Приспособления для заточки по мотивам... и некоторые геометрические расчеты

Уважаемые, всех приветствую!
На форуме впервые, прошу строго не судить.

Хочу представить несколько своих приспособлений для заточки.
Идеи, лежащие в их основе, не мои.
Я только лишь их рассмотрел и по своему "изложил".

Надеюсь получить предложения по улучшению и критику.
Буду рад, если кому-нибудь что-то из представленного поможет, или натолкнет на мысль.

Буду тезисами описывать моменты, которые кажутся существенными.

Крыша "от Дмитрича"

(Статья "Доводка режущей кромки", где описано про крыши и многое другое.
Еще:
Конспект семинара Дмитрича по приспособлениям
Заточка подвижным абразивом с контролем по бликам от Дмитрича)

Плавно регулируемый угол (остановился на таком варианте). См. метка "01" на фото.

Хорошая точность выставления отмеченного угла и повторения угла.

Регулируется расстояние от "пенька" до края крыши.

Скошенный пенек ("02"). Плоскость клинка проще удерживать прижатой к крыше.

Жесткая конструкция "скат крыши + опора в стол" позволяет точно задавать угол только фиксацией нижней части ската крыши любым способом (у меня опорный винт. Дерево плотное, резьба прямо в древесине "03").

Градуировал с помощью самодельного "транспортира", сделанного с помощью циркуля и синуса "04". На фото виднО совпадение угла, настроенного по деревянной линейке-мерке. На ней отмечал только линии через 5 градусов, остальные - деление участка меж линиями поровну на 5 частей. После такой градуировки выставлял любой отмеченный угол и проверял замером с помощью угольника и школьного транспортира. Сделал вывод о хорошей повторяемости и точности. Да, линейка с градуировкой углов наклона - просто планка с разметкой, стоящая почти перпендикулярно на столе.

Кожа наклеена снизу крыши, чтоб не скользило по столу.

Рамка для удержания абразива параллельно столу "05". Сделана из согнутого электрода и ранешних заготовок. Крепление электрода к грузу шурупами - просто, и дает точно настроить параллельность (ослабил-сдвинул-затянул) (проверял уровнем при разных углах наклона к столу и линейкой на равенство расстояний). Выступ на планке для абразива помогает удобней удерживать абразив только рукой. Сама эта планка шурупами стянута с электродом плотно, но чтоб легко вращалось.

Приспособа по типу "Лански"

Барашек зажима приспособы снизу, чтоб не мешал движению абразива на малых углах "11".

Отверстия для направляющей в шахматном порядке "12". Это дает возможность сделать направляющую толще (крепче), а шаг угла меньше. У меня шаг составляет 1,3-1,4 градуса. На практике мне этого хватает. Отверстия под диаметр направляющей 4мм (электрод). При разработке были мысли и о трех рядном расположении отверстий, но, показалось, что будет уже перебор.

Планка с отверстиями для направляющей съемная "13". Можно заменить только эти планки, без переделывания остального. Это не задумывалось специально, просто делал из того, что было. Но получилось очень удобно. Первые планки делал быстро, на попробовать. В них было всего по два отверстия для направляющей. То, что на фото, это уже сделанные с бОльшим осознанием и расчетом углов (поправка на углы при разном расстояния от губок до РК учитывается при пользовании)

Лунка для винта, ограничивающего прижим, при затяге фиксируют геометрию конструкции "14".

Тонкая кожа на внутренней стороне губок "15". Не царапает клинок, Клинок плотней сидит, Компенсирует не слишком крутые спуски от обуха. Кожу наклеил не сразу, когда наклеил стало лучше.

Линии на губках зажима снаружи помогают хоть как-то повторять установку клинка при следующих заточках "16".

Приспособление для зажима ножниц "17". Внутри зажима кожа. Из фото должно быть ясно что там для чего. делал его как "временное", на пробу принципа. Но, пока тянет алюминиевая резьба, такое и остается.

Держатель абразива с направляющей (не только для точилок типа "Лански")

В основе использован стандартный алюминиевый профиль 15x15. Длина без направляющей около 30 см.

Размеры абразива в очень широких пределах по длине, ширине и высоте. Сначала винтом "21" фиксируется подвижная часть под длину абразива. Затем винтом "22" абразив крепится в держателе. Абразив кладется рабочей поверхностью на плоскость (стол) и винт "23" ослаблен, направляющая свободно лежит на этой же плоскости, винт "23" затягивается и фиксирует направляющую строго в плоскости абразива. Разные виды "24", "28". Так происходит полная компенсация как толщины абразива, так и неточности его установки в зажим за счет конструкции крепления направляющей. (В процессе пользования если давить, или абразив тяжеловат, то направляющая из электрода 4мм чуть прогибается).

