Доклад "Обработка древесины ручным инструментом"
методическая разработка на тему

Доклад

«Обработки древесины

ручным инструментом»

                                                                   подготовил

учитель столярного дела

                                   Черняев А.И.

г. Алексеевка, 2014 г.

 На уроках труда ты  будешь пробовать свои силы.

Как правильно оборудовать и оснастить рабочее место? Какой выбрать материал? Какие инструменты необходимо использовать при выполнении отдельных технологических операций?

Эти и многие другие вопросы возникнут перед тобой. В поисках ответа на них неразумно каждый раз идти методом «проб и ошибок». Лучше всего перенять тот опыт, который накоплен мастерами своего дела в течение десятилетий. Помочь тебе в этом и призвано данное пособие.

Литературы, где рассматриваются традиционные приёмы обработки древесины, издано достаточно много. Поэтому в этом пособии не все вопросы рассматриваются  с одинаковой подробностью. Несмотря на небольшой объём, пособие содержит основные сведения по материаловедению и технологии деревообработки.

Поработав с древесиной, ты на деле убедишься в том, что в природе нет, наверное, более универсального, доступного и красивого материала. Древесина обладает удивительными свойствами, легко поддается  обработке, из неё можно изготовить самые разнообразные по назначению изделия.

Предлагаемое пособие – хороший помощник, как начинающим, так и приобретшим достаточный опыт мастерства, позволяющий самостоятельно заниматься столярным делом.

В целом пособие актуально, и я надеюсь, что вызовет живой интерес и, таким образом, будет способствовать дальнейшему более широкому ознакомлению с литературой на эту тему.        Успехов!

Древесные породы и их свойства        

Древесина является сравнительно распространённым и доступным материалом. В растущем дереве основная масса древесины образуется в стволе. Дерево – прекрасный строительный и поделочный материал, оно обладает рядом ценных качеств: легко колется, пилится, режется, достаточно прочное и твердое, упругое, легко склеивается.

В столярном деле широко применяются хвойные и лиственные породы деревьев.

К хвойным породам относят СОСНУ, ЕЛЬ, ЛИСТВЕННИЦУ. Древесина хвойных пород содержит смолистые вещества, которые предохраняют её от различных заболеваний, загнивания, поражения грибком.

СОСНА – самая распространённая хвойная порода. Древесина  у сосны мягкая, умеренно лёгкая, механически прочная, прямослойная, с небольшим количеством сучьев, легко обрабатывается: раскалывается, строгается, пилится, склеивается, окрашивается. Цвет древесины светлый, желтовато-красный. Сосна как наиболее распространённая хвойная порода широко используется в строительстве, мебельном производстве. Это самый лучший материал для большинства столярных работ.

ЕЛЬ – древесина однородного строения, белого цвета (иногда с желтовато-розовым оттенком), средней пластичности, легкая. Она мягче сосны, но строгается плохо, так как сучки очень твёрдые, многочисленные и могут испортить инструмент. При переменной влажности ель быстро загнивает. Ель является основным сырьём для целлюлозно-бумажной промышленности. Однородность строения и высокая способность резонировать делают её незаменимой при производстве музыкальных инструментов. В столярном деле ель употребляется реже.

ЛИСТВЕННИЦА – вполне пригодна для изготовления столярных изделий. Древесина её наиболее крепкая и упругая по сравнению с другими хвойными породами, обладает большой прочностью и стойкостью к гниению, однако тяжелее сосновой и еловой. Благодаря красивой текстуре, лиственница используется в мебельном производстве.

Из лиственных пород в столярном деле применяют главным образом БЕРЁЗУ, ОСИНУ, ЛИПУ.

БЕРЁЗА – древесина белого цвета с лёгким красноватым оттенком, отличается средней твёрдостью, упругостью, прочностью, однородностью и тонкостью строения, легко поддается обработке резанием, точением, хорошо полируется, отлично поддается имитации под ценные породы древесины. Берёза применяется в строительстве, в столярно-мебельном производстве.

ОСИНА – древесина отличается мягкостью, однородностью текстуры, белизной и чистотой, меньше других поддается червоточине. Одно из важных её свойств – светоустойчивость. Она долго не выцветает, если находится в помещении. Применяется главным образом для изготовления резных и точёных изделий, деталей мебели.

ЛИПА – древесина мягкая, лёгкая, мало подвержена растрескиванию, короблению, не усыхает, белого цвета, отличается чистотой и однородностью , легко поддаётся обработке, хорошо режется, широко используется в токарном деле. Очень ценным свойством липы является её вязкость. Из-за недостаточной твёрдости липа не годится для производства мебели, однако в изготовлении сувениров, игрушек, резного декора для украшения дома, различной деревянной посуды она незаменима.

Пороки и недостатки древесины

Отклонения от нормы в строении, а также нарушения физического состояния и повреждения древесины, снижающие её качество и возможность применения, называют ПОРОКАМИ.

К основным порокам древесины относятся: СУЧКИ, ТРЕЩИНЫ, СМОЛЯНЫЕ КАРМАШКИ, ЗАСМОЛОК, ЧЕРВОТОЧИНА, ГНИЛИ.

СУЧКИ имеются во всех древесных породах. Это распространённый и неизбежный порок древесины. Они выделяются более тёмным цветом и повышенной твердостью по сравнению с самой древесиной. Этот порок ухудшает качество, внешний вид, строение древесины, затрудняет механическую обработку.

ТРЕЩИНЫ – разрывы древесины вдоль волокон. Образуются от усушки, морозобоя, отлупа. Они понижают качество древесины, ослабляют прочность, ухудшают чистоту отделки.

СМОЛЯНОЙ КАРМАШЕК – небольшая полость между слоями в древесине хвойных пород, заполненная смолой. Смоляные кармашки затрудняют обработку и отделку, заволакивают и пачкают инструмент, снижают качество древесины.

ЗАСМОЛОК возникает при пропитывании смолой древесины на месте ранения ствола деревьев хвойных пород. Засмоленные участки древесины выделяются более тёмной окраской. Древесина на месте порока тяжелее основной. Засмолок существенно затрудняет лицевую отделку, склеивание древесины.

ЧЕРВОТОЧИНА – разрушение древесины личинками и жуками, поедающими лубяной слой дерева срубленных не окоренных  лесоматериалов. Червоточина может быть поверхностной, неглубокой и глубокой. Древесина, повреждённая этим пороком непригодна для работ.

ГНИЛИ возникают в валежной и срубленной древесине под действием дереворазрушающих грибков. В стадии гниения появляется ненормальная для древесины окраска, меняется механическая прочность и постепенно древесина разрушается, превращаясь в труху.

Столярный материал

Материалом для столярных работ служит только ствол дерева – ни ветки, ни корни в работу не идут. Целый ствол называют КРЯЖЕМ.

Существует три основные разреза ствола: ПОПЕРЕЧНЫЙ, РАДИАЛЬНЫЙ и ТАНГЕНТАЛЬНЫЙ.

ПОПЕРЕЧНЫЙ разрез проходит  перпендикулярно оси ствола и образует торцевую плоскость.

РАДИАЛЬНЫЙ разрез проходит через сердцевину ствола.

ТАНГЕНТАЛЬНЫЙ разрез проходит вдоль ствола, но удален от сердцевины на разное расстояние.

Древесина, полученная при указанных разрезах, имеет различный вид и рисунок (текстуру) и отличается своими качествами и свойствами.

Пиленые материалы получают при продольной распиловке кряжей. По форме и размерам поперечного сечения пиломатериалы делятся на БРУСЬЯ, БРУСКИ, ДОСКИ.

БРУС – пиломатериал толщиной и шириной более 100мм. Брусья, спиленные с двух противоположных сторон, называются двухкантными, а спиленные с четырёх сторон – четырёхкантными.

БРУСКИ – обрезной пиломатериал толщиной до 100мм и шириной не более двойной толщины.

ДОСКИ – пиломатериал толщиной до 100мм и шириной более двойной толщины. Доски бывают необрезные и обрезные.

НЕОБРЕЗНЫЕ доски получают при продольном распиливании бревна. Кромки у таких досок острые с оставшейся корой (обзолом), а ширина разная.

ОБРЕЗНЫЕ доски получают из бревна, предварительно опиленного с двух сторон, чтобы при дальнейшей распиловке получались доски без обзола и одинаковой ширины. В практике доски толщиной 25 мм называют тёсом, 30 мм – тридцаткой, 40 мм – сороковкой и т.д. Доски, которые получают при распиловке, неодинаковы по структуре и отличаются по качеству. По местоположению в бревне различают ЦЕНТРАЛЬНЫЕ, БОКОВЫЕ доски и ГОРБЫЛЬ.

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ доски выпиливают из центральной части бревна с распиловкой сердцевины. При этом наилучшим образом вскрываются  пороки на внутренней стороне доски.

БОКОВЫЕ доски получаются при распиловке боковых частей бревна. Боковые доски менее сучковаты, отличаются лучшим качеством, имеют меньше пороков. Боковые доски являются лучшим материалом для столярных работ.

ГОРБЫЛЬ – срезанная при распиловке боковая часть бревна.

В обрезных пиломатериалах каждая их часть имеет своё название.

ПЛАСТЬ – широкая продольная сторона пиломатериала.

КРОМКА – узкая продольная сторона пиломатериала.

РЕБРО – линия пересечения пласти и кромки.

ТОРЕЦ – концевая поперечная сторона пиломатериала.

Рабочее место и инструменты

Для обработки древесины ручным инструментом с соблюдением основных правил безопасности необходимо оборудованное рабочее место. Оно должно позволять надёжно закреплять заготовку и обеспечивать удобное положение в работе. Этим требованиям по всем параметрам отвечает ВЕРСТАК. Остановимся на устройстве рабочего места.

