножом применяют при строгании свилеватой древесины торцов заготовок.

Фуганок (5.32, г) предназначен для строгания заготовок большой длины, с высокой чистотой обработки поверхности, например при выравнивании граней досок, сплачиваемых на клею. Длина колодки фуганка — ?00 мм, ширина ножа — 60...70 мм. Сферически-цилиндрическая пробка в передней части колодки служит для выбивания ножа из летка после удара молотком.

Фуганки с длиной колодки 500 мм называют полуфуганками. Они предназначены для строгания коротких деталей. Угол резания у фуганка и полуфуганка— 45...50".

Двуручный рубанок (5.32, з) служит для грубого строгания. Он имеет две цилиндрические ручки для работы вдвоем, когда рабочие сидят на обрабатываемом материале лицом друг к другу. Ширина ножа такого рубанка — 60...70 мм.

Цинубель (5.32, е) применяют для увеличения площади склеивания перед облицовыванием за счет придания ей шероховатости. Кромка ножа цинубеля имеет мелкие зубцы. Угол резания 80°. Цинубель — это укороченный рубанок с одиночным ножом, если вставить нож со стружколомателем, то его можно использовать для строгания деталей под углом к торцу заготовки.

Цикли (5.33). Ими зачищают поверхность твердолиствеиных пород после строгания двойным рубанком (цинубелем с двойным ножом) или зачистки поверхности паркетных полов. Цикли изготовляют из полотна пилы. Их длина 150, ширина 60 и толщина 1 мм. Цикли имеют рукоятку. Их лезвие затачивают мелким напильником. Угол резания циклей — до 90°, позволяющий получить гладкую и ровную поверхность.

Профильные поверхности строгают рубанком-горбачом, зензубелем, фальцгебелем, рубанком-галтелью, шпунтубелем, поперечным шпунтубелем и др.

Горбач (5.34, а, б) служит для строгания выпуклых и вогнутых поверхностей. Деталь с выпуклой поверхностью обрабатывают рубанком-горбачом с вогнутой подошвой, с вогнутой поверхностью — рубанком с выпуклой подошвой. Горбач имеет деревянную или металлическую колодку. Деревянные колодки, имеющие постоянную кривизну, менее удобны, из-за ограниченности их применения. Горбачи с металлической колодкой, регулируемой винтами кривизной подошвы, более универсальны. Таким рубанком с ножом и стружколомателем строгают выпуклые и вогнутые поверхности различной кривизны и ровную поверхность. Ширина ножа — 50 мм. Длина колодки горбача — 250, ширина — 60 мм.

Зензубель (5.34,в) предназначен для отбора и зачистки фальцев и четвертей определенной ширины и глубины. Нож зензубеля имеет лопатку шире колодки, его устанавливают в колодку снизу под углом 45:.. 50° и закрепляют сверху клином. Длина колодки зензубеля — 200, высота — 80, ширина — 20... 30 мм.

Фальцгебель (5.34, г) служит для выборки фальцев и четвертей определенной ширины и глубины. Ступенчатая подошва колодки снаружи имеет линейку, прижимаемую к кромке заготовки во время строгания, что и определяет ширину фальца. Линейка может составлять одно целое с колодкой рубанка или быть отдельной деталью (из дерева или металла), привинчиваемой к колодке. В этом случае ширину и глубину фальца (четверти) регулируют перестановкой линейки. Подошва фальцгебеля в отличие от зензубеля ступенчатая, его нож косой. Щечка на правой стороне подошвы фальцгебеля ограничивает ширину паза, а выступ на левой стороне — глубину паза. Длина колодки фальцгебеля — 200, ширина — 30, высота — 80 мм.

В столярных работах применяют ножи различного профиля. Для изготовления профильных деталей необходимы рубанок с колодкой и профильным ножом. Подошва колодки и лезвие ножа имеют форму, противоположную профилю обрабатываемой детали.

Ножи для профильного строгания имеют вогнутое (5.34, д) и дугообразное лезвие (5.34, е).

Рубанком с вогнутым лезвием ножа обрабатывают профильные рейки (штапики), ограждающие стыки, закругляют лицевую кромку деталей щитов, придают брускам профильную форму.

Дугообразные лезвия ножей (5.34, е) применяют для выборки в деталях пазов различной глубины . и радиуса закругления.

Шпунтубель (5.34, и) предназначен для выборки прямоугольного паза и гребня на заданном расстоянии от кромки доски. По ширине паза в шпунтубель вставляют соответствующий нож. Шпунтубель — один из сложных столярных инструментов. Он состоит из колодки с ножом, направляющей планки и двух болтов с гайками и контргайками. Закрепленная на колодке стальная подошва шпунтубеля фиксирует глубину паза, размер ножа — ширину паза. Расстояние паза от кромки детали регулируется двумя болтами, которые закрепляют контргайками. Ширина паза 3...I5 мм, для получения гребня на кромке детали используют федер-гебель. Он состоит из колодки и ножа П-образной формы или двух параллельных колодок с отдельными ножами.

Поперечный шпунтубель (5.34, к) применяют для выборки пазов шипового соединения (в ласточкин хвост) поперек волокон. Предварительно выполняют пропил по границе пазов шиповых соединений. Поперечный шпунтубель имеет колодку и резец в форме заточенного крюка, закрепленный в колодке сбоку клином или болтом.

Для строгания широких косых кромок, например филенок, из твердолиственных пород, используют рубанки с ножами до 90 мм, имеющие профильное лезвие и фигурную подошву,колодки. Фигурный нож устанавливают под углом 15...20° к плоскости подошвы колодки, что улучшает качество обработки поверхности.

Строгание вручную применяют при небольших объемах работ.

До начала работы проверяют правильность установки и закрепления ножа в колодке рубанка. Лезвие должно выступать из подошвы колодки на 0,2...0,3 мм без перекоса, в шерхебеле — на 2...3 мм. Это зависит от породы и твердости обрабатываемой древесины. Для рубанков со стружколомателем или при профильном строгании выпуск лезвия очень мал, чтобы стружка не превышала толщину листа бумаги, что гарантирует высокое качество поверхности детали. Выпуск ножа в рубанке без стружколомателя несколько больше, так как его используют после обработки поверхности шерхебелем. Установку ножа и выпуск его из колодки рубанка проверяют на глаз. Небольшой перекос ножа устраняют легким ударом молотка по его боковой кромке. Для снятия ножа и клина из колодки рубанка ударяют молотком по торцу колодки (5.35). Рабочее место подготавливают до начала строгания. На верстаке не должно быть лишнего инструмента и деталей. До начала строгания осматривают заготовку и выявляют сторону (лучшего качества), принимаемую за лицевую. Строгание выполняют шерхебелем, одинарным и двойным рубанком, завершают фуганком, дающим непрерывную стружку со всей поверхности обрабатываемой заготовки. Ровность и чистоту обработки поверхности проверяют на глаз контрольной линейкой или угольником.

Остроганные заготовки по длине, ширине и толщине должны быть одинаковыми, не иметь искривлений. Эти дефекты опытный столяр определяет на глаз, как показано на 5.36, а. При недостатточном опыте пользуются двумя контрольными линейками (рис.5.36,б). Уложив линейки на концы остроганной поверхности, смотрят, чтобы верхние кромки линеек находились в одной плоскости. Если кромки линеек не в одной плоскости, то определяют место поверхности заготовки, подлежащее строганию. Качество строгания поверхности проверяют угольником. Отсутствие зазоров между угольником и проверяемой плоскостью заготовки свидетельствует о качественной обработке поверхности. Третью и четвертую стороны заготовки строгают, оставляя припуск до требуемого размера. Затем рейсмусом, ведя его вдоль остроганных граней, отмечают размер детали, убирая оставленный припуск строганием.

