Под механической обработкой древесины понимают способ обработки, при котором получают изделия или их элементы заданных размеров и формы без изме­нения химического состава.

Механическая обработка древесины производится с нарушением связи между частицами древесины (пи­ление, строгание, фрезерование, сверление, долбление) и без нарушения связи между ними (гнутье, прессо­вание). Основным способом механической обработки яв­ляется резание. Различают следующие способы резания: со стружкообразованием (пиление, фрезерование и др.) и без стружкообразования (выработка шпона, раскрой шпона на ножницах); раскалывание древесины (колка дров, клепок, изготовление драни, щепы). Чаще всего при механической обработке древесины применяют резание со стружкообразованием. Обра­ботка древесины резанием производится режущим ин­струментом, имеющим один резец (нож), несколько резцов (фрезы) и много резцов (пилы).

Процесс резания состоит в том, что под воздейст­вием внешней силы резец, имеющий форму клина, при внедрении в древесину режущей кромкой пере­резает волокна и отделяет их в виде опилок, стружки. При резании иногда получается длинная стружка, образование которой создает на поверхности вырывины.

Во избежание этого следует стружку надломить, для чего устанавливают стружколоматель (стружколом в Рубанке).

Резец (рис. 11) состоит из режущей кромки (лезвия), задней и боковой граней. Плоскость, вдоль которой прямолинейно продвигается режущая кромка резца, называется плоскостью резания. Угол, обра­зуемый передней и задней поверхностями резца, на­зывается углом заострения, или углом заточки. Угол, образуемый передней поверхностью резца и плос­костью резания, называется углом резания.

 

Рис. 11. Элементы резца:

00₁—режущая кромка (лезвие резца); 00₁ — передняя грань;

00₁— задняя грань; 0₁m₁n₁ — боковые грани; Jtda —плоскость

резания; β — угол заострения; δ — угол резания; а — задний угол; γ —

передний угол; σ — ширина детали.

.

Передний угол образуется передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости ре­зания; задний угол — задней поверхностью резца и плоскостью резания.

Для качественной обработки древесины большое значение имеет правильный выбор углов заострения, резания, переднего и заднего. При большом угле за­острения нужно затрачивать на резание древесины большие усилия, а при малых углах заострения сни­жается стойкость резца; он быстро затупляется, лез­вие мнется, ломается. Поэтому для ножей рубанков установлен наиболее выгодный угол заострения (25 ± 2.5)°, а передний угол в зависимости от назначе­ния инструмента, характера материала и вида обра­ботки колеблется в пределах 43÷50°. При резании древесины происходит ряд сложных явлений, вызванных внедрением резца в древесину и образованием элементов стружки. Чтобы яснее пред­ставить процесс резания, его следует расчленить на элементы. Если в процессе обработки древесины резцом образуется одна поверхность резания и стружка срезается со всей обрабатываемой поверхности, реза­ние называется открытым (рис. 12, а), если получа­ются две или три поверхности — полузакрытым (рис. 12, б) и закрытым (рис. 12, в).

 

Рис. 12. Случаи резания:

а—открытое; б — полузакрытое; в — закрытое; г — в торец; 9-

вдоль волокон; е — поперек волокон; ж — торцово-поперечное; з -

торцово-продольное; и — продольно-поперечное; 1— резец; 2-

древесина.

Различают резание простое (элементарное) и сложное. Простое резание является открытым резанием, при этом ширина резца больше ширины обрабатываемой заготовки (работа гладильными ножами) и путь режущей кромки прямолинеен. Простое резание происходит при постоянной скорости и толщине стружки. В отличие от простого сложное резание имеет криволинейную траекторию и переменную толщину стружки, причем ширина резца (длина лезвия) может быть меньше ширины обрабатываемой заготовки. По отношению к направлению волокон различают три случая резания: в торец, вдоль волокон, поперек волокон. При резании в торец (рис. 12, г) плоскость и направление резания перпендикулярны волокнам древесины — происходит поперечное перерезание воло­кон. Стружка скалывается по слоям, а поверхность получается шероховатой. При резании вдоль волокон (рис. 12, д) плоскость резания и направление реза­ния параллельны волокнам древесины. Слои легко раз­деляются, и поверхность получается гладкой. Форма стружки зависит от толщины снимаемого слоя. Толстая стружка .надламывается по длине, а более тонкая по­лучается в виде непрерывной ленты (строгание фу­ганком) .

Резание поперек волокон (рис. 12, е) происходит при движении резца, при котором плоскость резания параллельна волокнам древесины, а направление ре­зания перпендикулярно им. При этом способе по­верхность получается шероховатой и лишь при тепло­вой обработке (распаривания) и при обжиме дре­весины перед резцом образуется стружка в виде непрерывной ленты хорошего качества (получение шпона).

Удельная сила при резании вдоль волокон при­мерно в 2÷2.5 раза меньше, чем при резании в торец. Удельной силой резания называется сила резания, приходящаяся на единицу площади поперечного сече­ния стружки. Удельная сила при резании поперек во­локон примерно в четыре раза меньше, чем при реза­нии в торец.

Кроме основных случаев резания различают торцово-поперечное (рис. 12, ж), торцово-продольное (рис. 12, з), продольно-поперечное (рис. 12, и) ре­зание.

Свойства древесины разных пород различны, по­этому приходится затрачивать различные усилия при их обработке. Обрабатывать древесину сосны легче, чем древесину березы, а древесину березы легче, чем древесину дуба; следовательно, чем больше плотность древесины, тем труднее ее обрабатывать. Меньше уси­лий затрачивается на обработку влажной древесины, так как ее сопротивление разрушению ниже, чем сухой.

Шероховатость поверхности характеризуется раз­мерными показателями неровностей (риски, ворсис­тость, мшистость). При обработке шероховатость поверхности зависит от направления волокон к обраба­тываемой плоскости, толщины снимаемой стружки, величины угла заострения и скорости резания, числа резцов, качества их заточки, точности установ­ки и др.

Более качественная поверхность древесины полу­чается при резании ее вдоль волокон, при подпоре во­локон перед резцом и надламывании стружки. В рубанке волокна со стороны подошвы подпирают леток, а стружка надламывается стружколомом двой­ного ножа. При работе против слоя волокон получа­ется большей частью нечистая поверхность (отщепы, отколы).

Большую роль для получения чисто обработанной поверхности древесины играет качество заточки резца (ножа). При работе тупым резцом волокна не перере­заются и не разделяются, а рвутся и мнутся, в ре­зультате чего получается нечистая поверхность. Ост­рый резец легко разрезает или разделяет волокна, и поверхность древесины получается чистой.

На шероховатость древесины оказывает влияние скорость резания: при большей скорости резания по­верхность получается более чистой. Под скоростью резания понимают скорость движения лезвия по траек­тории резания (относительная скорость движения резца), а под скоростью подачи — скорость, с какой ме­ханизм подачи подает деталь (заготовку) к режущему инструменту. Резание древесины происходит при дви-кении резца по древесине и может производиться при Движении древесины относительно резца. Линия от­носительного движения резца называется траекторией резания.

РАЗМЕТКА

Для получения заготовок нужны лесоматериалы соответствующих размеров и качества (доски, бруски, брусья). Лесоматериалы подбирают так, чтобы при раскрое на заготовки получалось минимальное количество отходов, причем заготовки должны быть без недопустимых дефектов. В строительных конструкциях зданий и сооружений применяют в основном древесину хвойных пород. При массовом изготовлении деталей в цехах, мас­терских пиломатериалы нужных сечений получают в кратных по ширине досках или в готовых по сече­нию брусках. Для сокращения времени разметку не делают, а работают по упорам или линейкам, выкраи­вая при этом дефекты.

Заготовки размечают на материале с учетом при­пусков на дальнейшую обработку. Для разметки и про­верки точности обработки заготовок и деталей исполь­зуют следующие измерительные и разметочные ин­струменты.

Рулетка Р-3 (рис. 13, а) состоит из круглого ме­таллического или пластмассового футляра, в котором расположена измерительная лента длиной 1—100 м с нанесенными на ней делениями, выраженными в метрах, сантиметрах, миллиметрах. Рулетку исполь­зуют для линейных измерений, а также для грубой

Рис. 13. Инструменты для разметки:

а — рулетка; б — уровень; е — складной метр; г — угольник; 9 — ерунок; е — деревянная малка; ж — металлическая малка; а — отво­лока; и — скоба; п — рейсмус; л — штангенциркуль; м — циркуль; и — нутромер; о — метр-рулетка; п — уровень с отвесом; р — отвес; 1—штанга; 2—рамка; 3—зажим рамки; 4—нониус; 5—линейка глубиномера; G—катушка; 7—шнур; 8—головка; 9—корпус.

 

разметки длинномерных лесоматериалов. При работе с рулеткой мерную ленту вынимают из футляра за кольцо, выступающее на ободке футляра. Для обрат­ного сматывания ленты вращают складную ручку, помещенную в центре на боковой поверхности фут­ляра. Для плотничных работ используют рулетку длиной 20—30 м.

Уровнем (рис. 13, б) проверяют горизонтальное и вертикальное расположение поверхностей, горизон­тальность полов, балок, прогонов. Он представляет со­бой металлический корпус, в который вставлена за­паянная ампула (трубка) с наполнителем, окрашен­ным в розовый, желто-зеленый или другие цвета свет­лых тонов. В наполнителе имеется пузырек воздуха, который стремится занять верхнее положение. Поло­жение ампулы в корпусе отрегулировано так, что пу­зырек воздуха занимает среднее положение в трубоч­ке против отметки в корпусе, когда он находится в строго горизонтальном положении. В торцах уровня также имеются ампулы — трубки, предназначенные для проверки вертикальности плоскостей.

Складной метр (рис. 13, в) представляет собой на­бор металлических или деревянных линеек с нанесен­ными на них делениями. Линейки соединяются между собой на шарнирах и легко складываются или раздви­гаются. Звенья метра изготовляют из пиломатериалов лиственных пород, пропитывают олифой, шлифуют и окрашивают в ярко-желтый цвет. После нанесения делений, цифр звенья метра покрывают лаком. Пла­стины с остановами делают из стальной ленты, нако­нечники — из белой жести, а шарнирные соединения выполняют на свободно посаженных заклепках. Метр служит для линейных измерений предметов незначи­тельной длины.

Угольник (рис. 13, г) предназначен для проверки прямоугольности элементов строительных конструкций. Представляет собой основание, в которое под прямым углом вмонтирована линейка с делениями. Угольники бывают деревянные, размером 250*160*22 и 500*300*24 мм и металлические, размером 500*240 мм.

Ерунок (рис. 13, д) служит для разметки и измерения углов 45 и 135°, а также для разметки соединения на «ус». Представляет собой основание — колодку, которую под углом 45° вставлена деревянная или металлическая линейка.

Малкой (рис. 13, е, ж) измеряют углы по образцу и переносят их на заготовки (детали). Состоит из ос­нования (колодки) и линейки, соединенных между со­бой шарнирно.

Отволокой (рис. 13, а) наносят линии на край доски; представляет собой деревянный брусок длиной 400, шириной 50 мм. С одного конца брусок отволоки имеет небольшой скос, а на расстоянии 1/3 от края выступ, в который забивают гвоздь. Острым концом гвоздя наносят линии (риски).

Скобой (рис. 13, и) размечают при ручной зарезке шипы и проушины. Она представляет собой деревян­ный брусок, в котором на расстоянии 1/3 от края вы­брана четверть. В четверть с определенным шагом забивают гвозди, острыми концами которых наносят линии.

Черта предназначена для разметки параллельных линий; представляет собой вилку, острые концы ко­торой могут раздвигаться на нужный размер.

Рейсмусом (рис. 13, к) наносят риски, параллель­ные одной из сторон бруска, детали. Он представляет собой деревянную колодку, в которой через два от­верстия проходят два бруска. На конце бруска с од­ной стороны имеются острые шпильки для нанесения рисок. Выпуская конец бруска за колодку, устанав­ливают необходимо величину расстояния от кромки до наносимой риски, т. е. линии разметки.

Штангенциркулем (рис. 13, л) измеряют наружные и внутренние размеры деталей и изделий с погрешно­стью до 0.1 мм. Наиболее часто применяют штанген­циркуль ШЦ-1 с двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений и линейкой для измерения глубин.

Циркулем (рис. 13, м) переносят размеры на пи­ломатериалы, заготовки и очерчивают окружности.

Нутромером (рис. 13, н) измеряют внутренние диаметры отверстий.

Метр-рулетку (рис. 13, о) используют для более точного измерения и разметки любых заготовок по ширине и коротких по длине. Она состоит из метал­лического футляра со спирально уложенной в нем стальной лентой длиной 1 — 2 м, на которой нанесены деления. При нажиме на помещенную сбоку футляра пружину лента выскакивает наружу. Сматывается лента обратно в футляр вручную.

Уровнем с отвесом (рис. 13, п) проверяют верти­кальность поверхностей.

Отвес (рис. 13, р) применяют для проверки вер­тикальности установки деревянных конструкций (ба­лок, ферм, стропил). Он представляет собой металли­ческий весок цилиндрической формы, заканчивающий­ся на одном конце конусом. Диаметр веска 18,30 и 38 мм, длина 39—200 мм. Он подвешивается к льняному шнуру диаметром 1.5—2 мм, длиной 3, 5, 7 и 10 м, который наматывается на катушку.

От точности выполнения разметки зависит каче­ство получаемых элементов, поэтому ее выполняют строго в соответствии с чертежами, которые предвари­тельно необходимо изучить. При разметке на заготав­ливаемом материале наносят окончательные размеры заготовки или детали с учетом припусков на дальней­шую обработку. Линию разметки называют риской.

Нанесение линий разметки по линейке показано на рис. 14, а. Линейка должна иметь прямые кромки и быть хорошо выровненной. Сначала на материале отмеряют метром расстояние от кромки и наносят точки (не менее двух), через которые пройдет линия. Затем линейку прикладывают к материалу так, что­бы одна из кромок прилегала вплотную к точкам, и че­рез точки карандашом или шилом проводят тонкую линию. На обработанной поверхности разметку лучше делать острым и тонким шилом, которое оставляет после себя тонкую царапину.

Тонкую линию разметки можно наносить плотнич­ным карандашом, который затачивают так, чтобы он имел форму тонкой острой лопаточки. При отсутствии плотничного карандаша используют чертежный карандаш Т или ТМ.

Разметка по ерунку или малком показана на 14, б, в. Для проверки или разметки линий под данным углом ерунок (или малку) колодкой-оснонием плотно прижимают к кромке размечаемой и затем под нужным углом проводят риску. Кромка у доски должна быть ровной, иначе разметка будет неточной.

Рейсмусом (рис. 14, г) риски наносят следующим образом: из колодки рейсмуса выдвигают брусок со шпилькой и устанавливают в нужном положении, при­чем расстояние от шпильки бруска до колодки долж­но соответствовать размеру от риски до кромки де­тали.

 

 

 

 

Рис. 14. Приемы разметки:

а — линейкой; б — по ерунку; в — малкой; г — рейсмусом; в —

отволокой; е — циркулем; ж — угольником с шилом; з — бечевкой;

и — скобой; к — измерение кронциркулем.

Чтобы получить ровные и тонкие риски, колодку рейсмуса плотно прижимают к кромке детали и ве­дут по ней ровно, плавно и без перекосов. Риски лерче наносятся, если рейсмус вести от себя. Если рейсмус прижать неплотно или перекосить, то риска будет извилистой, неровной и непараллельной другой сто­роне (кромке) детали. Шпилька должна быть остро заточена напильником.

При нанесении рисок отволокой (рис. 14, д) доску с обработанной кромкой прикладывают к кромке дос­ки, на которую наносят риску: между досками остав­ляют щель, острием гвоздя наносят риску. Для того чтобы риска была тонкой, острие гвоздя должно быть хорошо заточено.

Разметка окружности циркулем показана на рис. 14, е. Наружный диаметр круглого предмета измеряют следующим образом: ножки кронциркуля раз­водят несколько меньше диаметра измеряемого пред­мета, после чего предмет вводят между ножками так, чтобы они несколько разомкнулись и плотно прилегли к предмету, как это показано на рисунке. Затем циркуль без смещения ножек снимают с предмета; рас­стояние между ножками составит диаметр круглого предмета.

При нанесении риски шилом по угольнику (рис. 14, ж) нужно, чтобы доска, на которую наносят риски, имела прямые кромки, т. е. была хорошо ост­ругана. Основание угольника должно плотно приле­гать к кромке. Угольник держат левой рукой, а пра­вой проводят риску острым шилом, держа его слегка наклонно. Шило нужно вести равномерно, без силь­ного нажима.

Линии на досках и других длинных деталях на­носят бечевкой (рис. 14, з), натертой мелом или кус­ком влажного (мягкого) древесного угля. На одном торце доски на нужном расстоянии от кромки делают зарубку, в которую вставляют конец бечевки, нати­рают мелом или углем, а другой конец держат левой рукой на том же расстоянии от кромки, прижимая к доске, после чего правой рукой бечевку слегка оттягивают вверх и затем отпускают. Бечевка, уда­ряясь о доску, наносит линию. Бечевкой наносят ли­нии для грубой обработки; для более точной обработки линии наносят с помощью линеек или шаблонов.

При разметке скобу (рис. 14, и) плотно прижимают к поверхности размечаемого бруска у риски, нанесен­ной заранее, и ровно двигают вдоль него: имеющиеся на скобе острия гвоздей оставят след на бруске, про­черчивая на нем параллельные линии. Для каждого размера шипа и проушины должна быть своя скоба.

Шаблоны для разметки (рис. 14, к) бывают различными по размерам, форме и конструкции. Изготовляют их, из листовой стали, фанеры, твердых древесноволокнистых плит. Для разметки шаблон накладывают на обрабатываемую доску, брусок, заготовку, затем карандашом или шипом обводят контуры.

Применение шаблонов сокращает время на разметку, упрощает ее, разметка получается более точной. Шаблоны бывают плоские, объемные и охватывающие весь элемент.

Соединения бревенчатых стен в углах делают в виде ленты. Для выполнения этой врубки бревно на конце отесывают на два канта, а затем по шаблону размечают лапу. Для уменьшения продуваемости стен в углах применяют лапу с коренным шипом.

Рабочее место плотника оборудуют верстаком (рис. 15, а), необходимыми инструментами и приспо­соблениями.

На верстаке обрабатывают (распиливают, строгают и др.) доски, бруски длиной до 3 м, собирают щиты, коробки, элементы опалубки и др.