ВЕРСТАК состоит из верстачной доски (столешницы) и основания (подверстачье). Верстачная доска оборудована зажимами:

• верхний клиновой зажим, служащий для фиксации обрабатываемой заготовки при строгании пласти;
• боковой клиновой зажим, фиксирующий заготовку при строгании кромки;

При пилении заготовок поперёк волокон пользуются откидным упором, а при пилении вдоль волокон заготовку крепят клином в вырезе. При строгании тонких заготовок использую металлическую передвижную гребёнку.

Верстачная доска должна быть массивной и жесткой, из древесины твердых лиственных пород, шириной 250-300 мм и толщиной 40-50 мм. Поверхность рабочей доски должна быть ровной. Если доска покоробилась, то необходимо её выровнять, прострогав ручным фуганком. Независимо от конструкции верстака, его высота должна соответствовать росту работающего. При выполнении ряда работ, в ходе которых можно повредить верстачную доску (пиление, долбление, сверление), необходимо подкладывать дощечку под обрабатываемую заготовку.

Для выполнения основных технологических операций используют различные инструменты и приспособления:

• измерительный и разметочный инструмент (линейка, карандаш, угольник, ерунок, рейсмус, малка);
• режущий инструмент (ножовка, лучковая пила, шерхебель, рубанок, калёвка, стамески, свёрла);
• вспомогательный инструмент и приспособления (струбцина, стусло, точильный брусок, киянка, молоток, напильники).

Кроме названных, в отдельных случаях, требуются ещё другие инструменты и специальные приспособления.

Разметка

При разметке на обрабатываемую заготовку наносят риски и метки, определяющие контуры последующей обработки. При правильной разметке можно получить детали точных размеров, с минимальными отходами древесины.

При разметке обязательно даётся припуск на дальнейшую обработку (пиление, строгание, резание).

ПРИПУСК – это превышение размеров заготовки по сравнению с готовой деталью.

Перед разметкой на заготовке определяют измерительные БАЗЫ, т.е. места или поверхности от которых будет вестись отсчет. Для разметки материалов применяют следующие инструменты: ЛИНЕЙКА, УГОЛЬНИК, ЕРУНОК, РЕЙСМУС, ШАБЛОНЫ.

Лучше всего для разметки подходит линейка с делениями шкалы 1мм, у которой отсчёт начинается с нуля. Чтобы нанести прямые линии (поперечные, продольные), следует зафиксировать две точки, а затем соединить их по линейке.

При этом острие карандаша необходимо прижимать к линейке. Поперечные риски наносят карандашом по угольнику.

УГОЛЬНИК состоит из короткой толстой стороны – КОЛОДКИ, и тонкой длинной – ПЕРА. При разметке колодку угольника прижимают рукой к базовой кромке и проводят риски по перу. Наклонные риски проводят по ерунку. ЕРУНОК – это угольник для проведения линий под углом 45º к кромке детали. Приёмы выполнения разметки те же, что и при проведении рисок по угольнику.

Для нанесения рисок параллельных кромке или пласти обрабатываемой заготовки пользуются рейсмусом. РЕЙСМУС состоит из колодки и двух брусочков, закрепляемых клином. На концах брусочков имеются металлические шпеньки, которые царапают древесину, оставляя на ней риски при разметке. Перед нанесением рисок шпеньки устанавливают по линейке на нужный размер. На рейсмусе одновременно можно фиксировать два размера. При нанесении разметочной линии колодку рейсмуса плотно прижимают к базовой кромке детали, ведут инструмент ровно, плавно, без перекосов. Риски поводят передвижением рейсмуса на себя.

Криволинейные контуры детали размечают по шаблону, форма которого совпадает с чистовыми размерами детали.

Разметка должна быть выполнена с достаточной точностью и в соответствии с чертежами. При разметке заготовок сначала наносят поперечные риски, затем долевые и наклонные, после этого окружности и закругления. Окончив разметку, проверяют правильность её выполнения и только после этого приступают к последующей операции.

Пиление

Пиление является одной из самых важных операций. Раскрой досок, распиловка деталей, зарезание шипов и проушин, криволинейное выпиливание – все эти работы относятся к пилению. Пиление представляет собой процесс резания древесины  на части с образованием зазора, так называемого ПРОПИЛА.

В зависимости от профиля и угла заточки зубьев, пилы предназначаются для: поперечного, продольного и смешанного пиления. Зубья пилы для поперечного пиления древесины имеют форму равнобедренного треугольника. Заточка зуба косая, что позволяет разрезать материал при движении инструмента в обе стороны. Угол заточки зубьев 60º-70º, угол резания 120º-90º.

Зубья пилы для продольного пиления древесины имеют форму косоугольного треугольника с небольшим наклоном в сторону пиления. Зуб имеет прямую заточку. Резание материала осуществляется при движении инструмента в направлении от себя. Угол заточки зубьев 40º-50º, угол резания 60º-80º.

