понедельник, 13 апреля 2015 г.

Занимательная геометрия стамески «дамский ноготь», часть 1

Речь снова пойдет о стамеске мелкожелобчатой, полукруглой, чистовой, деталировочной, шпиндельной, об узком рейере. О spindle gouge. Начало разговора положено здесь.

Заточку стамески под «дамский ноготь», «fingernail», обычно делают с помощью специального, довольно простого приспособления, называемого по-английски «jig». Этот «джиг» устроен по принципу циркуля – старого, одноногого, школьного, ученического. В него еще карандаш вставляют в качестве второй ножки и чертежного средства. И винтиком фиксируют расстановку ножек.

В настоящий джиг вместо карандаша вставляют и крепко зажимают стержень стамески. Одну ногу «циркуля» упирают в специальный упор на платформе заточного станка, а конец другой ноги – режущая часть стамески – соприкасается с боковой поверхностью вращающегося заточного круга, в результате формируется скос стамески. «Циркуль» может свободно поворачиваться вокруг оси – линии, проходящей через концы ножек. Назовем её С-ось. Приспособление обеспечивает постоянство угла заточки и плавный изгиб режущей кромки:




По какой траектории движется стамеска, зажатая в приспособлении, во время заточки? «Циркуль» может свободно поворачиваться вокруг С-оси на 180 градусов. И все его части тоже, в том числе и стамеска. Поскольку она наклонена к С-оси под углом, отличным от 0 или 90 градусов, то она будет описывать коническую поверхность. Причем режущая часть стамески будет описывать вершину конуса, поскольку С-ось проходит через нее.

Здесь надо сделать одно важное уточнение. Да, С-ось проходит через режущую часть. Но не через её кончик, а на некотором расстоянии от него, а именно, на расстоянии радиуса кривизны скоса. Вот как-то так:



Какая связь между осью поворота и кривизной? Очень простая. Ось поворота и ось кривизны – одно и то же. Здесь и далее мы говорим о кривизне только по отношению к режущей части стамески, точнее, к поверхности скоса.

Чем уже стамеска, тем меньше радиус кривизны. В пределе, если инструмент достигнет размера иглы настоящего циркуля, то радиус кривизны станет нулевым. И тогда С-ось точно пройдет через кончик.

Итак, и «циркуль» в целом, и его части в отдельности поворачиваются вокруг С-оси – оси кривизны скоса. Как видно на рис. 1 и 2, разные грани стамески, да и других частей «циркуля», наклонены под разными углами к С-оси и, следовательно, при движении описывают самые разные конусы, обращенные вершинами вверх, вниз. В частности, скос стамески – это конус, обращенный вершиной вниз. Во всяком случае, так получается в ситуации, изображенной на рис. 2. И у всех этих конусов одна и та же ось – С-ось.

Но если какая-то грань или деталь случайно окажется параллельной С-оси, то естественно она будет описывать цилиндрическую поверхность. И у этого цилиндра будет всё та же ось – С-ось.

Уже немного говорилось о радиусе кривизны и о положении С-оси, но лишь применительно к уже сформированной поверхности скоса. А если поверхность еще не сформирована? А если конец стамески и вовсе прямоугольный поначалу?

Да, конечно, в самом начале обточки-заточки, пока углы ещё прямые, С-ось проходит через самые кончики. Но в дальнейшем, по мере обтачивания-закругления углов, С-ось все дальше будет отодвигаться от кончика – на расстояние текущего радиуса кривизны формирующейся поверхности. Так что кривизна всегда управляет положением С-оси, на любой стадии процесса. Почему?

Потому что скос – это одновременно еще и опора, одна из опор всей конструкции. Именно ею стамеска первым делом опирается на заточной круг, чтобы затем начать совершать повороты туда-обратно. А не наоборот. Это поверхность опоры. Это своего рода роликоподшипник.

До сих пор речь шла о радиусе кривизны в единственном числе. Но это верно только в первом приближении. Для начала этого было достаточно. На самом деле в каждом сечении, поперечном С-оси, свой радиус кривизны. На увеличенном фрагменте рис. 2 красными стрелками условно отмечены радиусы кривизны нескольких сечений скоса:




Всё это – так себе, теория. Но что же мы можем увидеть на практике? Что вырисовывается на настоящей стамеске?

А вот фотография настоящей стамески, заточенной «под дамский ноготь»:



Это очень удачный фотоснимок – прекрасный вид сбоку, дающий нам, вооруженным теоретическими знаниями, реальную возможность провести небольшую реконструкцию.

Итак, во-первых, мы видим, что стамеска заточена на конус: на скосе хорошо видны сходящиеся борозды от абразива. И конус на этот раз обращен вершиной вверх.

Во-вторых, для полноты исследования надо определить его параметры, в частности, положение его оси. В предыдущем посте было чётко определено, что угол между осью данного конуса и его образующими равен 30 градусам. В нашем случае ось конуса и С-ось – одно и то же.

Результат этой маленькой реконструкции представлен на той же фотографии (рис. 4). Вот так, всякий обогащенный знанием может довольно точно восстановить положение С-оси, бывшее во время заточки стамески.

О занимательной геометрии несколько иного рода вы можете узнать здесь.

суббота, 11 апреля 2015 г.

Металлическая кисть

Излишне говорить о назначении и пользе металлической щетки. Родственный ей инструмент – металлическую кисть – можно использовать для тех же работ, но с меньшей производительностью. И потому она больше пригодна для мелких работ.

Если металлическую щетку сделать самому будет сложновато, то металлическую кисть – легко.

У меня есть провод – стальной 7-проволочный изолированный диаметром 1,5 мм. Диаметр проволок 0,1 мм. Идеально подходит для изготовления кисти. Впрочем, сгодятся и другие аналогичные провода.

Я делаю так. Нарезаю куски провода длиной 30 мм. Наполовину длины удаляю с них изоляцию. Беру подходящую металлическую трубку. Слегка расплющиваю ее конец на длину 15 мм. Расплющиваю трубку до такой степени, чтобы можно было всунуть в нее один-два ряда заготовленных кусков провода изолированными концами. Потом окончательно расплющиваю конец трубки. Подравниваю кусачками полученный ряд проволок. И металлическая кисть готова.

Можно сделать не плоскую кисть, а круглую, круглого сечения, если удастся кругло обжать конец трубки со вставленными проволоками.

Читайте также: