Заточка ножей ледобура

[oldTor]

Темы на Ганзе:
https://forum.guns.ru/forummessage/224/589795.html
https://forum.guns.ru/forummessage/224/589795.html

Тема на каком-то форуме, где 10-11 лет назад действительно информативно говорилось о заточке ножей ледобуров коммерческими заточниками механизированным способом:
http://forum.elitegrind.com/index.php?t ... %D0%B8.15/

Я же немного напишу о том, что нигде толком не упомянуто и не показано - а именно, о важности _плоскостей_ и о технологическом барьере. Вообще, хочется лишний раз напомнить о том, что первична в специализированном режущем инструмент (да и вообще в любом) - геометрия. И если блин предусмотрены плоскости - это должны быть плоскости, а не не пойми что. И если предусмотрены прямые линии и чёткие углы, то их надо по-максимуму соблюсти, где только это возможно.

О своём подходе я буду писать на примере прямых ножей шнекового ледобура, ибо именно такой у меня оказался сейчас в работе. И в ракурсе заточки "для себя или для кого-то, для кого не жалко постараться". Т.е. я не пишу про то, как "заточить пару ножей за 5 минут и 300-500 рублей". Этого и без меня хватает, а качество такой заточки часто такое, что действительно, проще купить за те же деньги новую пару ножей - результат будет +- такой же.
Но рациональное зерно из того, что будет сказано - извлечь сможет и коммерческий заточник, для которого нецелесообразно тратить много времени на одну пару ножей, и с умом приложив кое-что из сказанного, к станочному парку, можно без особых времяпотерь улучшить результаты.
Всё, что я планирую написать, в один вменяемый по длине пост не влезет, у меня даже не все фото подготовлены, так что буду по частям.

Часть первая.
Прежде чем приступать к заточке любого инструмента, требуется выяснить то, какова была (или предполагалась) изначально геометрия и оценить степень отклонений от неё, а также определить хотя бы примерно, насколько критичные отклонения в принципе допустимы. Также крайне желательно выяснить, в какие рамки по шероховатости и по остроте нужно вписаться.

Вот с этого и начнём.
Попали мне ножи с ремаркой "посмотри, может что-нибудь получится с этим сделать". Осмотрел - плоскости (гипотетические) в ужасном состоянии, но слава богам, никто не пытался сделать контрфаски)
Общие размеры ножей слегка отличаются, однако износ, размер и характер деформаций кромок - сходен. Это говорит о том, что не идентичность ножей "по контуру" - мало что значит. Важнее посмотреть другое - дистанции и углы между линиями кромок и линиями, проведёнными через центры пар крепёжных отверстий. К слову, тут тоже обнаружились отклонения. Это уже хуже.
Не имея возможности посмотреть "с линейкой в руках" на самом ледобуре (что вообще-то желательно) - придётся допустить, что такие отличия ножей друг от друга при сходном характере и глубине деформаций, говорят скорее всего о кривизне и допусках самого ледобура. Раз деформации сходны - значит работали ножи достаточно равномерно. Стало быть, подравнивать их "до идентичности" не стоит, а стоит сделать это максимально пропорционально имеющимся деформациям на каждом ноже индивидуально. Пусть это и оставит сколько-то кривизны. При отсутствии самого ледобура, с неизвестной кривизной, я не вижу всё равно, что можно сделать иначе - можно конечно выровнять всё и вся, сделать ножи идентичными, а потом прикрутить их на кривой ледобур и обнаружить, что они не работают как надо.
Но к делу.
Для начала оцениваем масштабы катастрофы с плоскостями - штрихую маркером бОльшую часть площади и затем провожу поверхностью по заведомо прецизионно плоской поверхности, слабоабразивной (в моём случае это чугунный притир с микронным шаржированным зерном - можно было и что-то другое взять, просто он был под рукой и он у меня точно выведен в плоскость):



Где маркер не стёрся - ямы. Или где стёрся - выпуклости). Затем проверяю прямолинейность режущих кромок и степень их убитости, на просвет, путём прикладывания к тому же притиру:



Да, я уж не стал это фотать, но спуски (или заточные фаски? Не знаю, как тут правильнее - в принципе любой скос - это фаска) завалены попытками заточки на шкурке, и имеют все углы разные. Вершина выпуклости - везде гуляет, а попытки померять результирующие углы на остатках кромок (где было что мерять) - продемонстрировали также все разные углы и в большом разбросе. К слову, читая разные темы в интернете по заточке ледобуров да и не только, у меня создалось впечатление, что народ оперирует всегда только "углом заточки" в смысле тем углом, НА который _пытались_ затачивать. И никогда не проверяют (или почти никто) какой же _получился результирующий_ угол на кромке - т.е. фактический. С учётом всех завалов и прочей гадости. То ли почти никто не понимает, что угол желаемый не есть угол полученный, то ли делают вид. Особенно любители заточки шкурками. И потом начинается "я заточил на 30 градусов по спускам", а меряешь - результирующий угол на РК легко достигает и 40 и 50 градусов))
Ну да ладно. В общем, спуски представляли собой сегмент не то что цилиндра, а скорее даже сферы, так как завалы были во всех направлениях от условного центра спусков. Терпеть не могу исправлять геометрию после любителей заточки и правки на шкурках - это просто катастрофа. Зато да, пока не начал измерять - всё вроде бы выглядит "типа ровненько"))

Подивившись и приуныв от перспектив всё это приводить в божеский вид, приступаем к самым черновым подготовительным действиям - грубое выравнивание линии режущих кромок - взял для этого Norton India Coarse с маслом, естественно:


Ну и на той же India "начерно" подравниваю плоскости:



Почему-то, "станочники" часто любят делать "псевдо-плоскость" не по всей поверхности, а только участок у самой кромки, причём на чём-то особо грубом - по-моему это никуда не годится. Полагаю, не нужно объяснять, почему. Просто не надо снимать на станке 300 мкм., когда достаточно снять 50-100. И сделать это по всей плоскости, как полагается, и как предполагалось изначально чертежом.

Отдельные каверны и отдельные грубые механические повреждения я выводить "до конца" не буду - это не тот инструмент, чтобы этим заниматься, но всё-таки надо постараться убрать столько, сколько требуется для того, чтобы по крайней мере на будущие режущие кромки такое не попадало.

Да, выяснить требования по шероховатости к именно таким ножам мне не удалось. Удалось только понять, что в среднем угол спусков (заточных фасок?) должен быть в районе 30 градусов. При том, обычно, нормальным заточником выполняется и доводочная фаска, которая, впрочем, доводится на довольно грубом абразиве (тут у некоторых читателей возникнет когнитивный диссонанс, так как почему-то некоторые считают, что доводка это всегда очень тонко. На самом деле - нет. Доводка может подразумевать получение довольно грубой шероховатости, но - полученной методами доводки. А значит и средства и режимы для этого должны быть соответственные). Прирост угла при этом обычно делается в диапазоне 4-10 градусов. На этом первую часть завершаю.
Продолжение следует.

[oldTor]

Часть вторая.

Для начала вернусь немного назад и скажу пару слов о том, почему важно выровнять линии режущих кромок. Не только ради собственно прямолинейности таковых, о чём я писал ранее, но и для того, чтобы по полученной "полоске" оценивать геометрию при восстановлении "спусков" - нам важно, чтобы не было перекоса плоскости спуска и будущей кромки относительно плоскости задней поверхности. И по равномерности/неравномерности этой "полоски", по блику света на ней, даже невооружённым взглядом в процессе работы легко понимать, где снять на спусках больше, где меньше, приводя их геометрически "к одному знаменателю" к плоскости задней поверхности ножа. Не имея такого индикатора, легко навалять и перекосить спуск относительно неё.

Да, некоторые считают, что метод выполнения Технологического Барьера (подробнее про него читать по ссылке стр. 1 и 2: https://forum.guns.ru/forummessage/224/1801887-2.html или вот эту тему: https://www.myabrasive.ru/forum/viewtopic.php?f=10&t=3 а лучше и то и другое) грубыми средствами на ранних этапах = собственно выполнению его. Это не так - один и тот же метод служить может разным целям, но конечно, при выполнении им на грубом абразиве грубого же подравнивания, ожидать, что мы выполним тем самым ТБ, а не создадим новый дефектный слой, пусть и с иным характером в силу иного направления обработки - не стОит. Поэтому далее я упомяну отдельно, где будет по сути в том же направлении делаться уже на совсем другом этапе и совсем иными, щадящими средствами, именно Тех. Барьер.

Теперь к делу. Я приступил к выравниванию спусков (фасок?) -т.е. обычная "слесарная" обработка по передней поверхности. Для этого я взял сначала ту же India. После снятия основного "мяса", и ради того, чтобы сделать поверхность несколько более гладкой для лучшей защиты от коррозии + ради параллельно тестов алмазного бруска 80мкм. из этой темы: https://www.myabrasive.ru/forum/viewtopic.php?f=7&t=577 на нём завершил обработку спусков. Для удержания угла воспользовался самодельным "костыльком" - шпилька с колпачковой гайкой, два барашка, 2 шайбы, монтажная пластина, какая попалась под руку (обычно у меня на нём стальная линейка, но это для заточных задач. А для слесарных нужно что-то более жёсткое) и магнит:



По поводу впечатления о тестах алмазного бруска, процитирую фрагмент поста из темы о них в ракурсе именно данной работы:
"Для таких сталей - не лучший вариант в плане производительности и бережного обращения с ресурсом бруска. Зато неплохо с точки зрения окончательного оформления спусков/ широких заточных фасок (даже не знаю, как это правильнее обозвать) без формирования им режущей кромки (окончательная заточка такого инструмента по спуску - по-уму, не делается - оформляется узенькая вторая фаска, по которой производится доводка достаточно крупнозернистым абразивом - с оставлением шероховатости +- сходной с той, что оставляют обычные абразивные бруски на керамической средне-твёрдой связке с зерном в диапазоне ~ м20 - м10.
В общем, _завершить_ обработку спусков, перейдя на этот алмазный брусок 80 мкм., когда осталось лишь чуть-чуть доисправить геометрию - получилось недурно."

Работал, естественно, с водой - связка этого бруска предполагает именно воду и водные СОЖ.
О такой общеизвестной вещи, как смена направлений движений для лучшей производительности и геометрической точности, полагаю, говорить подробно не нужно, но упоминаю, а то мало ли - вдруг кому-то будет непонятно, почему на следующем фото, демонстрирующем то, как слабо происходит засаливание бруска, благодаря тому, что при должном количестве воды весь шлам плавает в ней, почему направление обработки не перпендикулярно спуску:



Да, другой спуск обрабатываю таким же манером, и спешу указать, что при выставлении угла, угломер требуется располагать перпендикулярно линии кромки, иначе намеряется чёрт-те что. Т.е. надо как-то так:


Да, ещё забыл сказать - после обработки спусков на Индиа и перед алмазом, я ещё снова поработал над задними поверхностями - обработал уже чисто в плоскость, методом притирки. Использовал для этого те же бруски, что и для выведения плоскостей стамесок и железок рубанков применяю - бруски завода ИНФ-Абразив (в т.ч. под маркой уважаемого Андрея Гриндермана) на основе карбида кремния зелёного - 150 грит по JIS и F320 по, соответственно, Fepa-P. Это не окончательная отделка плоскостей, но уже вполне приличная - на фото в этой части, задние поверхности именно в этой отделке.

Ещё раз я порадовался, что хозяин хоть и правил по спускам на шкурках, но не пытался выводить на них заднюю поверхность, что часто можно увидеть на ютубе! Даже качественная шкурка, положенная на стекло или, тем более, приклеенная к нему - неизбежно даст завал в силу своей эластичности, на самых краешках и само собой - у кромки! Большинство этого не понимает. да ещё и "насухую" работает на шкурках по большой площади. Но если бы взяли после такой "операции" прецизионно плоский брусок, оставляемая которым шероховатость сопоставима с таковой после шкурки, на которой делали - и провели разок, сразу бы увидели, если не невооружённым взглядом, то в лупу, что практически создали контрфаску, а точнее - неконтролируемый завал в зоне режущей кромки со стороны задней поверхности, а этого делать нельзя.