Верстак состоит из верстачной доски (крышки), подверстачья (основания), передних (поперечных) и задних (продольных) тисков. На верстачной доске вблизи ее переднего ребра имеется ряд отверстий, предназначенных для установки упоров (металлических или деревянных).

 

 

 

 

Рис. 15. Столярный верстак:

а — общий вид верстака; б — передние тиски; в — задние тиски; г — зажимы, упоры; д — крепление доски валетом простым прижимом; 1 — основание; 2—передние тиски; 3—крышка; 4—сквозные гнезда; 5—задние тиски; 6—лоток; 7—подкладочная доска; 8—винт; 9— коробка тисков; 10—упор; 11—гребенка; 12—простой валет; 13— винтовой валет.

 

Вдоль верстачной доски (с задней стороны) находится лоток, в котором раз­мещается мелкий инструмент, необходимый для ра­боты. Основание делают из стоек, связанных между собой брусками. В подверстачье (основании) можно оборудовать шкаф для хранения инструмента и неко­торых материалов.

Передние и задние тиски предназначены для за­жима в них обрабатываемых предметов. Передние тиски имеют зажимный винт и подкладочную доску. Задние тиски с коробкой передвигаются с помощью винта. В гнезда, имеющиеся в верстачной доске и в задней зажимной коробке, вставляют упоры, между которыми укладывают в горизонтальном поло­жении обрабатываемый материал. Вращением винта задних тисков материал зажимают. Обычно упоры располагаются ниже плоскости обрабатываемой дре­весины, с тем чтобы инструмент их не задевал. Для лучшего удерживания обрабатываемого материала на верстаке в упоре, примыкающем к древесине, делают насечку. В гнезде упор держится с помощью пружи­ны. При обработке материала в вертикальном поло­жении его зажимают либо в передних, либо в задних тисках.

Основание верстака делают из древесины, хвойных пород, а верстачную доску — из древесины березы, дуба, бука, ясеня. Верстачная доска имеет ширину 400—500, толщину 60—70 мм. Верстак должен быть закреплен на рабочем месте, а инструменты рас­полагаться так, чтобы ими было удобно пользо­ваться.

При эксплуатации верстака надо следить за его исправностью. Верстачная доска должна быть ровной, без перекосов, так как на перекошенной доске трудно выполнять точную работу. Тиски должны прочно зажимать обрабатываемый материал, а болты, скреп­ляющие верстак, должны быть хорошо затянуты. Клинья должны входить в гнезда плотно, но не слиш­ком туго, чтобы не выколоть края. Гнезда должны иметь одинаковый размер, чтобы клин можно было ставить в любое гнездо. Винты делают металлическими. Для плавного движения винты и ходовые части верстака периодически смазывают. В нерабочем состоянии винты рекомендуется держать в слегка затянутом состоянии. Для повышения долговечности верстак покрывают олифой.

При пилении, долблении, сверлении, резании ста­меской под обрабатываемые предметы необходимо под­ложить доску, чтобы не повредить верстак.

Для плотника промышленность изготовляет инди­видуальный набор инструмента ИН-14, который со­стоит из 16 предметов. В набор входит плотничный топор, плотничный молоток, широкая ножовка, строи­тельные клещи, рубанок с одиночным ножом, плот­ничные долота, стамески, шлифовальный брусок, трех­гранный напильник, строительный отвес, металличе­ский угольник, строительный уровень, измерительная рулетка, складной метр.

ТЕСКА

Топор предназначен для рубки, колки, тески, вы­борки пазов и грубой обработки при плотнично-опа-лубочных и других видах работ. При направлениии топора вдоль волокон происходит раскалывание дре­весины без перерезания волокон. При срезании с дре­весины (бревна) тонкой щепы, стружки производится теска. Процесс, при котором топор направлен попе­рек волокон и перерезает их, т. е. разрубает, назы­вается рубкой.

Теску древесины выполняют вручную топором (рис. 16, а). Топоры строительные выпускают двух типов: с прямым и округлым лезвием. Топорище де­лают из древесины твердых лиственных пород — граба, ясеня, клена, вяза или березы. Древесина топорища должна быть влажностью 12% и не иметь трещин, гнили, синевы и сучков диаметром более 6 мм. Изго­товленное топорище шлифуют, пропитывают олифой оксоль с добавлением 10—12% охры и покрывают бес­цветным лаком.

Обрабатывают бревна обычно на один, два, три и четыре канта* и накругло (под скобу). Перед тес­кой бревно необходимо окорить, уложить на подклад­ки (рис. 16, б), а затем шнуром разметить линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 16. Теска древесины:

а - топор; б — теска бревна, уложенного на подкладки; в — теска

кромки доски; г — разметка торца бревна шнуром с отвесом;

д - надрубы на бревне по разметке; е — теска бревна по

надрубам; ж — разметка бревна для тески на четыре каната; з, и —

теска бревна на четыре каната; к, л — теска бревна под скобу по

шаблону; м, н — выборка пазов; о — вырубка четверти; 1— топори-

ще; 2—обух; 3—клин; 4—полотно; 5—носок; 6—фаска; 7 — лезвие

топора; 8— бородок; 9— клин; 10— подкладки.

 

 

тески. Затем плотник становится так, чтобы бревно было у него между ногами. С обрабатываемой стороны на расстоянии примерно 400—500 мм он делает над­рубы на толщину отесываемой части, т. е. почти до линии разметки, а затем скалывает ее, после чего про­изводит теску, ориентируясь на линию разметки.

Для получения из Г<ревна бруса максимального се­чения на вершине бревна проводят циркулем макси­мальную окружность, такого же размера окружность проводят и на комле, затем угольником через центр окружности проводят два взаимно перпендикулярных диаметра. При соединении точек пересечения диамет­ров с окружностью получается максимально возмож­ный размер бруска без обзола.

Теску на один кант делают так: на торцах бревна размечают кант, после чего топором в краях разметки делают насечку с обоих концов бревна. В них встав­ляют шнур, натертый мелом, и, туго натянув его вверх, отпускают. Отпущенный шнур, ударившись о бревно, образует линию тески; теска второго, третьего и четвертого кантов производится аналогично. Теску бревен надо вести от вершины к комлю. При отборе кантов у линии тески надо снимать более тон­кий слой, с тем чтобы не выйти за нее. Во избежание получения травмы плотник должен держать ногу на безопасном расстоянии от обрабатываемой стороны.

Кромки у досок отесывают топором (рис. 16, в). Для этого доску кладут на подкладку, шнуром отби­вают линию тески, затем делают надрубы и обрабаты­вают кромку, строго ориентируясь на линию тески.

При теске накругло бревно сначала обрабатывают на четыре канта (рис. 16, ж, з), после чего на ребрах бруса делают надрубы и топором обрабатывают их по шаблону таким образом, чтобы бревно приняло круг­лую цилиндрическую форму (рис. 16, л). Четверти вынимают следующим образом: по размеченной линии (рис. 1.6, и) делают надрубы, после чего древесину между надрубами скалывают и зачищают четверть до разметки. Окончательная зачистка производится ру­банком. Пазы (рис. 16, м, о) выбирают примерно так же, как и четверти, но с той разницей, что бока у пазов зачищают топором, а дно — стамеской.

Шипы или гребни на торцах бревен, брусьев зару­бают по разметке на их торцах. После разметки вокруг шипа додают подрезку пилой, после чего подре­занную часть древесины скалывают, а шип и гребень зачищают.

Топор должен быть хорошо заточен на круглом точиле. К точилу прикладывают всю плоскость фаски. При этом следят за тем, чтобы не изменялся угол за­точки (заострения). При заточке одной рукой держат обух, а другой — середину топорища. Точильный круг должен вращаться навстречу топору, для охлаждения его смачивают водой, одновременно с этим охлажда­ется топор. Топор периодически поворачивают то пра­вой, то левой стороной, с тем, чтобы лезвие затачива­лось одинаково с обеих сторон. После заточки на лез­вии топора появляются мелкие заусеницы. Их снимают на смоченном водой бруске, при этом фаски прикла­дывают к нему попеременно с одной и другой стороны и круговыми движениями водят по бруску до тех пор, пока лезвие на ощупь не станет гладким. Правят лезвие топора оселком, смоченным водой или маслом. Слегка прижимая к фаске, его водят круговыми дви­жениями то с одной, то с другой стороны топора. При правке топор держат в левой руке, а оселок в правой.

ПИЛЕНИЕ

Пиление — операция разделения древесины на ча­сти многорезцовым инструментом. Для распиловки лесоматериалов применяют ручные или механические пилы. Пила представляет собой ленту или диск с рас­положенными на ней зубьями (резцами). Зубья име­ют следующие параметры: расстояние между двумя смежными вершинами составляет шаг, а расстояние между основанием и вершиной — высоту зуба. Для Удаления образующихся в процессе пиления опилок служит впадина (пазуха). Каждый зуб пилы имеет три режущие кромки — одну переднюю, короткую. и две боковые. У пил для продольной распиловки дре­весины зубья короткой режущей кромкой перерезают волокна, а боковыми разделяют волокна между собой по их направлению. Зубья этих пил имеют форму треугольника, прямую заточку; ими можно пилить толы > в одну сторону. У пил для поперечной распиловки короткая режущая кромка разделяет волокна, а боковые

 

 

Рис. 17. Пилы:

о — двуручная поперечная; б — ножовка широкая поперечная; в —, ножовка узкая; г — ножовка с обушком; д — наградка; е — лучко­вая пила; 1—полотно; 2—ручки; 3—стойки или боковые планки; 4— тетива; 5— средник; 6— закрутка.

перерезают их. Зубья имеют преимущественно форму равнобедренного треугольника и двустороннюю заточ­ку, поэтому ими можно пилить в обе стороны.

Ручные пилы. К ручным пилам относятся попе­речные двуручные, ножевые (ножовки) и лучковые.

Пилы поперечные двуручные (рис. 17, а) приме­няют для поперечного распиливания лесоматериалов, при плотнично-опалубочных работах. Толщина пил 1.1, 1.4 мм. Зубья имеют форму равнобедренного тре­угольника, заточка косая. Угол заострения (40— 45±2)°.

Ножевые пилы, или ножовки, бывают широкие, узкие, с обушком. Ножовку широкую (рис. 17, б) применяют для поперечного раскроя брусков, широ­ких досок и плит.

Ножовки изготовляют для поперечной (тип 1), продольной (тип 2) распиловки древесины и универ­сальные (тип 3). Они могут иметь сменные полотна толщиной 0.5—1.2 мм. Длина режущей части ножо­вок 250—650, шаг зубьев ножовок типов 1 и 2 — 2.5— 6.5, типа 3 — 1—5 мм. Ручки делают металлическими и из древесины твердых лиственных пород и покры­вают лаком. Зубья ножовок должны быть заточены и разведены, причем зуб должен быть заточен на протяжении не менее 2/3 его высоты от вершины. Зубья ножовок типа

2   исполнения 1 должны иметь прямую заточку только передней грани зуба. Зубья разводят поочередным их отгибанием в разные стороны на величину: для зубьев
с шагом до 3 мм — 0.1—0.3 мм, с шагом зубьев свыше 3мм и более — 0.3—0.6 мм. Плотно ножовки должно иметь защитное покрытие.

Ножовка узкая (рис. 17, в) предназначена для распиливания тонких материалов и выпиливания кри­волинейных заготовок, а также для сквозных пропи­лов. Толщина полотна 1.5 мм.

Ножовку с обушком (рис. 17, г) используют для неглубоких пропилов и при подгонке соединений. Верхняя часть полотна имеет утолщение. Толщина полотна 0.8 мм.

Ножовку - наградку (рис. 17, д) применяют для несквозного пропиливания. Толщина полотна 0.4 — 0.7 мм. Ею можно выпиливать узкие пазы.

Лучковые пилы (рис. 17, е) предназначены для продольного и поперечного распиливания древесины. Они представляют собой деревянный станок (лу­чок) из древесины твердых пород с натянутым на нем полотном 1. Тетиву 4 делают из крученого льняного или пенькового шнура диаметром 3 мм. Лучковые пилы распашные (распускные) используют для про­дольной распиловки. Имеют полотно шириной 45— 55, толщиной 0.4—0.7 мм, шаг зубьев 5 мм, угол за­острения 40—50°, заточка зубьев прямая. Поперечные пилы имеют ширину полотна 20—25 мм, шаг зубьев 4—5 мм, угол заострения 65—80°, форма зубьев — равнобедренный треугольник. Длина полотна лучковых пил 780—800 мм.

Выкружные пилы служат для криволинейной рас­пиловки. Имеют длину 500, ширину полотна 4— 15 мм, шаг зубьев 2—4 мм, угол заострения 50—60°, зубья с прямой заточкой. Для уменьшения трения и во избежание заеда­ния полотна пилы в пропиле зубья разводят. Полотно пилы зажимают в тиски, и вершины зубьев поочередно отгибают от основания примерно на 2/3 высоты: четные — в одну сторону, а нечетные — в другую. При распиловке древесины твердых пород зуб разводят на 0.25—0.5 мм, а мягких пород—на 0.5 — 1 мм. Разводят зубья с помощью обычной или уни­версальной разводок. Точность развода проверяют шаблоном. В нерабочем состоянии во избежание растяжения тетивы следует немного отпустить закрутку. В процессе пиления зубья затупляются; чтобы восстановить режущую способность зубьев, их затачи­вают напильником (рис. 18, а — г). Заточку нужно производить ровно, без сильных нажимов (так как это может вызвать перегрев пилы), так чтобы не было заусенцев, засинений и других дефектов. Пилы для поперечного раскроя имеют косую заточку, поэтому напильник при их затачивании держат под углом СО— 70°. Заточив через один зубья с одной стороны, зата­чивают пропущенные зубья с другой стороны. Вер­шины затачиваемых зубьев должны находиться на одной высоте, поэтому до заточки зубья выравнивают по высоте фугованием следующим образом: в дере­вянную колодку 2 (рис. 18, д), имеющую прорезь, вставляют трехгранный напильник 1, после чего ко­лодку с напильником надевают на пилу 3 и, двигая по полотну, выравнивают вершины зубьев.

Наточенные пилы не должны иметь заусенцев, засинении и других дефектов. Заусенцы снимают напильником, с мелкой насечкой (бархатным).

Процесс пиления. Перед работой лучковой пилой проверяют плоскость полотна и его натяжение. По­лотно должно быть прямолинейным, без перекосов. По отношению к станку (лучку) его устанавливают под углом 30° и хорошо натягивают. Правильность уста­новки пилы проверяют следующим образом: левой ру­кой держат за средник, а правой за ручку и смотрят, прищурив один глаз, на полотно пилы. Если оно установлено правильно, то будет иметь вид натянутой нити, а если неверно, то скрученный конец будет тол­ще.

 

 

Рис. 18. Заточка н фугование пил:

fi — расположение пилоточа при прямой заточке; б — расположение пилоточа при косой заточке; в — заточка лучковой пилы, закреплен­ной в тисках; г — заточка лучковой пилы, уложенной в деревянную колодку; А — фугование пил; 1— напильник; 2— колодка; А— пила.

 

 

.

Исправляют положение полотна поворотом ручки. В случае зажима полотна в пропиле проверяют раз­вод зубьев.

Доску, которую нужно распилить вдоль, уклады­вают и закрепляют на верстаке или столе так, чтобы отпиливаемая часть выступала наружу. Затем с по­мощью рейсмуса или линейки намечают линию рас­пила. Левой рукой берут пилу за конец стойки у те­тивы, а правой — за другой конец стойки у полотна, встают перед верстаком (рис. 19, а) и делают свобод­ные движения «в размах», прижимая пилу ко дну распила при движении ее вниз, а при движении вверх (холостой ход) несколько отводя ее в сторону. Пи­лить нужно ровно, без резких движений и сильных нажимов. В процессе пиления пилу необходимо дер­жать вертикально, так как при ее отклонении про­пил получается неточным.

При поперечном распиливании (рис. 19, б) доску кладут на верстак так, чтобы отпиливаемый отрезок свисал с него. Поддерживая ее левой рукой, правой

 

Рис. 19. Распиливание досок:

а — продольное; б — поперечное; в — поперечное под углом лучковой пилой в распиловочном ящике.

берутся за стойку лучковой пилы и перепиливают доску ровно, без нажима. Перед окончанием распи­ливания движение пилы следует слегка замедлить, а отпиливаемый отрезок придержать левой рукой во избежание облома отрезков.

Точная торцовка или распиливание под углом про­изводится в распиловочном ящике (рис. 19, в), в бо­ковых стенках, которых имеются пропилы, располо­женные прямо или под определенным углом (45 или 90°).

СТРОГАНИЕ

После распиливания заготовки имеют риски, шеро­ховатости, покоробленность. Все эти дефекты устраня­ют строганием. Кроме того, при строгании заготовкам придают нужную форму. Строгание — операция реза­ния древесины ножами, при которой траекторией реза­ния является прямая, совпадающая с направлением рабочего движения. Строгают древесину ручным или фрезеруют механизированным инструментом.

Инструменты для ручного строгания. Рубанок (рис. 20) представляет собой деревянный корпус 1, в который вставлен нож 5, закрепляемый клином 4. Нож 5 вставляют в гнездо (леток) 3 корпуса под уг­лом 45°. В подошве 8 рубанка имеется угловая про­резь— пролет шириной (5.7+0.5—1) мм, через ко­торую за подошву выступает лезвие ножа. С боков летка 3 делают заплечики для опирания клина 4. Для удобного продвижения рубанка по материалу имеется рог 2. Подошва 8 рубанка должна быть глад­кой и ровной. В связи с тем, что подошва рубанка ра­ботает на истирание, в ней делают вклейку из древе­сины твердых пород — граба, клена, ясеня, бука и др.

Рубанок с одиночным ножом (рис. 20, а) приме­няют для первичного строгания древесины и для стро­гания ее после обработки шерхебелем. Лезвие у ножа прямолинейное и выпускают его на 1 мм. Так как в рубанке нет стружколома, стружка образуется без излома, поэтому на поверхности древесины часто полу­чаются задиры, а иногда отколы.

Рубанок с двойным ножом (рис. 20, б) используют. Для чистового строгания древесины. Им можно также застрагивать торцы, имеющие задиры, и свилеватые поверхности древесины. В отличие от рубанка с одиночным ножом он имеет помимо ножа стружколом 9, которым надламывается стружка.

Шерхебель (рис. 21) служит для первоначального грубого строгания вдоль, поперек и под углом к во­локнам древесины. После строгания шерхебелем по­верхность древесины получается неровной, со следами углублений в виде желобков. Это вызвано тем, что лезвие ножа имеет овальную форму. При работе нож выпускают до 3 мм.

 

Рис. 20. Рубанки:

а — с одиночным ножом; б — с двойным ножом; 1— корпус; 2— рог;

3—леток; 4—клин; 5—нож; 6—упор; 7—пробка; 8—подошва;

9— стружколом.

 

Рис. 21. Шерхебель:

а — общий вид; б — шерхебельный нож.

 

 

Рис. 22. Фуганок:

а — общий вид; б — нож фуганка; 1— пробка; 2— ручка.

 

фуганок (рис. 22) служит для окончательного чи­стового строгания, выравнивания больших поверхно­стей и прифуговки отдельных деталей. Он длиннее рубанка почти в три раза, что позволяет строгать длинные поверхности. Нож фуганка имеет длину 180, ширину 60—65 мм. Более короткие заготовки стро­гают полуфуганком, имеющим корпус длиной 530, нож шириной 50 и длиной 180 мм. У фуганка в передней части находится пробка для выбивания ножа из летка. Для этого по ней надо ударить киянкой.

Для зачистки древесины, имеющей задиры и сви­леватость, применяют рубанок с укороченным корпу­сом — шлифтик. Шлифтик имеет узкую щель (шири­ной 5 мм) и увеличенный передний угол (60°), вслед­ствие чего при работе им снимается тонкая стружка и поверхность древесины чище обрабатывается.

Для профильного строгания применяют зензубель, фальцгобель, шпунтубель и другие рубанки.

Зензубелем (рис. 23) выбирают четверти, фальцы и зачищают их. Наличие в корпусе бокового отвер­стия обеспечивает свободный выход стружки. Ножи у зензубеля по форме напоминают лопатку.

Фалъцгебелъ (рис. 24, а) предназначен для от­борки и зачистки четвертей и имеет в отличие от зен­зубеля ступенчатую подошву.

Шпунтубелем (рис. 24, б) выбирают пазы — шпун­ты на кромках и пласти деталей. Он состоит из двух корпусов, соединенных винтами, причем в одном из корпусов закрепляют нож.

Грунтубелем (рис. 24, в) зачищают трапециевид­ные пазы, выбранные наградкой.

Галтелью (рис. 24, г) образуют желобки разной ширины или глубины с различным радиусом закруг­ления.

Штап (рис. 24, д) предназначен для образования закруглений на кромках.

Калевкой (рис. 24, е) производят профильную об­работку деталей. Подошва калевки имеет форму, зер­кальную (обратную) форме профиля детали.

Горбачом (рис. 24, ж, з) строгают вогнутые и вы­пуклые поверхности.

Подошвы корпусов рубанков и фуганков делают из древесины граба или ясеня, а верхнюю часть корпуса, рог, упор, клин, ручку, пробку — из прямослойной

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 23. Зензубель:

о — общий вид; б — зензубельный нож.

 

 

Рис. 24. Ручной инструмент для профильного строгания:

а — фальцгебель; б — шпунтубель; в — грунтубель; е — гальтель; 9 — штап; е — калевка; ж — горбач с вогнутым корпусом; а — горбач с выпуклым корпусом.

 

 

 

древесины березы, бука или клена 1-го сорта влаж­ностью 8—10%. Древесина с гнилью и червоточиной не допускается.

Ручное строгание. Перед работой инструмент надо наладить: заточить нож так, чтобы он был без за­усенцев, засинений и других дефектов, прочно закре­пить его в корпусе; выпустить лезвие за подошву ровно, без перекоса. Правильность выпуска лезвия проверяют, поднимая рубанок вверх на уровень глаз. Если лезвие будет видно как узкая полоса-нитка, то нож «присажен» правильно.

Разбирают рубанок следующим образом: берут ру­банок в левую руку и, слегка ударяя киянкой или молотком по торцу (хвостовому), ослабляют клин. При закреплении ножа с клином ударяют киянкой по ло­бовой части корпуса.

Ножи точат на точилах с карборундовым пли пес­чаниковым кругом. Круг следует смачивать водой, а нож держать прямо, без перекосов, равномерно при­жимая его к кругу. При заточке у ножа надо сохра­нять угол заострения, лезвие должно быть прямоли­нейным, без перекосов. После заточки имеющиеся на лезвии заусенцы, зазубрины снимают оселком, про­изводя ножом круговые движения и равномерно при­жимая его к оселку. Угол заострения проверяют шаб­лоном, а прямолинейность — линейкой или угольни­ком.

Перед строганием осматривают обрабатываемую за­готовку и в случае ее годности закрепляют на вер­стаке так, чтобы направление волокон совпало с на­правлением строгания. Затем надо встать к верстаку вполоборота, поставив левую ногу вдоль верстака слегка вперед, а правую по отношению к левой под углом 70°. При таком положении ног и небольшом на­клоне корпуса вперед работать более удобно. Строгать нужно движением рук в полный размах, равномерно нажимая на корпус инструмента. Правой рукой дер­жат хвостовую часть, левой — рог.

При строгании рубанком (рис. 25, а) слегка на­жимают левой рукой на переднюю часть корпуса, правой — на заднюю часть, а перед окончанием стро­гания, т. е. в конце обрабатываемой заготовки, сле­дует больше нажимать правой рукой, чтобы не «за­валить» конец заготовки.

 

 

 

Рис. 2.д. Работа ручным строгальным инструментом:

а — Рубанком; б — фуганком; « — торцевое строгание от себя; г — торцевое строгание к себе; д — отборка четверти зензубелем; 1— начальная нарезка; 2— отборка четверти; 3— зачистка четверти.

Если заготовка имеет грубую и шероховатую по­верхность, то ее сначала обрабатывают шерхебелем, затем рубанком с одним ножом, а для получения бо­лее чистой поверхности — рубанком с двойным ножом.

При работе фуганком (рис. 25, б) правой рукой берут за ручку, а левой поддерживают корпус фуган­ка немного позади пробки. Прострогав фуганком один участок детали по ширине, переходят к обработке другого участка. Ввиду того что деревянные рубанки легче и хорошо скользят по древесине, их применяют более широко, чем металлические.

При строгании в торец (рис, 25, в) сначала стро­гают с одного торца заготовки от себя до ее середины, а затем с другого торца на себя (рис. 25, г). При этом способе строгания отщепов и отколов на по­верхности и кромках не образуется.

Четверти отбирают зензубелем (рис. 25, д). Сна­чала делают разметку, затем начальную зарезку 1-й, отборку 2-й и зачистку 3-й четверти.

ДОЛБЛЕНИЕ Е РЕЗАНИЕ

Для выборки гнезд, пазов, шипов и других работ применяют долота. Долота бывают плотничные (рис. 26, а) и столярные (рис. 26, б). Рукоятки 2 до­лот изготовляют из древесины дуба, клена, бука, гра­ба, белой акации, ясеня или ударопрочной пластмас­сы. Древесина рукоятки должна быть здоровой, без трещин, гнили и червоточины влажностью до 12%. Лезвия долот имеют одностороннюю заточку, за­валы и выкрашивания на режущих кромках недопу­стимы.

Для выборки и зачистки пазов, гнезд, шипов и сня­тия фасок применяют плоские стамески (рис. 26, в), а для выборки закругленных шипов и обработки вогнутых и выпуклых поверхностей — полукруглые стамески (рис. 26, г). Угол заострения—заточки долот и стамесок (25±5)°. Полотна долот и стаме­сок делают из стали высокого качества. Рукоятки ста­месок изготовляют из древесины тех же пород, что 1 рукоятки долот. Они должны иметь колпачок. Хво­стовик стамесок долот должен иметь форму, обеспечивающую надежное крепление полотна в рукоятке. Металлические части долот, стамесок должны иметь антикоррозионное покрытие. Долотами гнезда выбирают но разметке, причем при долблении сквозных гнезд разметку наносят с обеих сторон детали (рис. 27, а), несквозных — с одной стороны (рис. 27,б). Обрабатываемую деталь укладывают на столе или верстаке и закрепляют ее. При выдалбливании сквозных гнезд во избежание

Рис. 26. Долота и стамески:

а — долото плотничное; б — долото столярное; в — стамеска плос­кая; г — стамеска полукруглая; 1— полотно; 2— рукоятка; 3—

колпачок

порчи крышки стола, верстака под деталь подклады-вают отрезок бракованной доски. Ширина лезвий до­лот должна соответствовать ширине выбираемых гнезд.

Долбление гнезда начинают так: долото устанав­ливают фаской, обращенной внутрь, у размеченной риски и легкими ударами киянки по ручке углубляют его в древесину (рис. 27, в), затем долото вытаски­вают, ставят, несколько отступая, внутрь гнезда (рис. 27, г) и вновь ударяют киянкой по ручке, а за­тем, покачивая его, вынимают древесину и таким образом продолжают долбление. При долблении сквоз­ных гнезд древесину выбирают сначала с одной сто­роны гнезда, а затем, повернув деталь,— с другой. Ра­бота стамеской показана на рис. 28.

Во избежание получения травм при работе ста­меской нельзя резать в направлении на себя, на весу, с упором детали на грудь и в том случае, когда де­таль лежит на коленях. При резании стамеской пальцы левой руки должны находится сзади лезвия.

 

 

 

Рис. 27. Работа долотом:

а — выборка сквозного гнезда; б — выборка несквозного гнезда; в

положения долота (начальное и конечное) нa разметке гнезда; г -

порядок долбления гнезда.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 28. Работа стамеской:

— зачистка подрезанных мест; б — поперечная подрезка; в — подрезка вдоль волокон; г — снятие долевой фаски; а — снятие фаски торца; е — зачистка торца; ж — резание из-под плеча.

 

 

СВЕРЛЕНИЕ

Сверление — процесс образования сверлом в заго­товках сквозных и несквозных цилиндрических и ко­нических отверстий.

Коловорот применяют для сверления отверстий при выполнении плотнично-опалубочных работ, а также используют для завертывания и отвертывания шуру­пов при стекольных и других видах работ.

Вручную гнезда сверлят коловоротом с трещоткой или сверлилкой. В коловороте (рис. 29, а) можно крепить сверла с диаметром хвостовика до 10 мм. При использовании вместо сверла отвертки коловоро­том можно завертывать шурупы. Мелкие отверстия диаметром до 5 мм высверливают сверлилкой (рис. 29, б). Для высверливания глубоких отверстий используют бурав (рис. 29, в), представляющий со­бой сверло с ушком для ручки, которое расположено в верхней его части.

Неглубокие отверстия под шурупы сверлят бурав­чиком (рис. 29, г) диаметром 2—10 мм.

Отверстия для нагелей, болтов в деталях выбирают сверлами. Ими также высверливают сучки и затем заделывают отверстия пробками. Сверло состоит из хвостовика, стержня, режущей части и элементов для отвода стружки.

Перовыми сверлами (рис. 29, д) выбирают отвер­стия под нагели разной глубины. Сверла имеют же­лобчатую форму, диаметр 3—16, длину 100—170 мм. Желобок у сверла служит для выброса стружки. Центровыми сверлами (рис. 29, е) сверлят сквозные и неглубокие отверстия поперек волокон. Сверлить глубокие отверстия трудно из-за плохого удаления стружки. Сверла имеют диаметр 12—50, длину 120—150мм.

Сверла с винтовой частью (винтовые) применяют для сверления глубоких отверстий поперек волокон. По форме их разделяют на винтовые (рис. 29, ж) и штопорные. Конец этих сверл имеет винт с мелкой резьбой.

Спиральные сверла (рис. 29, з) выпускают корот­кие и длинные. Сверла короткие, применяемые для коловоротов, имеют диаметр 7—12, длину 105—145 мм. При выборке гнезд этими сверлами отверстия полу-

 

 

 

Рис. 29 Ручной сверлильный инструмент:

а — коловорот, 6 — сверлнлка, в — бурав; г — буравчик; д — перовое сверло, е — центровое сверло; ж — винтовое сверло; з — спиральное

сверло; 1 —нажимная головка; 2—коленчатый стержень; 3—ручка;

— кольцо-переключатель; 5—храповой механизм; 6, 10—патроны;

7— головка; 8—нарезная ручка; 9—спиральный стержень; 12—под-

резатель; 12— центр (острие).

чаются чистыми вследствие того, что стружка удаля­ется по винтовым канавкам.

Отверстия сверлами выбирают по разметке или шаблону, центр отверстия накалывают шилом. До ра­боты сверло хорошо затачивают, прочно укрепляют в патроне коловорота пли электросверлильной машины. При работе коловоротом, электросверлильными машинами, надо следить за тем, чтобы ось вращения совпадала с осью отверстия. При сверлении вертикальных отверстий коловоротом ручку нажимной головки 1 держат левой рукой, а правой вращают ручку 3.

Глубокие сквозные отверстия сверлят по разметке с двух сторон детали. Перед выходом сверла на другую сторону нажим на нажимную головку коловорота надо несколько ослабить с тем, чтобы не образовалось откола, отщепа и др. При работе следят за тем, чтобы вращения коловорота пли электросверлильной типы совпадала с осью отверстия. При некачественном сверлении возникают дефекты — не выдержан размер отверстия, вызванный биением сверла вследствие неправильного закрепления в коловороте, рваная но­вость отверстия при сверлении тупым или неправильно заточенным сверлом. Сверла затачивают напильниками с мелкой насечкой или на специальном станке.

 

СОПРЯЖЕНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Лесоматериалы — брусья, бруски, доски — имеют определенную длину, ширину, толщину. Между тем в строительстве применяются элементы конструкций, имеющих большую длину, ширину, толщину, поэтому для получения элементов нужных размеров лесома­териалы соединяются по длине, ширине, толщине и высоте с помощью врубок. Врубки применяют при изготовлении балок, ферм, элементов рубленых и брус­чатых домов. Их выполняют по разметке вручную или с помощью ручного электрофицированного инстру­мента.

Соединения должны быть технологичными в изго­товлении, надежными и прочными в процессе эксплуа­тации, выполнены тщательно, с пригонкой в месте со­пряжений.

Соединения по ширине. При соединении узких до­сок получают щиты нужных размеров. Соединяют доски различными способами: на гладкую фугу, на рейку, s четверть, в паз и гребень прямоугольный и треугольный и в «ласточкин хвост». При соединении на гладкую фугу (рис. 30, а) каждую доску или рейку, соединяемую в щит, называют делянкой, а шов, обра­зуемый при соединении делянок,— фугой. Во избежа­ние коробления делянки по направлению волокон подбирают таким образом, чтобы соединяемые кромки были одноименны, т. е. заболонь к заболони, сердце­вина к сердцевине, а соседние пласты — взаимно противоположны.

Для получения качественной делянки кромки ее фугуют под прямым углом к пласти. Если при со­единении кромок смежных делянок не обнаружи­вается просветов, то прифуговка выполнена ка­чественно.

При соединении на рейку (рис. 30, б) по кромкам делянок выбирают пазы, в которые вставляют рейки, соединяющие между собой делянки. Ширина паза и толщина рейки должны составлять 1/3 толщины делянки.

При соединении в четверть (рис. 30, в) в соеди­няемых делянках выбирают по всей длине четверти. Глубина и ширина четверти обычно составляют по­ловину толщины делянки. Такой вид соединения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 30. Соединение досок в щиты:

а — на гладкую фугу; б — на рейку; е — в четверть; г — в паз и гребень; б — в паз и треугольный гребень; е — в «ласточкин

хвост».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 31. Соединения брусков по длине:

а — впритык; б — в паз и гребень; в — в «ус»; г, в — на зубчатое клеевое соединение; е - в четверть; ж — на рейку,

 

применяется при подшивке потолков, в досках об­шивки перегородок и др.

Для соединения в паз и гребень (рис. 30, г, д) по всей длине кромки с одной стороны делянки отби­рают паз, а с другой — гребень. Соединение в паз и гребень используют при изготовлении досок для покрытия полов, устройства подшивных потолков, из­готовления подоконных досок, обшивок. Шипы в «ла­сточкин хвост» (рис. 30, е) применяют в ящичных соединениях.

Чтобы щиты не коробились, их соединяют на шпон­ки (рис. 31 а), крепят наконечниками в паз и гре­бень (рис. 31, б) с вклейкой рейки в торец. Вклеен­ные рейки могут быть прямоугольные (рис. 31, в), треугольные (рис. 31, г) и наклеенные (рис. 31, д).

Соединения по длине. По длине отрезки соединяют различными способами: впритык, в паз и гребень, на «ус», на зубчатое клеевое соединение, в четверть, на рейку (рис. 30). Наиболее прочным соединением яв­ляется зубчатое клеевое (рис. 31, д).

Соединение отрезков более крупных размеров по длине для получения деталей нужных размеров на­зывается сращиванием. Сращивание производится вполдерева, косым прярубом, прямым и косым наклад­ным затяжным замком и впритык. При сращивании вполдерева (рис. 32, 1) длинна соединения делается равной 2—2,5 толщинам бруса, Соединение скрепляют нагелями (при строительстве брусчатых домов и др.).

Соединение косым прирубом с подрезкой торца де­лается равным 2.5—3 толщинам бруса и крепится также нагелями.

Соединение прямым пли косым накладным замком (рис. 31, в, г) используют в конструкциях, в которых возникают растягивающие усилия. Соединение в пря­мой накладной замок располагается на опоре, а в ко­сой накладной замок — у опор.

Соединения в прямой или косой натяжные замки (рис. 31, д, е) являются прочными, однако их изго­товление сложно, кроме того, при усыхании древесины ослабляются клинья, поэтому для ответственных де­ревянных конструкций применять натяжные замки не рекомендуется.

Сращивание впритык (рис. 32, ж) производится в тех случаях, когда два бруса своими концами ложатся на опору.

 

 

Рис. 32. Соединение брусьев:

а — крестообразное; б — под углом; 1— вполдерева; 2— в треть де­рева; 3— в четверть дерева; 4— с зарубкой одного бруса; 5— впол­дерева иод углом; 6—вполулапу; 7—шиповое; 8—угловое сково­роднем; 9— врезка подкоса; 10— врезка подкоса в горизонтальный брус; ц—соединение брусьев под углом с креплением разворотными

скобами

Концы брусьев соединяют вплотную, а затем крепят скобами.

Крестообразные соединения. Этот вид соединения брусьев (рис. 32, а) применяют при строительстве мо­стов и изготовлении других деревянных конструкций. Такие соединения выполняют вполдерева, втреть и вчетверть дерева, а также с зарубкой одного бруса.

Угловые соединения. Брусья, бревна под углом соединяют при возведении брусковых или рубленых стен, устройстве верхней и нижней обвязок в каркасных домах и в других деревянных конструкциях. Основными видами плотничных соединений являются соединения вполдерева, вполулапу, шиповое, угловое сковороднем.

 

Рис. 33. Соединение бревен при наращивании:

_а — впритык с потайным шипом; б — впритык со сквозным гребнем; в — вполдерева о креплением болтами; г — вполдерева с креплением полосовой сталью; 9 — вполдерева с креплением хомутами; е — косым прирубом с креплением хомутами; ж — впритык с накладками и креплением болтами.

 

Врубку вполдерева (рис. 32,1) выполняют путем вырубки или срезки половины толщины на концах соединяемых брусьев. После вырубки концы соединя­ют под прямым углом. Соединение вполулапу (рис. 32, 6) получается при зарезке на концах брусьев наклонных плоскостей. Обработанные концы брусьев плотно соединяют. Врубка угловым сковороднем (рис. 32, 8) выполняется так же, как и врубка впол­дерева, но дополнительно в одном из брусьев выпили­вают часть древесины, угловое соединение в шип показано на рис. 32, 7.

Соединения по высоте. Соединение элементов по высоте называется наращиванием. Его применяют при изготовлении столбов, мачт и др. Наращивать бревна

и брусья можно впритык с потайным шипом (рис. 33, а), впритык со сквозным гребнем (рис. 33,б), поддерева с креплением болтами (рис. 33, в), вполдерева с креплением полосовой сталью (рис. 33, г), полдерева с креплением хомутами (рис. 33, д), косым прирубом с креплением хомутами (рис. 33, е)в ответственных сооружениях, притык с накладными и креплением болтами (рис. 33, ж). Длина стыков делается обычно равной двум или трем толщинам соединяемых брусьев или двум или трем диаметрам соединяемых бревен.

 

 

 

Рис. 34. Угловые типовые соединения:

а — открытый сквозной одинарный УК-1; б — открытый сквозной Двойной УК-2; в — открытый сквозной тронной УК-3; г — не­сквозной с полупотемком УК-4; 8 — сквозной с полупотемком УК-5; е — несквозной с потемком УК-6; ж — сквозной с потемком УК-7; э — серединный несквозной одинарный УС-1; и — серединный сквозной одинарный УС-3; к — серединный двойной УС-4 л — сере­динный несквозной в паз УС-6.

 

Шиповые соединения. Шиповая вязка брусков по­лучается путем зарезки на одном бруске шипа, а на другом проушины или гнезда. Шиповая вязка брус­ков — основной вид соединений при изготовлении сто­лярных изделий; при этом все соединения делают на клею. Соединение брусков может быть выполнено на один, два шипа и более, причем увеличение числа шипов увеличивает площадь склеивания. Шиповые соединения деревянных деталей могут быть угловые концевые, угловые серединные и угловые ящичные.

Угловые концевые шиповые соединения могут быть с открытым сквозным шипом (с одним, двумя и тре­мя), с шипом с потемком сквозным пли несквозным.

Толщина открытого сквозного одинарного шипа УК-1 (рис. 34, а) составляет S₁ = 0.4So; S₂ = = 0.5(S₀-Si).

Толщина открытого сквозного двойника шипа УК-2 (рис. 34, б) равна S₁ = S₂=0.2S₀; S₂ = 0.5 [S₀— (2S,+S₈)].

Толщина открытого сквозного шипа УК-3 (рис. 34, а) равна S₁ = S₃=0.14S₀; S₂=0.5 [S₀— (3S₁+2S₃)].

Толщина несквозного шипа с полупотемком УК-4 (рис. 34, г) составляет Si = 0.4S₀; J=(0.5 ... 0.8) В; h = 0.7Bi;

S₂ = 0.5 (S₀—Si); b — не менее 2 мм; J\= (0.3... ... 0.6)L.

Толщина сквозного шипа с полупотемком УК-5 (рис. 34, д) равна S₁ = 0.4S₀; J=0.5В; h = 0.6Bi; S₂=0.5 (So—Si).

Толщина несквозного шипа с потемком УК-6 (рис. 34, е);

S₁ = 0.4S₀; J=(0.5 ... 0.8) В; h = 0.7Bi; S₂= = 0.5 (So—S₁); b — не менее 2 мм.

Толщина сквозного шипа с потемком УК-7 (рис. 34, ж) составит S₁ = 0.4S₀; h = 0.6 В₁; S₂ = = 0.5(S₀-S₁).

Угловые концевые соединения широко применяют при вязке брусков, створок, фрамуг, форточек, две­рей и др.

На открытый сквозной шип вяжут бруски створок, на шип в потемок или полупотемок — бруски дверей, причем для такого соединения в вертикальном (стоемном) бруске выбирают гнезда. Угловые серединные шиповые соединения могут быть с не­сквозными или сквозными шипами, в паз.

Размеры основных элементов при угловых сере­динных соединениях определяют следующим образом.

Толщина серединного несквозного одинарного шипа УС-1 (рис. 34, з) составит S₁ = 0.4So; S₂=0.5 (S₀-S₁); b —не менее 2 мм; L=(0.3 ... 0.8) В; L₂=(0.2 ...0.3))В,.

Толщина серединного сквозного одинарного шипа УС-3 (рис. 34, и) равна S, = 0.4S₀; S₂ = 0.5(S₀=S₁); b-не менее 2 мм; L=(0.3 ... 0.8) b; L₂= (0.2 ... „.3)b₁,.

Толщина серединного двойного шипа УС-4 (рис. 34, к) составит S₁=S₃=2S₀; S₂=0.5 [S₀— (2S₁+S₃)].

Для шипа серединного несквозного в паз УС-6 (рис. 34, л) L=(0.3 ... 0.5) So, b — не менее 1 мм.

Угловые серединные соединения применяют при изготовлении дверей.

В соединениях на «ус» расчетные размеры толщины шипов округляют до следующих ближайших разме­ров: 4, 6, 8, 10, 12, 14 16, 20 и 25 мм.

Угловые концевые и серединные соединения вы­полняют с фасками и фальцами, размеры которых со­ответствуют размерам стандартизованного режущего инструмента.

Элементы деревянных конструкций могут соеди­няться безврубочным способом на нагелях, гвоздях, шурупах, болтах.

Нагельные соединения. Нагель представляет собой деревянный или стальной стержень цилиндрической или пластинчатой формы. Их применяют как допол­нительное крепление в угловых и серединных соединениях для предохранения шипа от выворачивания. Соединяют детали нагелями и ставят их по чертежам с разметкой по шаблону (кондуктору). Отверстия под нагели выбирают сверлами.

Передний конец нагелей обрабатывают на усечен­ный конус (снята фаска). Расстояния между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон S₁ (рис. 35), поперек волокон S₂ и от кромки элемента S₃ для стальных нагелей должны быть не менее S₁ = 7d; S₂=3.5d; S₃ =3d (d — диаметр нагеля), а для ду­бовых нагелей S₁ = 5d; S₂ = 3d; S₃=2.5d.

В случае если толщина пакета соединяемых эле­ментов B≤10d, для стальных нагелей принимают S₁ = 6d; S₂ = 3d; S₃==2.5d, а для дубовых — S₁ = 4d; S₂=S₃=2.5d.

Нагели следует располагать в два продольных ряда. В соединениях элементов конструкций, работающих на растяжение, на нагелях с каждой стороны стыка уста­навливают не менее трех стяжных болтов.

Отверстия под нагели просверливают сразу через все соединяемые деревянные элементы, предваритель­но стянув их болтами или другими приспособлениями.

Отверстия для нагелей, болтов должны обеспечить их плотную посадку. Диаметры отверстий для нера­бочих (стяжных) болтов должны быть больше диаметром этих болтов на 1 — 2 мм.

 

 

 

Рис. 35. Схема расстановки стальных и дубовых цилиндриче­ских нагелей, гвоздей, шурупов:

а — в прямой ряд; б — в шахматном порядке; в — гвоздей.

 

Отклонения в расстоя­ниях менаду центрами отверстий для нагелей должны быть не более: для входных отверстий ±2 мм. для выходных отверстий поперек волокон ±5 мм; для вы­ходных отверстий вдоль волокон ±10 мм.

Заменять деревянные нагели обычными гвоздями нельзя, так как гвозди портят соединения и не дают той прочности, что нагель.

Дубовыми пластинчатыми нагелями соединяют эле­менты составных балок, работающих на изгиб и сжа­тие с изгибом. При отсутствии дуба нагели можно изготовлять из антисептированной древесины березы. Направление волокон древесины пластинчатых нагелей должно быть перпендикулярно плоскости сплачи­вания.

Соединения на гвоздях применяют в деревянных конструкциях — балках, панелях, перегородках, щитах, фермах. В гвоздевых соединениях конструкций, изго­товленных из древесины твердых лиственных пород, гвозди диаметром более 6 мм нужно забивать в пред­варительно просверленные отверстия диаметром, рав­ным 0.9 диаметра гвоздя. Длина отверстия должна составлять не менее 0.6 длины гвоздя.

Гвозди диаметром 2—2.5 мм, применяемые в кон­струкциях из древесины лиственницы, забивают вбли­зи кромок и торцов элементов (на расстоянии 40 мм) в предварительно просверленные отверстия. Гвозди диаметром до 3.5 мм забивают на расстоянии от кромки и торца элемента более 40 мм без просверливания отверстий, а диаметром более 3,5 мм — в заранее про­сверленные отверстия. Глубина просверленных отвер­стий должна быть равна длине гвоздя, а диаметр — 0.9 диаметра гвоздя.