Ручное строгание выполняют движением рук, что приводит к меньшей усталости. При строгании длинных заготовок движения работающего должны быть равномерными и непрерывными, и он должен передвигаться вдоль обрабатываемой детали. Имеет значение поза строгающего. Ступня левой ноги должна быть параллельна верстаку, а правая нога повернута под углом 70...80° к ступне левой ноги. Корпус во время строгания должен быть несколько согнут вперед.

При наклонном положении рубанка на концах заготовки (5.37, б) получаются закругления (брак). При обратном ходе рубанка заднюю часть колодки надо приподнять, чтобы не затупить резец.

При строгании торцов детали (поперек волокон) на ее концах возможны отщепы. Чтобы избежать их появления, деталь строгают с двух сторон до середины или зажимают ее вспомогательным бруском в верстаке, начиная строгать от детали в сторону вспомогательного бруска (5.38).

Строгая свилеватые места, толстая стружка приводит к вырывам древесины. Работая шерхебелем, следят, чтобы остался припуск на дальнейшую обработку.

В настоящее время для строгания используют электрорубанки.

Фуговальные станки и машинное строгание. Фуговальные станки используют: для строгания брусков, досок и другого пиломатериала с одной стороны, с двух и четырех сторон.

Стационарный фуговальный станок И-24 (5.39) более мощный, чем переносной станок И-25 (), используемый как стационарный и переносной! Корпус строгального станка прикреплен болтами к основанию. На панели станка И-24 прикреплена направляющая линейка. Скорость вращения ножевого вала 20 м/с. Толщина снимаемой стружки у мягких пород (сосна, ель, осина и др.) 1...1.5 мм, у твердых пород (дуб, бук, клен и др.) —до 0,5 мм. Во избежание перегрузки и перегрева электродвигателя скорость подачи заготовок из мягкой древесины не более 5...7 м/мин, а заготовок твердых пород — 2...3 м/мин. Превышение скорости подачи заготовок приведет к волнообразной поверхности обработки

Устройство для автоматической подачи заготовок смонтировано на рабочем столе фуговального станка. Его устанавливают под любым углом к ножевому валу, рабочему столу или направляющей линейке. Устройством для автоматической подачи заготовок оснащены не только фуговальные, но и круглопильные, фрезеровальные, ленточнопильные и шлифовальные станки.

Рейсмус СР-12 предназначен для строгания досок по толщине. Он имеет односторонний ножевой вал, укрепленный под столом.

Комплект режущего инструмента фуговального станка С26-2, предназначенного для обработки половых досок, представлен на 5.40.

Нижним ножевым горизонтальным валом строгают лицевую сторону половой доски, используя цилиндрический вал (диаметром 180 мм) с четырьмя ножами (5.40, а). На правом вертикальном валу установлена фреза для выборки паза (5.40, б). На левом имеется фреза гребня (рис.5.40,б). Верхний ножевой горизонтальный вал выбирает небольшое углубление на тыльной плоскости половой доски.

Установку и наладку вертикальных фрез, ножевых горизонтальных валов и направляющей линейки ведут по эталону половой доски (5.41,2). Направляющие линейки устанавливают по ширине эталонной доски. Между эталонной доской и неподвижной линейкой кладут прокладки. Их ширина равна ширине половых досок.

Качество строгания зависит от заточки и точности установки ножей. Правильно установленные и острые ножи вала гарантируют качество строгания.

Строгальные ножи изготовляют из стали толщиной от 3 мм, шириной 25, 32, 40 и 45 мм и длиной до 1610 мм. Ножи одного вала должны быть одинаковыми по размерам и массе, что определяют балансировочными Бесами ПИ-6 или ПИ-12.

Строгальные ножи в процессе работы затупляются, тогда их заменяют новым комплектом заточенными лезвиями. При строгании массивных заготовок ножи заменяют через 4 ч работы, при строгании деталей, склеенных искусственными смолами, — через 3,3 ч, стружечных плит — через 1,8...2 ч работы.

Фрезерные станки и фрезерование. На фрезерном станке получают криволинейные, фасонные и профильные поверхности деревянных деталей, нередко сложной конфигурации. Фрезерный станок заменяет шипорезный и выполняет пиление. Обрезной пиломатериал на фрезерном станке можно строгать, выбирать паз или гребень и шлифовать. Щиты и рамки обрабатывают по наружному контуру, нарезку шипов и проушин выполняют на станках с шипорезной кареткой. Гнезда под шипы различной формы и глубины получают с помощью фрезерования, сверления и долбления (5.42).

Длинные и узкие гнезда и пазы и пазухи между щи-пами получают фрезерованием. Цилиндрические отверстия различного диаметра и глубины получают сверлением. Для получения требуемой формы гнезда необходима переналадка станка, например сверлильно-маятниковом станком выбирают гнезда продолговатой формы. Их получают и на фрезерном станке с помощью соответствующей фрезы.

Имеются одно- и двухшпиндельные фрезерные станки. Широко применяют фрезерные одношпиндельные станки с вертикальным и выдвинутым над поверхностью стола шпинделем. Фрезерные станки выпускают с ручной и механической подачей.

Фрезерный станок ФА-4 снабжен автоматической подачей и комплектом выключателей для управления его работой. На станине смонтирован рабочий стол. Суппорт рабочего вала перемещается по направляющим в вертикальном направлении. Стружка поглощается эксгаустерной установкой. Фреза закреплена на шпинделе рабочего вала. Прижимное устройство подает шаблон с деталью к фрезе, вращающейся от электродвигателя. Нажав педаль, обработанную деталь снимают и подают следующую. На рабочем столе при фрезеровании прямолинейных деталей устанавливают направляющую линейку. Ее устанавливают на столе в любом положении.

Ограждение рабочего вала обязательно во всех фрезерных станках.

Опасный момент при фрезеровании — это первое соприкосновение заготовки с режущим инструментом. Поэтому подачу заготовок производят плавно, без толчков. Различные фрезы даны на 5.44.

Долбежный инструмент и долбление. К ручным инструментам относятся долото и стамеска. Долото — это стальной стержень трапецеидальной формы, нижняя часть которого заканчивается резцом, а верхняя— заплечиками и конусообразным хвостовиком для рукоятки из твердых лиственных пород (5.45, а). Лезвие долота перерезает древесину после удара деревянным молотком по рукоятке. Для защиты рукоятки долота от ударов молотка на ее концы надевают металлические кольца. Длина долота вместе с рукояткой 25...30 см.

Стамеска в отличие от долота несколько тоньше (З...4мм) (5Л5,б,в,г,д,е). Бывают долота для глубокого долбления. Стамески плоские, обыкновенные, универсальные и полукруглые. Долота изготовляют из стали квадратного сечения, а стамески — из плоской. Столяры работают стамесками шириной 6, 8, 10, 12, 15, 18 и 20 мм, плотники далее до 50 мм. Стамески имеют одностороннюю заточку резца, а долота имеют и двустороннюю.

Стержень долота квадратного сечения (5.45, а) предназначен для выборки глубоких пазов.

Плоские стамески (5.45, б) на передней плоскости стержня имеют две фаски. Их применяют для зачистки гнезд, чистой обработки, снятия фасок, резки криволинейных поверхностей, выравнивания торцов половых досок, если их нельзя выполнить рубанком. Правой рукой в ходе работы лезвие стамески двигают вперед-назад, левой рукой прижимают стержень к обрабатываемой поверхности. При выдалбливании гнезд стамеской (5.41, е) используют молоток.

Обыкновенная стамеска (5.45, в) имеет плоский стержень с односторонней заточкой 18...25°, шириной 12...25 мм. Ее применяют для выдалбливания гнезд и отверстий. Предварительно размечают места выдалбливания. Для сквозных отверстий разметку выполняют с обеих сторон детали. Гнезда в тонких деталях выдалбливают, соединяя их в пакеты. При долблении детали надежно закрепляют.

Широкая стамеска аналогична обыкновенной, имеет ширину 25...50 мм с ограничителем глубины (5.45, е), что позволяет выдабливать пазы под петли.

Клиновидное долото имеет изогнутый стержень (5.45,г), деревянная рукоятка забита в гнездо верхней части, нижняя клиновидная часть стержня сплющена и завершается лезвием. Его используют для выдалбливания глубоких гнезд и в качестве рычага для очистки гнезда от остатков древесины.

Полукруглая стамеска (5.45, д) имеет полукруглый стержень шириной 6, 8, 12, 15, 18, 20, 25, 30 и 40 мм и угол заточки 30°. Ширину лезвия определяют по прямой между его концами. Полукруглыми стамесками выдалбливают криволинейные гнезда и отверстия, обрабатывают фигурные поверхности. Производительность труда и степень усталости зависят от умения правильно держать долбежный инструмент и правильной осанки рабочего во время работы. Заточку инструмента периодически проверяют и при необходимости затачивают.

Скобель применяют для ошкуривания бревен и пиломатериалов (5.46).

Сверла, сверление и долбление. Сверление — это выборка круглых отверстий и гнезд под шипы, шурупы и болты или сучков с последующей заделкой их деревянными пробками. Применяют ручной и электрический сверлильный инструмент. Сверла, применяемые столярами и плотниками, показаны на 5.48.

Ложечные сверла (5.48, а) предназначены для сверления отверстий под болты и шипы. Они имеют две заточенные боковые кромки (лезвия), сверлящие, режущие древесину при вращении сверла в обе стороны. В древесину сверло углубляется под нажимом сверху. Очищают сверло от стружки, вынимая его из отверстия.

Раковинообразное сверло (бурав) (5.48, б) со спиральным наконечником углубляется в древесину без нажима сверху, выталкивая стружку.

Шилообразное сверло (5.48, в) применяют для получения отверстий под шурупы. Оно аналогично трехгранному шилу и поворотом сверла налево* направо сверлит древесину.

Центровое сверло с плоской головкой (перовое сверло)  (5.48, г) предназначено для цилиндрических отверстий под вставные круглые шипы. В нижней части оно имеет лопатку с шнлообразным центром и дугообразным резцом, подрезающим древесину по окружности отверстия. Плоский резец лопатки горизонтально подрезает древесину в виде спиральной стружки по окружности и углубляясь в древесину.

Винтовое сверло (5.48, д) имеет винтовой стержень, заканчивающийся двумя резцами. Конусообразный винт в центре сверла ввинчивает сверло в древесину. Стружка из отверстия   выбрасывается   винтом.

Спиральное (шнековое) сверло (5.48, е) имеет стержень, 2/з длины которого в виде винтообразной спирали. Конусообразный винт на конце направляет сверло в древесину, дугообразные плоские резцы углубляют его в древесину. Такое сверло применяют при механическом сверлении.

Штопорное сверло (5.48, ж) в виде стальной спиральной ленты. Оно заменяет шнековое.

Пробочное сверло (5.48, з) предназначено для высверливания сучков. Его рабочая часть представляет цилиндр с круговым подрезателем и с диаметральной стенкой (резцом) внутри цилиндра. Пробочное сверло применяют при сверлении на станках.

Зенковочное сверло (зенковка коническая) ((5.48, и) в рабочей части имеет вид конуса с продольными канавками к центру. Такое сверло рассверливает верхнюю часть отверстий под головки шурупов и болтов.

При сверлении отверстий сверлу придают вращательное и поступательное движение. Это выполняют с помощью коловорота (5.49,а).

Коловорот имеет П-образный коленчатый стержень круглого сечения с рукояткой в средней части. Верх коленчатого стержня завершает вращающаяся рукоятка — головка, низ — патрон для закрепления сверла. Коловорот дополняет храповик для работы правыми и левыми сверлами.

Ручная дрель (5.49,б) с зубчатой передачей служит для выборки отверстий различных диаметров. Сверло закрепляют в патроне. За счет зубчатой передачи скорость сверления ручной дрели превышает скорость сверления коловоротом. При работе дрелью левой рукой нажимают на рукоятку, вращая правой рукоятку привода зубчатой передачи. При этом дрель нельзя наклонять, чтобы не сломать сверло.

Коловорот с трещоткой (храповиком) (5.49, г) применяют в труднодоступных местах, когда коленчатой рукоятке невозможно сделать полный оборот. За счет храповика сверло в патроне вращается в одну сторону, а коленчатая рукоятка коловорота передвигается туда и обратно.

Винтовая (спиральная) ручная дрель (5.49, в) имеет спиральный стальной стержень с патроном для закрепления сверла и вращающейся головки на другом конце. На спиральный стержень надета рукоятка с внутренней резьбой, аналогичной резьбе стержня. Передвигая рукоятку вдоль стержня, сверло в патроне, вращаясь, будет высверливать отверстие. Винтовую дрель применяют для отверстий   диаметром до 5 мм.

Сверлильные станки и механическое сверление. Сверлильные станки по расположению рабочего вала подразделяют на вертикальные и горизонтальные, а по их числу — на одношпиндельные и многошпиндельные.

У ручной сверлильной машины электродвигатель непосредственно соединен со шпинделем (5.50). Для работы имеются две рукоятки.

Вертикальный сверлильный станок СвА с автоматической подачей является универсальным, так как позволяет сверлить любые отверстия. Этот станок имеет и другую модификацию, позволяющую использовать ручную подачу. При присоединении к рабочему столу сверлильного станка платформы (суппорта) с боковым движением и установкой концевой фрезы вместо сверла  возможна выборка продольных гнезд.

Горизонтальный сверлильный станок СвГД-3 предназначен для выборки горизонтальных продольных гнезд. Он имеет станину, рабочий вал, пружину, рабочий стол и суппорт. Обрабатываемую деталь неподвижно закрепляют пружиной, надвигая на нее шпиндель со сверлом. Рабочий стол в горизонтальном направлении передвигают рукояткой, в вертикальном — маховичком. Механизм подачи у отдельных станков устроен иначе — рабочий вал со сверлом, обрабатывающий деталь, закреплен неподвижно.

Ручная сверлильная машина револьверного типа И-90 применяется для сверления отверстий глубиной до 200 мм и диаметром до 15 мм. Ее используют для шлифования и полирования при установке соответствующей насадки.

Ручная электрическая сверлильная машина «Альбина» (5.51) рассчитана для индивидуальных застройщиков. Она удобна тем, что не требует трехфазного электрического тока. Рабочий цикл сверлильной машины 10 мин (6 мин работы и 4 мин — перерыв).

Цепно-долбежные станки и механизированное долбление. Цепно-долбежным станком И-1 выбирают прямоугольные отверстия и гнезда. Основные части такого станка—электродвигатель и фрезерная цепь. Подъемный механизм включает направляющую линейку, пружины и систему рычагов. На ведущую звездочку, закрепленную на валу электродвигателя, надевают фрезерную цепь требуемой ширины. Цепь движется по направляющей линейке с роликом в нижней части.

Фрезерную цепь натягивают, передвигая маховичком направляющую линейку с роликом. Ее натяжение проверяют, оттягивая ее от направляющей линейки на 6...8 мм. Ограничитель глубины долбления свободно перемещается по направляющей станине.

Включив электродвигатель и нажимая на рычажное приспособление (ручку), электродолбежник опускают вместе с линейкой и натянутой цепью вниз. Цепь, скользя по направляющей линейке, врезается в древесину, образуя придолговатое гнездо, шириной, равной толщине фрезерной цепи. Для гнезд определенной ширины подбирается соответствующая цепь. Электродвигатель с фрезерной цепью в исходное положение возвращается под воздействием пружины и рычага.

Шипорезные станки и механизированная нарезка шипов. Шипорезные станки бывают односторонние и двусторонние, по назначению — рамные шипорезные и ящичные шипорезные. Для угловых соединений окон, дверей и ворот применяют рамные шипорезные станки. Детали мебельных конструкций изготовляют на ящичных шипорезных станках.

Шипорезным станком МД-10 нарезают рамные шипы (в брусках или щитах) одновременно с двух концов. Станок имеет неподвижную станину, прижимное гусеничное устройство, гусечничный конвейер подачи, передвижную станину с механизмом подачи и редуктор. Станок оснащен восемью рабочими валами, имеющими шпиндели с режущим инструментом. Обрабатываемые детали подают к режущим шпинделям с помощью конвейера подачи и прижимного устройства. Обработанные детали выносятся конвейером подачи на другую сторону станка.

При переоборудовании шипорезного станка на нем изготовляют различные пазы (5.52).

Универсальные деревообрабатывающие станки. Станок И-124 используют при небольших объемах работ. Он имеет трехфазный электродвигатель и. два рабочих шпинделя по обе стороны станка. Быстроходный шпиндель соединен с валом электродвигателя, тихоходный шпиндель вращается через редуктор. Два шпинделя и комплект приспособлений позволяют использовать станок в качестве сверлильного, переносного лен-точнопнльного,    настольного круглопильного, точила и т. д.

Универсальный станок Нечунаева предназначен для резания под различным углом, пиления вдоль и поперек волокон, строгания, выбирания пазов, нарезания шипов, фрезерования и сверления.

Автоматические и полуавтоматические линии и работа на них. Предназначены для изготовления оконных и дверных блоков, включая выборку пазов, гнезд, сборку, склеивание, установку ручек, замков и т.д.

На деревообрабатывающих предприятиях для обработки деталей оконных блоков используют автоматическую поточную линию ДЛ-3. Обработка деталей следующая: механизм подачи направляет заготовки к строгальному агрегату, имеющему два рабочих стола — четырехсторонний строгальный станок и строгальный станок с горизонтальным рабочим валом, фрезерной головкой и автоматической подачей деталей. После операций на строгальных станках деталь автоматически перекладывается на гусеничный транспортер шипорезного станка, после чего законченная деталь попадает на промежуточный склад или на сборку. Здесь из готовых деталей на другой поточной линии полуавтоматическими агрегатами ведется сборка оконных блоков.

Автоматическая поточная линия работает с интервалами в 3, 5 или 7 ч. Ее производительность в зависимости от ритма интервала 510 или 1020 деталей в 1 ч. Линия имеет 13 электродвигателей с общей мощностью 28,1 кВт. Ее длина 8850 мм, а ширина — 3900 мм. Полуавтоматическая линия ДЛ-7 (5.53) предназначена для сборки оконных рам и установки фурнитуры — петель, оконных заверток, уголков и других работ. Одновременно установка фурнитуры совмещается с постановкой стяжных винтов, закрепляющих створки. За рабочий цикл — 25 с линия устанавливает фурнитуру на одну пару оконных створок. Линия ДЛ-7 имеет 32 электродвигателя общей мощностью 33,7 кВт. Вспомогательные механизмы работают со сжатого воздуха — 0,05 МПа (5 кгс/см2). Линию обслуживают 7 рабочих.

Несколько раз в смену рабочий проверяет надежность крепления шпинделей и установку в патроне режущего инструмента. Работают только отбалансированным, заточенным инструментом, не имеющим трещин и других повреждений.

По окончании работы протирают все части станка, удаляя опилки и пыль.

Повышение производительности труда столяров я плотников определяется уровнем механизации работ.