Самодельные резцы по дереву

От редакции. Мы уже неоднократно предлагали Александру Александровичу Корнееву - изготовителю высококачественных резцов по дереву - поделиться своим опытом со всеми желающими научиться этому ремеслу. И вот из далекого Хабаровского края нам пришел долгожданный материал, который мы предлагаем нашим читателям.

Рис. 1. Наковальня на массивном чурбане

Вообще-то у меня с наставничеством туговато, но я попробую рассказать о профессиональном изготовлении резцов по дереву. Смысл заняться этим делом есть, конкуренции я не боюсь, но всякая игра должна стоить свеч. Конечно, делать самому себе резцы несколько накладно и хлопот много. Один-два набора гораздо проще приобрести у специалиста за 10 у.е., причем без всякой предоплаты. Но если у вас есть желание начать свое дело и небольшие деньги для его "раскрутки", то прочтите этот материал, оцените свои возможности и... вперед.

Предлагаю самый упрощенны вариант организации рабочего места. Прежде всего необходимо иметь наковальню, желательно весом примерно 100 кг, ровную, не разбитую, причем надежно укрепленную на массивной чурке (рис. 1), вкопанной в землю или забетонированной в грунте. Наковальня на столе или стуле, а также случайные "железки", обрезки рельса - все это несерьезно, да и небезопасно. Понадобится пара кузнечных клещей длиной 0,5 м. Клещи проще всего сделать из стального прутка диаметром 12 мм (рис. 2). Для изгиба заготовок можно использовать круглогубцы и обыкновенные пассатижи с проточенными полукруглыми канавками в губках. Горн тоже обязателен, устройство его описывать едва ли стоит. Напомню, что горн - это стол с очагом, то есть с горновым гнездом для нагрева заготовок. В центре очага устроена фурма, через которую в очаг снизу подается воздух, обеспечивающий интенсивное горение угля. Неплохие образцы представлены в альманахе "Сделай сам" №1 за 1990 год (в статье "Наследники Гефеста"). Один из таких горнов приведен на рис. 3.

Рис. 2. Кузнечные клещи

Наш горн (рис. 4) попроще, чем горн, показанный на рис. 3. Каркас его сварен из стального уголка с шириной полки 40 мм, а на каркас установлены на заклепках панели из кровельного железа. Основой горна служит стальная плита толщиной 18 мм.

Рис. 3. Стационарный горн с кирпичным зонтом: 1 - бачок с водой; 2 - очаг

В ней профрезировано прямоугольное отверстие размером 80 х 150 мм для стальной фурмы тоже толщиной 18 мм. Дабы фурма в отверстие не провалилась, стенки отверстия имеют небольшую конусность. Отверстий диаметром 5 мм в фурме - сколько можно. Короб - золонакопитель сварен из 4-миллиметровой стали и приварен к плите под фурмой (рис. 5). Замечу также, что на трубе для подачи дутья вместо воздушной заслонки типа шибера можно с успехом использовать дюймовый водопроводный (паровой) кран. Дюймовой трубы для подачи дутья тоже достаточно. Наш горн, закрытый с трех сторон, имеет вытяжную трубу диаметром 250 мм и высотой около 4 м. Заслонки на дымовой трубе зимой на ночь закрываем.

В качестве нагнетателя подойдет пылесос, но лучше установить небольшой центробежный вентилятор, как сделано у нас. Уголь годится любой (даже древесный), только не очень крупный. Подойдет и "отсев". Желательно, чтобы уголь был немного влажным, так как такой уголь ровнее горит. Предпочтительнее, чтобы емкость с маслом для закалки находилась в самом горне - воздух будет чище, да и удобнее.

Рис. 4. Наш горн

Металл для резцов обычно подбирают листовой, причем без раковин. Мы его еще и шлифуем. Обычную углеродистую сталь для резцов лучше не применять: режущую кромку сформировать трудно, а если заготовка нагреется при заточке, вся работа пойдет насмарку. Неплохие резцы выходят из рамных пил толщиной 2...2,5 мм, можно для небольших резцов раскроить старую ножовку по. дереву. И вообще очень важно определиться с какой-то конкретной маркой стали, допустим, сделать запас стали 9ХМФ (она недефицитна) и работать только с ней. При этом в процессе работы подобрать для стали необходимые режимы закалки и отпуска (методом "тыка" или по справочнику) и не мучиться в дальнейшем с разными сталями от скальпелей и подшипников. Ведь при работе с одной сталью появится уверенность, что сделанное тобою изделие получится качественным.

Металл, из которого выполнены деревообрабатывающие инструменты (циркулярки, рамные пилы, ножи от рейсмусовых станков, ленточные полотна и т.п.), как я уже говорил, хорошо подходят для наших резцов. Рабочие поверхности их ровные, шлифованные. В конце концов, что предназначено резать дерево, то и должно это делать. И к тому же, как правило, стали, из которых изготовлены эти инструменты, имеют очень похожие режимы закалки и отпуска.

Рис. 5. Основа горна с фурмой и коробом-золонакопителем: 1 - фурма с отверстиями; 2 - основа горна; 3 - золонакопитель; 4 - прокладка из асбеста

Для раскроя металла на заготовки понадобятся мощные ножницы. Хорошо, если у кого-то есть доступ к "гильотине", но такая ситуация случается не всегда. Бензорез-автоген в этом деле плохой помощник - от него при резке летят брызги, у заготовок получаются неровные края, в металле образуются микротрещины. Да и не любит легированная сталь такого обращения - коробится, ломается. У нас есть настольный эксцентриковый станок для раскроя листовой стали, ему не менее 100 лет, сейчас таких не делают. С помощью этого станка усилия одной руки хватает, чтобы разрезать лист стали толщиной 5 мм или пруток диаметром до 10 мм. Когда станка не было, а он куплен в кооперативные времена, причем весьма недешево, обходились дедовским методом. Обыкновенную рамную пилу из стали 9ХМФ, 9ХФ, 9ХС и пр. рубили на наковальне зубилом, сделанным из сверла диаметром 25 мм (угол заточки - 90°). Металл размечали чертилкой и в несколько приемов прорубали лист почти на половину толщины. Далее лист переворачивали и по обратной стороне (следы зубила были видны) наносили по этому следу удары острым носком слесарного молотка. В результате металл раскалывался подобно стеклу, причем получалась достаточно ровная линия раскола. Следует только учитывать, что металл, как и дерево, имеет волокна, вдоль которых и следует рубить. Поперек волокна рубить труднее. Труд - каторжный, шумный и опасный, так как куски летят во все стороны. Но резцами той поры люди пользуются по сей день и на немецкий "Золинген" менять не собираются. Не столь красиво выглядят, но напильником не заточишь, словом, не "буржуйские" штучки на полгода интенсивной работы. Позже приобрели станок, довели его до ума, кое-что усовершенствовали и дело пошло веселее. Итак, заготовки готовы. Можно теперь заготовкам придавать нужную форму.

Если требуется сформировать полукруглую стамеску для ручной резьбы, то полоску металла нужной ширины общей длиной 110...150 мм укладывают в горн на разогревшийся уголь и равномерно нагревают всю заготовку примерно до 1150°С (до соломенно-желтого цвета). Следует заметить, что легированные стали очень не любят крайностей термообработки: недогрев - это трещины, перегрев - крупнозернистость. Нагретую заготовку очень быстро переносят на матрицу, укладывают в нужный паз и с помощью пуансона и молотка придают заготовке форму желоба. Теперь она должна сама остыть. Никакой воды и прочего принудительного охлаждения. При формировании хвостовика тот конец заготовки, который вам меньше нравится, опять нагревают в горне до той же температуры (до 115°С), затем его оконечную часть длиной 30...40 мм уплощают до толщины 6...7 мм. Уплощение осуществляют либо в небольших тисках, либо на наковальне молотком (последний способ не так аккуратен). Далее на наждаке хвостовик затачивают в виде конуса, рабочую часть будущего резца торцуют и затачивают под углом 20°. Впереди закалка, а пока несколько подробнее остановимся на конструкции матриц и пуансонов.

Рис. 6. Матрица на наковальне: а - собственно матрица; б - крепление матрицы на наковальне

Как известно, матрица является частью штампа, которая имеет углубление, соответствующее по форме (или контуру) детали, которую нужно получить. Другой частью штампа служит пуансон, который давит на заготовку, находящуюся в матрице. Одна из наших первых матриц приведена на рис.6, из которого видно, что матрица представляет из себя стальную толстую плиту с несколькими продольными углублениями различного профиля. Выполнить такую матрицу сможет любой фрезеровщик. Снизу к матрице приварен 4-гранный брусок, с помощью которого матрицу укрепляют на наковальне. Правда, сейчас мы подобную матрицу для изготовления резцов разного профиля не применяем. Более практичным оказалось для каждой стамески того или иного профиля сделать персональную матрицу.

Что касается пуансонов, то для полукруглых стамесок их делают из круглых металлических стержней, сформировав по всей длине каждого стержня площадку (лыску) для удара молотком. В качестве пуансонов для "штамповки" узких резцов приспосабливают ножеобразные пластины используемого металла. Для формирования резцов-уголков часто применяют большие трехгранные напильники, у которых стачивают насечку. Но при серийном производстве для такого пуансона желательна более "серьезная" сталь, нежели У7.

Рис. 7. Отпуск на свече

Но вернемся к закалке. Тут опять все сводится к марке стали. Если вам попалась какая-то "экзотика", то надо найти справочник и плясать от указанных там режимов термообработки. Если же вы предпочли терзать рамную отечественную пилу или дедовскую ножовку (не очень старую все же, так как раньше их делали из углеродистой стали), то опять, пожалуйста, нагрейте резец до тех же 1150°С. Только в этот раз грейте не весь резец, а только его рабочую часть длиной 20...30 мм, после чего быстро погружайте ее в масло, интенсивно помешивая. Вот и вся закалка, если не принимать во внимание почти стеклянную хрупкость вашего шедевра. Так что к работе закаленный резец явно не готов, и ему требуется еще отпуск. Если ваша "партия" резцов состоит всего из одного экземпляра, отпустить его можно и на свечке. Достаточно зачистить выпуклую сторону резца до металлического блеска и нагреть внутреннюю поверхность рабочей части резца в пламени свечи. Нагрев ведут от периферии рабочей части к режущей кромке до 300°С, то есть до появления васильково-синего цвета побежалости. В любом случае попробуйте провести подобный отпуск. Занятие завораживающее (рис. 7).

Ну а если партия резцов большая и нет термопечи с вечно неточным термометром, поступают иначе. Готовят емкость с минеральным маслом, загружают в нее инструмент и нагревают обычным способом до кипения (а это те же 300°С). Вот и все. Отличный, мягкий и плавный отпуск гарантирован.

Далее резцы отмывают от масла, очищают от окалины, затачивают, доводят до ума, насаживают ручки. Наши ручки достаточно универсальны, сейчас для них используем древесину маньчжурского ореха. Ручки получаются красивыми, легкими, прочными, а так как древесина хорошо впитывает пот с ладони, резец в руке не скользит. Восковая мастика подчеркивает красоту текстуры древесины ореха.

Обжимные кольца на ручках по-прежнему делаем из латуни, была возможность ставить железные фабричные, но не захотели. Пусть они нам дороже достаются, зато резцы имеют свое лицо, узнаваемое на экране телевизора.

Рис. 8. Положение "правящего" подшипника под углом к наждачному кругу

Готовность резца к работе проверяют довольно простым способом. Если термообработка произведена правильно, то хороший напильник оставляет на внешней (выпуклой) стороне резца едва заметную бороздку. Если нет, значит сталь слишком хрупкая, так что отпуск придется повторить. Если же напильник пошел по резцу, как по маслу, то надо повторить и закалку, и отпуск.

Перед заточкой и доводкой режущей кромки резцов не забудьте на полировальном круге с пастой ГОИ до зеркального блеска обработать внутреннюю поверхность резцов. Это залог того, что процесс всей доводки будет под контролем. Угол заточки лезвия 15...20°.

О наждаках. Что делать, когда точильный камень бьет, не хочет "брать" даже вязкую сталь, а то и "зализался", когда сосед по гаражу стал обрабатывать на нем алюминий. Конечно, для возвращения камня в рабочее состояние существуют специальные приспособления, но где они? Кто-то пытается поправить камень куском другого абразива, но часто в результате камень становится еще хуже. Я для этой цели применяю старый подшипник (шариковый) номером 203 и более, надетый на палку. Включаю наждак, прислоняю к камню подшипник - пыль, визг, но через 5 минут все готово. Ну иногда времени требуется чуть поболее, но во всяком случае это мероприятие обречено на успех. Только не усердствуйте очень, так как подшипник может разлететься, угостив вам залпом шрапнели. Можно прижимать подшипник к камню и под углом (рис. 8).

Рис. 9. Между сработавшимся подручником и наждачным кругом возникает большая щель

Известно, что изношенный подручник (рис. 9) на наждаке - причина травм, так как может затянуть в щель между собой и камнем как деталь, так и пальцы. Для реставрации такого подручника у него стачивают сработавшуюся верхнюю часть, а вместо нее крепят электрической сваркой (на двух...трех "прихватках") брусок стали. Крепят брусок именно сваркой, а не болтами-гайками. Ведь после "обработки" абразивной пылью и водой болты-гайки потом просто не открутишь. Сварку же сточить или срубить - нет проблем.

Бывает также, что поставишь новый круг, дорогой ко всему, правильно выставишь, а станок при включении начинает биться, как в лихорадке, особенно после отключения. Причина - неоднородность абразивной массы, из которой сформирован круг. Для устранения этой причины достаточно отбалансировать круг, просверлив на его крепящем внешнем фланце по окружности 4...6 отверстий. Далее остается нарезать в них резьбу и уравновесить круг, ввинтив в болтики "нужные" отверстия.

По всем вопросам пишите мне по адресу: 682916 Хабаровский край, район Лазо, поселок Мухен, ул. Трудовая, д. 1. Корнееву Александру Александровичу.