Но с мифами о том, что "на шкурке получается плоско" - бороться бессмысленно. Единицы могут обработать на шкурке без завала такие вещи, и на это потребуется столько внимания и усилий, что кто это умеет, предпочитают выводить плоскости на том, на чём это всю дорогу положено делать - либо плоские бруски, либо плоские же притиры. Ну ещё плоскошлиф, но честно говоря, я мало видел результатов работы плоскошлифа, где допуски были бы в адекватных рамках: хорошие операторы плоскошлифа, у которых ещё и станок налажен как следует - редкость. А наличие станка, даже самого распрекрасного, без знаний, опыта и навыка оператора - ничерта не стОит.

Но в сторону лирику, возвращаемся к делу. И ещё нюанс - при обработке короткого спуска, немного не хватило жёсткости фиксации ножа к пластине "костылька" из-за покатости его "обушка" - сначала подумал, что надо нож прикрутить, но внезапно заметил в коробочке со всякой мелочёвкой, откуда достал монтажную пластину, кусок проволочки в изоляции. Сунул её между обухом ножа и пластиной, где был зазор, и проблема решилась - нож зафиксирован достаточно надёжно)
В общем, я считаю, и вот пример, когда незачем огород городить, если сиюсекундную элементарную проблемку можно решить так же элементарно чем-то простейшим:



Да, поскольку далее будет делаться собственно фаска с выходом на кромку, с обеспечением её необходимой остротой и шероховатостью, с повышением угла, то можно бы со спусками и не заморачиваться - выполнить их на станке и с любым направлением рисок на финише, так как в формировании режущей кромки спуск участвовать не будет. Это сэкономило бы время. К тому же, даже не имея "чашек", это можно сделать на боковой стороне низкооборотистого круга (на высокооборотистом это серьёзное нарушение техники безопасности, так что ни в коем случае не рекомендую), если постоянно менять позицию ножа для равномерного съёма и в разных направлениях. Это не даст хорошей плоскостности, но можно хотя бы "снять мясо" основной кривизны, оставив небольшой припуск для окончательной коррекции. Просто работая на круге "правильным образом", я не уверен, что следует обрабатывать такие спуски - они предполагаются плоскими, и хотя я сам не пользователь ледобуров, но много раз слышал о том, что: "если делать даже на круге довольно большого диаметра слегка вогнутые спуски на таких ножах, то да - поначалу резать будет "со свистом", но садиться ножи будут быстрее при прочих равных". Я не готов опровергать это, так как сам этим инструментом не пользуюсь, равно как и поддерживать. Я просто сделаю так, как изначально предполагалось в данном изделии.

На этом вторую часть заканчиваю. Продолжение следует.

[oldTor]

Часть третья.
Технологический барьер и финиш.

Доводочную фаску я решил делать на 36 градусов, чтобы был некоторый запас для правок, и делать её не очень узкой. Формирование и доводка финишной фаски выполнялись на коричневой керамике от Гриндермана с поверхностью её из под плоскошлифа - подробности есть в теме о керамике - пост 40 по ссылке: https://www.myabrasive.ru/forum/viewtop ... 3&start=20
Работал с оливковым маслом. Но предварительно, я выполнил технологический барьер с помощью выработанной шкурки P3000 на основе карбида кремния и с остатками толики олеиновой кислоты - специально для таких задач кусок такой шкурки именно выработанной, сохранил - очень тоненько и нежно работает. Поскольку линии режущих кромок ранее были выровнены, для выполнения тех. барьера не обязательна была твёрдая основа - наоборот, я шкурку ещё и свернул, чтобы она лучше пружинила и везде сняла абсолютно одинаково - сделал несколько проходов вдоль кромки, снимая лишнее, вот таким манером:



Метод выполнения технологического барьера, помимо прочего, обладает ещё одним важным свойством - помогает очень точно регулировать тонкость кромки - т.е. собственно остроту. Ведь сделать очень остро - много умения не надо, мало-мальски опытный заточник без особых проблем достигнет на любой стали предела остроты, которую эта сталь способна хоть какое-то время держать. Другое дело, получить именно нужную степень остроты в соотношении с желаемой шероховатостью. Для этого, часто нужно выполнить тех. барьер ещё раз (а то и не один, если "промажешь" или вскроется какая-то каверна на клинке, выпадет крупный карбид и т.д. - ситуации разные бывают), снимая в прямом смысле "по-микронно" и затем парой движений по абразиву, выходя на именно желаемую тонкость кромки, создавая на ней рельеф от рисок или же оставляя её совсем гладенькой - смотря, что нам хочется получить для конкретного инструмента.
Керамика была взята по нескольким причинам - во-первых, при имеющейся у неё поверхности, работает она быстро. Во-вторых - способна обеспечить не только резание, но и работать с пластическим деформированием достаточно выраженно, т.е. может сработать в режиме доводки (где резание не является превалирующим фактором), но не слишком тонко. Так как тут требовалась именно доводка, но достаточно грубенькая.
Итак, сначала сформировал в режиме заточки фаски, следя за тем, чтобы везде они получились +- одинаковой ширины, затем проработал фаски со сменой направлений движения, и под конец сделал т.н. "выхаживание", нанося рисочку перпендикулярно линиям кромок. Некоторый рельеф кромке создал, но не очень выраженный. Вот так:



Да, задняя поверхность была мною проработана перед этим ещё, на брусках карбида кремния зелёного на керамической связке, с суспензией этих брусков - брал м28 и м14. На м14 же и завершил обработку. В результате, задняя поверхность стала вот такой:



Грубовато? Грубовато. Но в этом есть свой смысл - во-первых, на задних поверхностях этих ножей ещё есть остатки каверн местами, и мне очень не хотелось делать тут слишком гладко - тогда бы каждая попавшаяся песчинка, норовила бы застрять именно в такой каверне. При матированной поверхности, имеющей запас на выглаживание, есть большая вероятность, что именно застревать - не будет. будет кататься, слегка вдавливаться может быть, подцарапывать, но не прочерчивать конкретные риски и не застревать в кавернах. По крайней мере, не сразу. Так-то понятно, что убить можно любую поверхность довольно быстро, если постараться. В общем, если посмотреть на фабричную поверхность многих ножей - обнаружим там +- сходный рельеф, только грубее и крупнее и это не редко сделано совсем не случайно.
Ещё одна причина сделать такой финиш в том, что в процессе резания, рельеф будет немного помогать, даже когда кромка уже притупится - практически сразу "за ней" - будет вступать в работу достаточно "цепляющая" поверхность.

Что касается полученной остроты - т.е. фактической толщины кромки: её я регулировал вышеуказанным способом и сделал её толщиной около 3мкм.:



Такая кромка режет газетный лист, подбривает предплечье. При том характер реза довольно агрессивный, в силу рельефа поверхностей, образующих кромку, а сама кромка довольно однородна и не слишком тонка - что и требовалось получить. По мере её затупления, в работе больше будет участвовать рельеф задней поверхности, что поддержит продуктивность работы ножей.
В принципе, можно делать и наоборот - задние поверхности обрабатывать тонко, а по передней поверхности, наоборот, затачивать грубее. Возможны разные сочетания в зависимости от особенности ножей, их состояния и т.д. Вариантов много, можно делать по-разному. Главное - чётко представляя, что хотим получить в данном случае, и как для этого действовать.

[oldTor]

Добавлю ещё - много копий сломано на разных ресурсах и в разных темах о том, что якобы механизированным способом на эластичных носителях абразивов - лентах, например, можно получить "типа плоскость". Ну вот "типа" - можно. А "плоскость" - весьма относительную:



Это я к тому, что выбирая методы экономии времени при выведении в т.ч. задних плоских поверхностей, важно отдать себе отчёт в том, какой припуск стоит оставить на окончательное выравнивание более точными методами.