Зубья пилы для смешанного пиления древесины имеют форму прямоугольного треугольника, резание материала осуществляется придвижении инструмента в направлении от себя. Угол заточки зубьев 60º, угол резания 90º.

Древесину пилят ручными пилами – лучковой, ножовкой.

ЛУЧКОВАЯ пила состоит из СТАНКА, закреплённого в нём ПОЛОТНА,РАСПОРКИ и ТЕТИВЫ, с помощью которой осуществляется натяжение полотна. Лучковые пилы с широким полотном применяют для пиления древесины поперёк и вдоль волокон, при раскрое досок, запиливании шипов и проушин и др. Лучковые пилы с узким полотном используют для пиления криволинейных контуров.

НОЖОВКА состоит из ПОЛОТНА, закреплённого в РУЧКЕ. Широкие ножовки применяют для пиления досок поперёк волокон. Узкие ножовки используют для пиления тонких пиломатериалов и выпиливания криволинейных контуров.

Чтобы точно распилить заготовку по линии разметки, необходимо её надёжно закрепить на рабочем месте. Во время пиления полотно пилы направляют по разметке или около неё. Перед началом пиления следует сделать ЗАПИЛ, то есть пропилить направляющую канавку глубиной 5-10мм. Для этого полотно пилы ставят по риске и плавным движением на себя без нажима выполняют запил. Выполнив запил, приступают к пилению на всю длину полотна.

                      ПОПЕРЕЧНОЕ ПИЛЕНИЕ

Материал размечают, укладывают на верстак, прижимают к откидному упору так, чтобы отпиливаемая часть древесины была на вису, левой рукой удерживают заготовку. Правой рукой берут ножовку или лучковую пилу, запиливают по разметке, а после выполнения запила пилят во весь размах полотна пилы, следя за её положением. В конце пиления отпиливаемую часть заготовки поддерживают рукой, чтобы предотвратить её откалывание.

                      ПРОДОЛЬНОЕ ПИЛЕНИЕ

Материал с выполненной разметкой закрепляют в зажиме верстака вертикально, делают запил и затем пилят во весь размах полотна без большого нажима на него. По мере увеличения длины пропила, заготовку поднимают и закрепляют вновь. Пиление заканчивают, закрепив заготовку наклонно, что позволяет видеть риску до окончания пиления.

В процессе пиления зубья затупляются. Чтобы восстановить режущую способность зубьев, их затачивают напильником. При этом должны оставаться неизменными профиль и высота зубьев. Чтобы обеспечить свободное движение полотна в материале, зубья разводят, т.е. поочерёдно, через зуб, отгибают на обе стороны полотна на одинаковую величину. Для ручных пил величина развода зубьев составляет0,2-0,3мм на сторону, а общая величина развода зубьев должна быть больше толщины полотна.

Строгание

Поверхность необработанной древесины обычно бывает шероховатой, а основные размеры заготовки не соответствуют заданным. Поэтому, чтобы придать деталям требуемую форму, размеры, их подвергают строганию. Для строгания древесины применяют ручной строгальный инструмент, к которому относятся струги:

• ШЕРХЕБЕЛЬ, РУБАНОК, ФУГАНОК предназначенные для строгания плоских поверхностей;
• ЗЕНЗУБЕЛЬ, ФАЛЬЦГЕБЕЛЬ, КАЛЁВКА с помощью которых обрабатывают профильные поверхности.

Все виды стругов состоят из КОЛОДКИ, ЖЕЛЕЗКИ, КЛИНА для закрепления железки в колодке. Для удобства пользования шерхебель, рубанок имеют РОЖОК. В зависимости от характера работы струги и их железки имеют различную форму. Каждый струг имеет своё назначение.

ШЕРХЕБЕЛЬ – применяют для первичного грубого строгания древесины. Он снимает толстую стружку и оставляет на поверхности заготовки неглубокие желобки. Железка имеет закруглённую форму, закрепляется в колодке под углом 45º.

РУБАНОК – применяют для вторичного более чистого строгания древесины. При этом снимается более тонкая стружка и выравнивается поверхность заготовки. Форма железки прямолинейная, закрепляется в колодке под углом 45º.

ФУГАНОК –применяют для строгания и выравнивания больших плоскостей и длинных кромок. Форма железки прямолинейная, закрепляется в колодке под углом 45º.

Струги для обработки профильных поверхностей в практике применяются реже.

ЗЕНЗУБЕЛЬ – применяют для отборки четвертей и фальцев, а также их зачистке.

ФАЛЬЦГЕБЕЛЬ – применяют для отборки четвертей определённой ширины и глубины.

КАЛЁВКИ  применяют для фигурной острожки лицевых кромок деталей.

Прежде чем приступить к строганию, необходимо подготовить (наладить) инструмент. Наладка инструмента состоит в установке железки  и закреплении её клином. Она должна сидеть а колодке прямо. Если железка сидит косо, надо ослабить клан, установить железку прямо и снова закрепить  клином. Незначительную косину железки можно устранить ударами молотка по левой или правой её стороне. Окончательно выверив железку, её устанавливают на толщину срезаемой стружки, которая ориентировочно составляет при строгании шерхебелем 2-3мм, рубанком 0,3-0,5мм, фуганком 0,2-0,3мм. Чем меньше выдвинута железка, тем чище выстроганная поверхность.

При строгании на струг нажимают равномерно. Чтобы не завалить концы обрабатываемой заготовки, в начале строгания больший нажим делают на переднюю часть колодки рубанка, в конце строгания – на заднюю.

При фуговании правой рукой держат фуганок за ручку, а левой нажимают на переднюю часть колодки около пробки. Не отрывая инструмент от строгаемой поверхности, придают ему поступательное движение и ведут вперёд, равномерно нажимая спереди и сзади, снимая тонкую стружку на всю длину заготовки.

Строгание деталей прямоугольного профиля начинают с выбора лицевой пласти, которая после выравнивания станет БАЗОВОЙ для выполнения измерений и контроля. После этого выстрагивают под прямой угол к базовой пласти одну из кромок заготовки. Так образуется базовый кант. Далее размечают ширину детали и по разметке обрабатывают вторую кромку под прямой угол к пласти. Разметку толщины производят на двух кромках заготовки (эти риски являются единственными ориентирами при строгании) и выполняют строгание второй пласти. Прямолинейное строгание вдоль волокон  - несложная операция, но , чтобы плоскость была выдержана по всей длине и ширине заготовки, необходимы определённые навыки работы.

Строгание пластей и кромок называют ОСТРОЖКОЙ, торцов – ТОРЦЕВАНИЕ, четверти, фальца, калёвки – ОТБОРКА, фаски – СНЯТИЕ.

Для острожки доски её укладывают на верстак так, чтобы она не прогибалась и не качалась. Передним концом доску упирают в клин на верстаке (или в гребёнку), а заднюю часть закрепляют зажимом. Первой у доски всегда строгают пласть.

Строгается древесина исправным инструментом очень легко, однако выстрогать поверхность гладко далеко не так просто. Строгать нужно всегда по слою, то есть так, чтобы слои древесины подрезались, а не задирались и закалывались. Попадается, однако, древесина свилеватая, у которой волокна перепутаны во всех направлениях и которые задираются также во всех направлениях. Чтобы уменьшить задиры, железку устанавливают на минимальную толщину снимаемой стружки.

Большое влияние на качество строгания оказывает острота железки. Чем острее лезвие, тем выше качество строгания. По мере затупления, железку затачивают на бруске или точиле. Затачивание начинают движением фаской по бруску взад и вперёд с соответствующим нажимом до появления заусенца на лезвии. Затем снимают заусенец, переворачивая железку фаской вверх. Брусок необходимо постоянно смачивать водой, чтобы избежать его засаливания и для улучшения качества заточки. После заточки на бруске железку правят на оселке, чтобы придать лезвию большую остроту. Правку проводят главным образом со стороны фаски. Оселок смачивается водой, движение фаски  железки по поверхности оселка может быть круговым или прямолинейным. Правят до тех пор, пока фаска не станет блестящей. Правильность заточки проверяют по шаблону или линейке. Остроту лезвия проверяют по бликам света, отражающимися от затупленных участков фаски.

Резание

Для получения в заготовках глухих и сквозных гнёзд, подрезки и зачистки углублений, шипов, проушин, резания канавок, снятия фасок, обработки криволинейных поверхностей, когда нельзя их обрабатывать рубанком, применяют долота, стамески и другие режущие инструменты.

СТАМЕСКИ и ДОЛОТА состоят из ПОЛОТНА, ШЕЙКИ, ВЕНЧИКА, на который опирается РУКОЯТКА, и ХВОСТОВИК, на который одевают рукоятку. Чтобы рукоятка не раскалывалась на неё, с нижнеё стороны, крепят колпачок, а у долот на верх рукоятки надевают кольцо. Длина полотен стамесок 95-120мм, ширина 4-50мм, толщина 2-3мм, угол заточки 20º-30º.

Ширина полотен долот 6-20мм, толщина 8-11мм, длина полотна и угол заточки такие же, как у стамесок.

При  долблении и резании древесины заготовку прочно закрепляют на верстаке. Чтобы не портить крышку верстака, под деталь подкладывают доску.

Резание стамеской осуществляют в следующей последовательности. При снятии фасок режущая кромка стамески находится под некоторым острым углом к фаске. Толщина срезаемой стружки 3-5мм. Углубления, шипы, гнёзда подрезают и зачищают вдоль или поперёк волокон древесины. Толщина снимаемой стружки при черновой обработке 2-3мм, при чистовой 0,5-1мм. При обработке криволинейных поверхностей толщина срезаемой стружки не должна превышать 1-2мм. При снятии стружки большей толщины поверхность получается неровной.

Гнёзда и отверстия долбят в следующей последовательности. Обрабатываемую заготовку зажимают на верстаке. Долбление начинают на расстоянии 1мм от разметочной линии, нанося первый удар киянкой по долоту,

 расположенному вертикально. Фаску инструмента направляют в сторону будущего отверстия или гнезда. Второй удар, срезая первую стружку, наносят по долоту, отставленному и отклонённому внутрь гнезда. Таким образом поочерёдно срезают стружки, выдалбливая  2/3 длины гнезда. Затем заготовку переворачивают и выдалбливают оставшуюся часть гнезда. Сквозные гнёзда долбят с двух противоположных сторон заготовки. толщина срезаемой стружки в начале долбления составляет 1-2мм, затем может быть увеличена до 5-10мм. Срезание более толстой стружки ускоряет выполнение операции, но ухудшает качество поверхности гнезда. После выдалбливания,  гнездо при необходимости зачищают стамеской. Зачищенные гнёзда должны соответствовать заданным размерам.

Для выполнения некоторых видов работ, кроме обычных стамесок, используют специальные стамески: полукруглые, отлогие, уголки, церазики, клюкарзы.

Неосторожное обращение с режущим инструментом, несоблюдение правил техники безопасности могут стать причиной очень серьёзных травм. При резании инструментом ЗАПРЕЩАЕТСЯ: выполнять резание на себя, на вису, с упором детали в грудь, с расположением детали на коленях. При резании пальцы левой руки должны всегда находиться сзади режущей кромки (лезвия) инструмента.

Сверление

Сверлением выбирают в древесине круглые отверстия для нагелей, круглых шипов, болтов, шурупов, а также удаляют сучки с последующей их заделкой деревянными пробками. Гораздо быстрее выдалбливают гнёзда, предварительно высверлив отверстия.

Для сверления применяют различные свёрла. СВЕРЛО представляет собой стержень с хвостовиком и рабочей частью. Хвостовик сверла может иметь цилиндрическую, коническую, квадратную форму, что позволяет закреплять инструмент в трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне или в специальном зажимном устройстве коловорота. Свёрла могут быть разной длины, диаметра, формы и назначения.

Свёрла ЛОЖЕЧНЫЕ предназначены для высверливания отверстий вдоль и поперёк волокон древесины небольшой глубины под нагели, винты, шурупы. Диаметр таких свёрл 3-16мм.  отверстия получаются недостаточно точные и чистые, для удаления стружки сверло приходится часто вынимать.

Свёрла ЦЕНТРОВЫЕ предназначены для высверливания отверстий небольшой глубины поперёк волокон древесины. Диаметр свёрл 12-50мм, отверстия получаются точные и чистые.

Свёрла ВИНТОВЫЕ имеют на 2/3  своей длины винтовую форму режущей кромки, что способствует выходу стружки из высверливаемого отверстия. Диаметр свёрл 6-40мм, отверстия получаются чистыми и точными.

Свёрла СПИРАЛЬНЫЕ напоминают собой свёрла по металлу. Применяют для сверления отверстий поперёк волокон древесины. Изготавливают диаметром 0,5-65мм, высверливают чистые и точные отверстия.

Свёрла ЗЕНКОВОЧНЫЕ применяют для рассверливания отверстий под головки шурупов. Изготавливают диаметром 20, 25, 35мм.

Свёрла  ПО МЕТАЛЛУ любого диаметра применяют для сверления древесины вдоль и поперёк волокон.

Для получения точных и чистых отверстий свёрла необходимо правильно заточить. Чтобы вращать любое

 сверло, его надо закрепить в инструменте для сверления, т.е. в коловороте или дрели. КОЛОВОРОТ состоит из коленчатого стержня, верхней нажимной головки, ручки, патрона. В патроне коловорота можно закрепить свёрла диаметром 3-15мм, при этом сверло должно находиться точно по оси коловорота. ДРЕЛЬ – специальное приспособление, в котором вращение от приводной ручки передаётся к патрону через зубчатую передачу. Благодаря шестерёнчатой передаче, скорость вращения сверла гораздо выше, чем у коловорота.

В древесине отверстия до 5мм в диаметре следует высверливать с помощью дрели спиральными свёрлами, от 5мм-до12мм –коловоротом , свыше 12мм – центровыми свёрлами. Отверстия сверлят по предварительной разметке, для чего на заготовке в местах установки сверла делают наколы шилом. После этого начинают сверление с помощью коловорота или дрели, сверло направляют строго вертикально к поверхности заготовки. Сквозное сверление выполняют с применением подкладного бруска с оборотной стороны заготовки, тем самым предотвращая задиры и сколы при выходе сверла из отверстия. При  сверлении отверстий под углом к поверхности заготовки сначала просверливают вертикальное отверстие на небольшую глубину, а затем наклоняют сверло на необходимый угол и продолжают сверление до заданной глубины. При сверлении отверстий большого диаметра рекомендуется сначала высверлить отверстие меньшего диаметра, а затем используют сверло требуемого диаметра.

Соединение деталей

Из куска цельной древесины изготавливают сравнительно немного изделий, обычно простой формы и конструкции.

Более сложные изделия собирают из отдельных деталей, способ соединения которых выбирается с учётом механических и технологических свойств древесины, конструкции и условий эксплуатации. Соединения деталей подразделяются на разъёмные и неразъёмные. К первым относятся соединения на шурупах, болтах, различные шиповые без клея и др. Ко вторым – соединения на гвоздях, заклёпках, шиповые на клею и прочие. В практике, для повышения прочности, нередко применяют различные сочетания соединений.

Соединения на гвоздях

Этот способ наиболее простой, хотя соединение получается недостаточно прочным, а на поверхности, в большинстве случаев, остаются видны головки гвоздей. Прочность можно повысить, если предварительно смазать места соединений клеем. В таком случае гвозди выполняют функцию зажима. ГВОЗДИ изготавливают разной длины и формы, круглые и квадратные. Параметры гвоздей зависят от размеров соединяемых деталей, а также свойств древесины. Общее правило использования гвоздей следующее: диаметр гвоздя  должен быть примерно равен 1/10 толщины пробиваемой детали, а длина должна быть примерно равна тройной толщине заготовки. Если  гвоздь проходит насквозь через обе детали, то конец его следует загнуть вбок, поперёк волокон древесины, с утапливанием в плоскость детали. Очень важно правильно выбирать место для забивания гвоздей: от края -  на расстоянии равном  3 диаметрам стержня гвоздя, от торца - на расстоянии  равном 15 диаметрам стержня гвоздя. Во избежание раскалывания детали, минимальные расстояния между двумя соседними гвоздями, забитыми на одной прямой, должны быть такими же.

Гвоздь должен крепко держаться именно в нижней детали, поэтому в верхней можно сверлить под него отверстия. Особенно важно это делать в тех случаях, когда существует опасность раскалывания детали. Для забивания гвоздей применяют МОЛОТКИ с квадратным, круглым бойком. В начале работы гвоздь держат пальцами левой руки, а в некоторых случаях (мелкие гвозди) используют бумажную полоску. Чтобы повысить прочность соединения , а также избежать выхода острия с боковой стороны детали, гвозди в некоторых случаях забивают под некоторым углом к поверхности детали. Головку гвоздя можно внедрить в древесину, для чего её предварительно расплющивают до толщины стержня. При забивании головку размещают узкой частью вдоль  волокон.

Несмотря на все принимаемые меры, гвозди пи забивании иногда сгибаются или выходят с боковой стороны детали. В таком случае их необходимо извлечь при помощи клещей, молотка или гвоздодёра. Во избежание порчи поверхности детали под эти инструменты подкладывают дощечки.

Соединения на шурупах

Этим способом соединяют как деревянные детали, так и фурнитурные изделия (ручки, петли) с древесиной. Нарезка у шурупа остроугольная, благодаря чему он сам врезается в древесину. Соединение на шурупах в 6-8 раз прочнее, чем на гвоздях, при условии, что шурупы ввинчивают, а не вбивают молотком.

ШУРУПЫ, как и гвозди, различаются по длине и диаметру стержня. Головки шурупов бывают потайные, полупотайные, полукруглые. В мягкую древесину шурупы ввинчивают усилием руки, предварительно наколов шилом отверстие. При работе с твёрдой древесиной или ввинчивании толстого шурупа в верхней детали следует просверлить отверстие диаметром, равным диаметру стержня шурупа.  В нижней детали высверливают отверстие меньшего диаметра на глубину половины длины ввинчиваемой части шурупа. Для потайных и полупотайных головок шурупов отверстия в верхних деталях  раззенковывают.

Шурупы в древесину ввинчивают ОТВЁРТКОЙ, имеющей рабочую часть, соответствующую форме шлица в головке шурупа. Соединения на шурупах можно дополнительно укреплять при помощи клея.

Столярные соединения

В конструкции деревянных изделий часто встречаются детали, которые соединяются между собой под углом. В зависимости от взаимного положения деталей можно выделить следующие виды соединений: угловые концевые (УК), угловые серединные (УС), угловые ящичные (УЯ). Прочность соединения деталей обеспечивается точностью изготовления шипов и проушин (основных элементов шипового соединения).

Шиповое соединение состоит из ШИПА с ЗАПЛЕЧИКАМИ, ПРОУШИНЫ с ЩЁЧКАМИ. Вместо проушин часто применяют ГНЁЗДА.

Толщину шипа в угловых соединениях принимают в пределах от 1/3 до 3/7 толщины бруска. Заплечики должны быть одинаковыми и составлять 1/3 – 2/7 толщины бруска. Длину шипа берут равной ширине бруска. Ширина проушины должна равняться толщине шипа, а проще, быть такой, чтобы шип с небольшим усилием входил в проушину. Если шип толще проушины или гнезда, то деталь может расколоться. Когда шип тоньше проушины или гнезда, тогда соединение получается слабое. Поэтому к точности выполнения шиповых соединений предъявляют строгие требования.

Шип обычно выполняют у горизонтальных брусков, а проушину – у вертикальных.

Угловые концевые соединения

Наибольшей простотой и высокой прочностью характеризуются соединения на открытые прямые сквозные шипы. Существенным недостатком этих соединений является то, что торцы их элементов видны на обеих сторонах изделия, что ухудшает внешний вид при некачественном выполнении соединения.

Особую группу соединений брусков составляют угловые соединения на «ус». Концы и заплечики деталей в этом случае спиливают под углом в 45°, что улучшает внешний вид соединения, но обработка шипа и проушины значительно усложняется и требует большей точности.

Серединные соединения

Соединение на одинарный шип довольно простое и прочное. Оно может быть сквозным или несквозным. При угловом серединном соединении брусков на прямой шип роль проушины выполняет гнездо. Гнездо для несквозного соединения должно быть на 2-3мм больше длины шипа.

Ящичные соединения

Такие соединения широко применяются при изготовлении всевозможных ящиков. Соединение на прямой открытый шип применяют в тех случаях, когда выход шипа находится на нелицевой поверхности. Это соединение простое в изготовлении и обеспечивает достаточную прочность.

Соединение на открытый шип «ласточкин хвост» применяют, когда в соединении действуют нагрузки, отрывающие шипы друг от друга. Такое соединение более сложное в изготовлении, но имеет высокую прочность. Толщина шипов «ласточкин хвост» в широкой части 0,85 толщины бруска, угол наклона 10°.

Необходимо помнить, что все элементы шиповых соединений надо выполнять как можно точнее, тогда обеспечивается надёжное склеивание.

Шиповые соединения выполняют в следующей последовательности.

Прежде всего точно по размеру выстрагивают бруски. Все стороны брусков проверяют угольником. Затем на концах брусков выполняют разметку толщины шипа. Риски проводят на двух противоположных сторонах и торце бруска. Поскольку длину шипа берут равной ширине бруска, то после проведения продольных рисок надо провести и поперечные риски по угольнику, ограничивая длину шипа. На брусках с проушинами соблюдают такую же последовательность разметки. После нанесения всех рисок на концах брусков приступают к запиливанию шипов и проушин. Для точного и качественного выполнения этой ответственной операции следует пользоваться ножовкой с мелкими зубьями и широким полотном.

Особое внимание следует обратить на то, что полотно пилы при запиливании шипа располагают с наружной стороны разметки, а при запиливании проушины – с внутренней. Такое запиливание шипов и проушин позволяет добиться достаточно плотного соединения элементов. Выполнив все пропилы, у шиповых деталей спиливают щёчки, у проушин выполняют долбление  по линии пропила (приёмом встречного долбления).

Изготовление столярных соединений – ответственный процесс. Поэтому следует поэтапно контролировать соответствие элементов соединения. После изготовления элементов соединения его нужно проверить пробным сопряжением (без клея). Выполнив соединение и проверив насухо, соединяют его на клею.

Основные конструктивные элементы

Всякое столярное изделие, несмотря на их многообразие, состоит из нескольких определённых конструктивных элементов (брусков, рамок, щитов), а также различных профильных деталей.

ДЕТАЛЯМИ называют изделия, изготовленные из однородного материала, а также изделия, полученные склеиванием отдельных заготовок из древесины. Детали из цельной древесины более подвержены растрескиванию и короблению, чем клеёные. Поэтому желательно, чтобы отношение ширины цельной детали к её толщине не превышало 3:1.

Детали могут быть прямолинейными и криволинейными, прямоугольными и профильными в сечении. Прямолинейные детали прямоугольного сечения в заданный размер обрабатывают стругами. Сначала обрабатывают первые пласть и кромку, создавая базовые поверхности (их называют лицевыми сторонами и отмечают карандашом волнистой линией), проверяя точность обработки линейкой и угольником. Затем размечают и обрабатывают вторые кромку и пласть детали. Обработка должна быт выполнена с достаточной точностью.

Прямолинейные профильные детали изготавливают с применением специальных стругов, у которых лезвие железки и форма колодки ОБРАТНЫ профилю детали.

Основные профили деталей следующие: фаска, заоваливание, галтель, четверть (фальц), калёвка.

ФАСКА – срезанное острое ребро детали.

ЗАОВАЛИВАНИЕ – закругление кромки или ребра детали.

ГАЛТЕЛЬЮ называют полукруглую выемку, сделанную на ребре или кромке детали.

ЧЕТВЕРТЬЮ называют прямоугольную выемку на ребре или кромке детали.

КАЛЁВКА – фигурная выемка, отобранная на лицевой стороне детали.