В соединениях элементов из досок хвойных (кроме лиственницы) и мягких лиственных пород гвозди не­зависимо от диаметра забивают без предварительного рассверливания гнезд.

Расстояния между осями гвоздей (вдоль волокон) для сколачивания деревянных элементов (досок) должны быть следующими (рис. 35, в): S₁ — 15d- при толщине пробиваемого элемента c≥10d и S₁ = 25d при толщине пробиваемого элемента c=4d (d-диаметр гвоздя). Расстояние S₁ для элементов, не пробиваемых насквозь гвоздями, независимо от толщины берется равным 15 диаметрам или более (S≥ 15d). Расстояние вдоль волокон от гвоздя до торца должно быть не менее S₁ = 15d.

Расстояние между осями гвоздей поперек волокон древесины при забивании гвоздей по прямой состав­ляет .S₂= 4 d, а при забивании в шахматном порядке или по косой под углом а =5≤45° расстояние между продольными рядами может быть уменьшено до 3d. Расстояние S₃ от продольной кромки элемента до крайнего гвоздя должно быть не менее 4d.

Забивают гвозди в несущих конструкциях по шаб­лону, кондуктору. В конструкциях, где гвозди рабо­тают на выдергивание, длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробивае­мого деревянного элемента и не менее 10 диаметров гвоздя.

В гвоздевых соединениях при встречном забивании гвозди не должны пробивать насквозь все доски (па­кет). При сквозном забивании концы гвоздей заги­бают поперек волокон (с натяжением).

Допускаемое отклонение в расстоянии между центрами гвоздей с той стороны, с которой их забивают, составляет ±2 мм. Забивать гвозди надо в здоровую часть древесины, минуя сучки и трещины. Если при забивании гвоздь изогнулся, его нужно выдернуть и заменить новым. Забивать гвозди в сырую и мерз­лую древесину не следует, так как гвозди коррози­руют (ржавеют), что снижает прочность соединения. Для забивания гвоздей используют плотничный мо­лоток, для выдергивания гвоздей клещи.

Шурупы представляют собой металлические стерж­ни цилиндрической формы с нарезкой в нижней части. Они бывают с полукруглой, потайной или полупотай­ной головками. В столярных изделиях шурупы ис­пользуют для крепления нащельников, приборов. Шу­руп в древесину завинчивают до отказа отверткой или электрошуруповертом.

В древесину твердых пород шурупы завертывают в заранее просверленные отверстия. Диаметр отверстия должен составлять 0.9 диаметра ненарезанной части шурупа, а длина отверстия — от 1/2 до 3/4 дли­ны шурупа. При соединении строительных элементов шурупами расстояние между осями должно быть S₁ = 10d; S₃ = 5d, где d — диаметр шурупа.

Болтовые соединения применяют в основном в не­сущих конструкциях, балках, фермах, мостах. Размеры их определяются расчетом.

СОЕДИНЕНИЯ НА КЛЕЮ

Для изготовления элементов деревянных строительных конструкций (арок, балок, коробок, прогонов, стропил) требуются толстомерные пиломатериалы, для чего тонкомерные пиломатериалы, отрезки склеи­вают по длине, ширине, толщине. Для изготовления клееных строительных элементов используют преимущественно пиломатериалы хвойных пород и клеи на основе синтетических смол.

Размеры пиломатериалов для склеивания опре­деляются проектными размерами требуемых элементов с учетом припусков на усушку и механическую обра­ботку.

Толщина слоев в склеиваемых элементах долж­на быть (20±1) и (33±1) мм. В конструкциях на криволинейных участках при радиусе центральной оси участка 4.5—8 м толщина склеиваемых слоев должна быть (20±1) мм.

При изготовлении деревянных клееных конструк­ций из слоев большой толщины в последних устраи­вают продольные компенсационные прорези глубиной 0.5 толщины слоя, шириной 3 мм, на расстоянии 40 мм одна от другой и не менее чем 10 мм от кромки слоя. Слои из древесины могут быть цельными или склеенными по ширине, длине.

Для несущих конструкций, а также для элементов каркаса ограждающих конструкций слой (доски) склеивают по длине на зубчатые соединения. Толщина клеевых прослоек в элементах клееных конструкций должна быть ие больше 0.5 мм. При склеивании доски бруски подбирают таким образом, чтобы направление их волокон совпадало.

Изготовление клееных конструкций состоит из сле­дующих технологических процессов: сушки и сортировки пиломатериалов, раскроя по длине и ширине, фрезерования, приготовления клеевого раствора и нанесения его на склеиваемые поверхности, сборки элементов, подлежащих склеиванию, и выдержки их под давлением, освобождения склеенных элементов из прессов, сжимов, технологической выдержки склеен­ных заготовок и их обработки.

Влажность древесины, подлежащей склеиванию, должна быть (12±3)%. Сортируют пиломатериалы до сушки и после нее путем визуального осмотра до­сок, отрезков, оценивая качество по наличию пороков (сучки, гниль, механические повреждения). Высу­шенные и отсортированные пиломатериалы раскраива­ют по длине и ширине. Для выравнивания влажно­сти заготовки в течение 3—5 суток выдерживают в цехе, после чего обрабатывают.

Если заготовки соединяют по длине, то окончатель­но их обрабатывают после склеивания. При таком соединении существенное значение имеет правильное формирование шипов.

Для склеивания в основном применяют синтети­ческие клеи — карбамидоформальдегидные, фенолформальдегидные, резорцинформальдегидные и алкилре-зорцинформальдегидные. По сравнению с другими син­тетические клеи водо- и биостойки, дают более прочное соединение, процесс изготовления клеевого раствора (состава) проще.

Небольшое количество клея приготовляют вручную, а большое — в клеемешалках типа КМ-40-10. Приго­товление клея состоит из следующих операций: подго­товки компонентов клея, перемешивания жидких ком­понентов, просеивания подсушенных порошкообразных отвердителей, взвешивания их в соответствии с соста­вом. Составляющие компоненты клея (смолу, отвердитель, наполнитель) тщательно перемешивают. Клей наносят на обе склеиваемые поверхности (наносить клей на одну сторону детали допускается лишь при большой жизнеспособности клея). Склеиваемая древесина должна быть одной породы и иметь одинаковую влажность, так как при склеива­нии заготовок (деталей) из двух частей разной влаж­ности после высыхания на более влажной стороне (заготовки) образуется вогнутость, а в клеевом шве — внутренние напряжения, потому разница во влаж­ности древесины в склеиваемых элементах должна быть не более 2—4%. При небольшом объеме работ клей на элементы наносят вручную кистями, валиками, а при большом — на клеенаносящих вальцовых станках.

До склеивания поверхности должны быть чисто выстроганы, плотно прифугованы и очищены от опи­лок, грязи, пыли и др. Склеивать обработанные пи­ломатериалы, заготовки следует не позднее чем через 6—8 ч после механической обработки поверхностей. Клей наносят на поверхность древесины равномерно, без пропусков. Открытая выдержка после нанесения клея на поверхность древесины не должна быть более10 мин, а закрытая выдержка нанесенного клея на сконтактированных поверхностях до окончания запрес­совки — не более 30 мин.

Доски, бруски при малых объемах производства склеивают пластями или кромками в струбцинах, хо­мутах, ваймах. При склеивании щитов рейки (дета­ли), подлежащие склеиванию, выравнивают по длине устраняют провесы между пластями, подбирают по толщине и собирают в пакет. Собранные в пакет детали со стороны кромки намазывают клеем, после чего детали раскладывают в ваймах, струбцинах.

 

 

 

Рис. 36. Виды склеивания древесины:

а — склеивание досок по пласти; б — склеивание по пласти со

стыком и по ширине (впритык); в — стык по длине впритык; г —

стык по длине на «ус»; д — зубчатое соединение.

 

 

При запрессовке следят за тем, чтобы щит не выпучивался и не имел перекосов, проверяют это линейкой по диа­гонали и поперек щита, правильность угла проверяют угольником. После проверки рейки детали зажимают винтами (клиньями) и выдерживают до полного схва­тывания клея.

Бруски створок, коробки и другие элементы сто­лярных изделий склеивают на автоматических лини­ях с использованием высокочастотных установок для отвердения клея.

Прочность склеивания периодически проверяют. Для этого склеиваемые образцы деталей раскалывают по клеевому шву. Если раскол произошел по древе­сине, то склеивание считается прочным, а если по слою клея — то прочность склеивания низкая.

В запрессованном состоянии при температуре 18—20°С прямолинейные конструкции выдерживают 14—12 ч, криволинейные—24—20 ч, при температуре 22—25°С прямолинейные выдерживают 10—7 ч. кри­волинейные—18—16 ч. Клеевое соединение достигает при этом не менее 50% полной прочности склеиваемых прямолинейных несущих конструкций и 70% криволи­нейных.

Для деревянных конструкций, в том числе для столярных изделий, основным видом клеевого соеди­нения является склеивание досок, уложенных на пласть (рис. 36, а, б). По длине доски стыкуют впри­тык (рис. 36, в), с точной приторцовкой на «ус» (рис. 36, г), на зубчатое клеевое соединение (рис. 36, д). Все стыки должны быть тщательно про­мазаны клеем.

Шероховатость поверхности клееных конструкций, подлежащих непрозрачной отделке, должна быть до 500 мкм.