Направляющую можно сделать и любую другую, и, подходящую не только к такой точилке.

Рукоятка из пропиленных шайб "25", между ними шайбы диаметром поменьше. Получилась хроошая рукоятка - цепкая, пальцы не проскальзывают. (Большие шайбы надел стопкой на винт, пропилил в 8-ми местах на глаз)

В зажиме абразива, где подвижная часть крепится к каркасу сделан "поршень" (под кожей его не видно) а не просто винт для прижима к каркасу "26". Так надежней фиксируется зажим на каркасе при его установке под длину абразива, и не продавливается сам каркас даже при сильном затяге.

К задней губке приделал со временем такую планку-удержатель "27", чтоб при зажатии абразива перекос был меньше. Сама по себе губка на винте достаточно подвижна и без такого дополнения сильно дает перекос при затяге, особенно на тонких брусках, или, когда просто брусок ниже оси зажимного винта. А в таком виде перекос никак не наступает.

"Бруски" из наждачной бумаги "29"

Использован стандартный алюминиевый профиль 15x15 (применяю еше 25x25)

Наклеивание двухсторонним скотчем Tesa

Нужно сначала наклеить скотч на профиль (ширина скотча 50, как раз хватает на 3 стороны по 15 мм с малым запасом). Затем уже на вторую сторону этого скотча наклеить шкурку. Клеить и скотч и шкурку на профиль как бы наматывая, как первые движения при скручивании ковра. Если сначала наклеить скотч на шкурку, а, затем, это все клеить на профиль, то будут либо замятия скотча под шкуркой, либо отклеиваться от профиля. Сам вначале с этим столкнулся. Происходит такое как раз за счет "сматывания в рулон", когда длина каждого следующего витка больше, чем предыдущего. При сгибе такого "бутерброда" образуется излишек скотча около сгиба; либо повышенное натяжение шкурки, если скотч позже не отклеится от шкурки. Это похоже на то, как плавно сгибать два совмещенных листа толстого картона, и видеть как рассовмещаются их края.

Длина наклеиваемой шкурки - половина длины листа шкурки A4. Т.е. сначала лист шкурки делится пополам. Получается очень экономный ее расход.

После наклейки шкурку надрезал ножом с обратной стороны, и, переламывая, отделял остаток.

Абразив параллельно столу (для крыши)

Много размышлял над приспособлениями от Дмитрича: что-то вроде "механической руки" и рамкой. Рамка проста и справляется с этим достаточно хорошо. Но, задумал совместить свой универсальный держатель абразива с крышей, чтоб сохранить возможность "покачивания" абразива вокруг направляющей и одновременно обеспечить горизонтальность. В итоге размышлений появилась в мыслях крайне простая конструкция, причем совместимая с тем, что уже соорудил. На основе держателя приспособы по типу "Лански" "31" сделал вертикальную направляющую "32", и, этакий уголок "33", который вертикально перемещается по этой направляющей (изогнуть планку не удалось - ломалась, поэтому дюраль+дерево). И вторая пара отверстий, для обеспечения горизонтального перемещения направляющей держателя абразива. Точность установки вертикальной направляющей и скользящего уголка не важны. Не важны так же и люфты, которых набирается изрядно, т.к. под весом держателя все люфты прижимаются всегда в одну сторону. И ВСЕ ЭТИ ПОГРЕШНОСТИ компенсируются, когда выполняется фиксация направляющей держателя при горизонтальном расположении абразива на некоторой горизонтальной подставке (на фото крыша, а не такая подставка). Именно на этом основывалось всё. НО, трение не дает скользить свободно уголку по вертикальной направляющей вверх-вниз - происходит закусывание. Предполагал это, но по прикидочным расчетам выходило, что трение не должно помешать. Ошибся. Тем не менее идея вот она, и, если кому понравится и доведет до "ума", буду рад. Буду признателен и за советы. А пока возвращаюсь к работе на крыше с рамкой и без рамки.

Держатель абразива очень легкий

Описанный ранее держатель весит 170 грамм без направляющей и абразива. Такой вес при работе тонким абразивом мешает контролировать давление. Поэтому, поразмыслив, сделал для пробы держатель очень легкий, но с возможностью регулировать направляющую под абразив. Вес без направляющей и абразива 21 грамм. Конструкция на фото "41". В сравнении "46".
По замыслу планка для прижима абразива "44" прилегает к нему не плоскостью, а в одной точке - со стороны края планки (красная точка на фото "42"). Таким образом абразив фиксируется сверху плоскостью "каркаса" (красная линия "43"), а снизу в одном месте посередине "пятна" контакта с каркасом.
Некоторое неудобство при затяге направляющей. Нужна плоскость с "выемкой", чтоб поместилась прижимная пластина "44". На фото желтой линией "45" показана плоскость абразива+направляющей, а прижимная пластина ниже ее.

Пока что все.
С уважением ко всем, Николай.

Понравился держатель абразивов .Можно применить вомногих вариантах.

Приспособление для зажима ножниц "17"

Прекрасное решение,возьму на заметку.

Всех приветствую!

Спасибо всем, кто уделил время для ознакомления с моими приспособлениями.

Появилось еще что сказать.

Дальнейшее пользование крыши показало, что она таки проскальзывает по столу за счет давления ножом на крышу и пенек. Сделал из подходящего куска ДСП дополнительную доску на стол с отверстиями, и в них вставляю вот такую скобу "61". Крыша ставится так, чтоб скоба не давала ей проскальзывать "62", "63". На "62", "63" видно, что при любом расположении крыши (РК "к себе" и "от себя") место расположения РК будет как раз над скобой. Это чуть добавляет удобства при использовании приспособлений для удержания абразива параллельно столу тем, что при смене положения ножа ничто не нужно смещать.

На "64" снова легкий держатель абразива. При использовании алюминиевых бланков и более узкой прижимной пластины не возникает неудобства при фиксации направляющей, описанного ранее. Т.к. в этом случае прижимная пластина выше плоскости абразива+направляющей "65", в отличии от "44", "45".

Изменена конструкция направляющей "66" в сравнении с "28". В таком виде направляющую легко совсем убирать без полного выкручивания прижимного винта.

В этой же доске, где скоба, сделал выемку для помещения прижимной пластины при фиксации направляющей у легкого держателя "67", "68".

Абразив параллельно столу версия 2

После неудачной конструкции, описанной в посте "Абразив параллельно столу (для крыши)" не оставил мысли "совместить свой универсальный держатель абразива с крышей". На идею приспособления натолкнула тема "Самодельная точилка, стабильный угол".
Самодельная точилка, стабильный угол

Общий вид виден на "71". Идейная основа конструкции "не рамка, но стержень в два изгиба по типу заводных ручек патефона или старых авто" (писал уважаемый dmitrichW). Направляющая ходит вперед-назад в отверстиях уголков "72". Пластина "73" обеспечивает взаимно параллельное расположение направляющей по отношению к горизонтальной оси вращения "74". Таким образом направляющая свободно перемещается вверх-вниз сохраняя параллельность оси и столу. Вторая пластина "75" расположена вертикально и свободно вращается вокруг вертикальной оси "76" уже знакомого держателя приспособ. Это дает относительную свободу перемещения направляющей влево-вправо при сохранении ее горизонтальности.

Ось "74" сделана из шпильки с резьбой, также резьба имеется на всех уголках, надетых на нее. Это сделано для уменьшения люфтов по сравнению, когда просто детали с отверстиями находятся на стержне (речь идет про "домашние" условия изготовления). Пластины сделаны из фольгированного стеклотекстолита, оставшегося со времен радиолюбительской практики. Материал достаточно жесткий и легкий, и здесь не дает перекосов. В уголках, надетых на болт "76", отверстия без резьбы. Точное выставление горизонтальности делалось за счет расточенных отверстий "77" в пластине "75".

На "78", "79" виды с разных сторон. После опробования сделал и оставил противовес "710". Противовес уменьшает трение направляющей при перемещении в отверстиях и сводит к минимуму отклонение от горизонтального положения направляющей. Отклонение от горизонта все-таки происходит. Происходит по наблюдениям в основном за счет деформации направляющей, но не за счет деформации частей самой приспособы или люфтов. Эта деформация (по сути отгиб) происходит при перераспределении веса держателя с направляющей и абразивом при разных положениях вперед-назад, в зависимости от веса абразива и места, за которое рукой удерживается абразив. Когда это обнаружил, то хотел уже начать расстраиваться, но дальнейшее пользование показало, что не так уж все и плохо. При пользовании абразивов по весу "соответствующих" приспособе и малому держателю выяснил, что отгиб случается в пределах одного градуса (3 мм отклонения на 250 мм длины в крайних точках при одном абразиве). Это на глаз не дает никакой линзы на подводах. К тому же, если работать не наотмашь, а небольшим участком абразива, то отклонение угла и того меньше.

Сам оцениваю приспособу средне, т.к. годна для использования при ряде ограничений. Вот основные из них, влияющие на сохранение горизонтальности:
- не тяжелый абразив,
- только легкий держатель (большой дает непомерный отгиб),
- желательна "регулировка" противовеса +/- гайка,
- небольшой ход абразива вперед-назад,
- удержание абразива с ощутимым весом как можно ближе к держателю.

Уход от этих моментов не критичен, но способствует отгибу направляющей. Но, несмотря на это все, заточив несколько ножей, могу сказать, что работать не только можно, но и где то даже комфортно (свои, конечно, впечатления). Так что по раздумии решил все-таки поделиться с уважаемым обществом.

На "711" установлен, отведен в сторону и свободно висит на направляющей держатель с абразивом. На "712" вся конструкция в сборе как она смотрится при работе. Нож находится на крыше с настроенным нужным углом. Крыша упирается в скобу. Абразив закреплен в держателе. Рабочая плоскость абразива и направляющая установлены в одной плоскости. Приспособа находится на удобном расстоянии от крыши. Направляющая вставлена в отверстия приспособы. Удерживаем нож за рукоять одной рукой, работаем абразивом другой. Переворачиваем крышу и нож, точим другой подвод. Плюс, что приспособа только с одной стороны от держателя и удобнее держать абразив рукой без помех.

Возможный отгиб направляющей следует учитывать при выборе шага угла при ступенчатой заточке (переход на более тонкий абразив с увеличением угла заточки).

Конструкция (эта и другие) может чуть игрушечная и не обладает несокрушимой жесткостью и монументальностью, но для себя пока избрал такой путь - легкость и малые нагрузки. Отчасти из-за отсутствия материала для основательных изделий, отчасти из-за сложности контролировать давление при большем весе.

Попользовав приспособу четко приходит такая мысль. Если держатель закрепить на направляющей между отверстиями "72", предварительно увеличив расстояние между ними, то вопрос с "отгибами" просто не возникнет. А это уже по сути конструкция из упомянутой темы.

Пока что все.
С уважением ко всем, Николай.

Всех приветствую!

Имею сказать, что мысль пошла дальше по пути развития, как кажется. И удалось воплотить желаемое, что несколько раньше сам же и описывал:

Задумал совместить свой универсальный держатель абразива с крышей, чтоб сохранить возможность "покачивания" абразива вокруг направляющей и одновременно обеспечить горизонтальность.

Возможный отгиб направляющей

- не то, чтоб очень мешал, но все же хотелось уйти от такого явления в принципе.

Если держатель закрепить на направляющей между отверстиями "72", предварительно увеличив расстояние между ними, то вопрос с "отгибами" просто не возникнет.

Плюс, что приспособа только с одной стороны от держателя и удобнее держать абразив рукой без помех.

Получилось вот что:

Абразив параллельно столу версия 3

Общий вид в рабочем положении виден на "81". Конструкция состоит из того же самого держателя приспособ "82", который теперь удерживает основу конструкции "83". Эта основа свободно и легко перемещается в горизонтальной плоскости благодаря колесу из детского конструктора. Основа перемещает с собой ось "84" так, что эта ось остается всегда параллельна столу. В основе под ось (шпилька d=8мм) нарезана резьба. На оси закреплена рамка "85". Эта рамка на оси свободно качается в основе. Рамка осознанно сбалансирована. Еще одна шпилька "86" выступает как съемный противовес. Рамка нужна для удержания направляющей "87", по которой свободно перемещается ползунок "88"

На "89" вид со стороны пользователя, где схематично показаны свобода перемещения направляющей по вертикали "810" и по горизонтали "811". При этих перемещениях направляющая остается параллельна оси "84" и плоскости стола.

На "812" показана установка абразива. На подставку "813" (с параллельными верх-низом) укладывается закрепленный в держателе абразив рабочей плоскостью на подставку. между губками держателя помещается выступ ползунка и затягивается винт "23", фиксируя абразив параллельно столу. И именно в этот момент компенсируются все непараллельности, перекосы и люфты.

Во время затягивания направляющая должна легко давить вниз на ползунок, тогда люфты между отверстиями ползунка и направляющей прижимаются так, что во время работы абразив строго параллелен столу. Опыт, кстати, показал, что если начать специально "люфтить", шатая держатель абразивов, то изменение положения плоскости абразива не выходит за половину градуса. Но при нормальной работе - за держатель абразивов - люфтов не будет возникать, все будут прижаты и учтены во время фиксации держателя. В этом смысле не критично и увеличение отверстий ползунка при их износе. Люфт шпильки "84" в основе "83" есть, хотя там и резьба. Но он не влияет, т.к. под весом рамки всегда прижат одинаково.

Сейчас направляющая сделана все из такого же электрода d=4мм, но отполированного (последовательно шкурка 280-600-1200-2500) и капля масла. И в рамке "85" такая направляющая НЕ ПРОГИБАЕТЬСЯ даже при весомом абразиве. Недавно удалось раздобыть подходящий отрезок серебрянки d=5мм. Помогли Добрые люди, искреннее им спасибо! В ближайшее время заменю направляющую.

Впечатления от пользования самые положительные. Очень легкий ход вперед-назад, особенно при нетяжелом абразиве, или с противовесом-шпилькой. Четкая и устойчивая фиксация параллельности абразива столу. Были опасения насчет возможной инерционности конструкции при повороте рамки "85" вокруг оси "84", но практика показала обратное (вес рамки с направляющей с ползунком около 400 грамм).

Недостатки есть, но они идут как мелкие. Из замеченного:
Рамка не очень большая - 300 мм в длину, что ограничивает размах хода абразива - около 140 мм.
Чуть больше времени на смену абразива и чуть больше ограничений на его положение по сравнению, например, с работой этим держателем на "Приспособе по типу Лански".

Еще есть такая особенность конструкции. Чем больше расстояние между отверстиями ползунка, куда входит направляющая, тем меньше вертикальные нагрузки на направляющую со стороны ползунка и легче его ход вперед-назад.

Существенный момент при пользовании. На "814" ближе видна форма ползунка, где он крепится к держателю абразива. На "815", "816" видно, как конструкция позволяет перевернуть абразив рабочей поверхностью вверх, к пользователю, для контроля, очистки и т.д.

Еще раз отмечу, что очень удобно, что приспособа только с одной стороны от держателя и удобнее держать абразив рукой без помех.

Про направляющую и доводку.

Хочу поделиться таким своим наблюдением.
Когда сделал направляющую "87" из электрода и попробовал (ее поверхность была как на "66"), показалось, что слишком велико трение. Захотелось его как-то уменьшить. Тут подумалось, что гладкие поверхности должны меньше друг за друга цепляться, легче скользить и что износ также будет меньше. Взял шкурку 280-600-1200-2500 и последовательно обработал направляющую. После этого снова попробовал. Нагруженный, как и в прошлый раз ползунок, по ощущениям, в разы легче стало перемещать по обработанной направляющей. И тут как-то провелась параллель между обработанной направляющей и подводами к РК, которые на завершающих стадиях обработки приобретают такие же свойства. Конечно, ничего нового не открыл, но так для себя неожиданно на опыте получилось почувствовать то, что в теории как бы уже понимал.

Еще возникла вот такая компоновка уже сделанного - "91". Приспособление для зажима ножниц очень даже подошло к крыше. Такое сочетание позволяет вести заточку "абразивом, параллельным столу" при плавном изменении угла, а также при заточке располагать ножницы любой стороной к себе - как удобнее.

Пока что все.
С уважением ко всем, Николай.

Всех приветствую!

В "Абразив параллельно столу версия 3" немного изменил конструкцию рамки "85", см. "101".

Основное изменение - добавление планок "102" к рамке. В этих планках сделаны места под один или несколько противовесов, которые можно крепить на разных расстояниях от оси, что сильно расширяет диапазон балансировки. Кроме этого ось "84", она же "103", стала быть над рамкой - удобней собирать конструкцию перед работой.

Поменял направляющую из электрода d=4мм на направляющую из серебрянки d=5мм (обработанную последовательно шкуркой 280-600-1200-2500). Ощутимой разницы в пользовании не заметил. Теперь, правда, это самая крепкая часть конструкции.

Держатель гибких абразивов с направляющей.

При использовании наждачной бумаги в заточке на приспособлениях ее нужно закреплять на относительно небольших бланках. Для этого чаще всего применяются двухсторонний скотч, разные клеи и другое. Плюсы и минусы этих способов пользователям известны и обсуждались. В теме о заточке на наждачке приводились ссылки на конструкции для закрепления наждачной бумаги на ровной основе механическим способом (Ссылки убрал - не работают). Но эти конструкции стационарные, т.е. применяются по аналогии большого неподвижного камня. Глядя на эти конструкции захотелось перенести такой способ крепления наждачной бумаги и в область приспособлений с подвижным абразивом. Далее опишу практически пригодные конструкции, которые получились.

Во всех далее описанных держателях длина рабочей плоскости "110" (к которой плотно прилегает наждачка) 110 мм.
Полоски наждачки 20x140 мм - т.е. половина длины листа наждачки А4.

Финальная на текущее время конструкция такая.

Общий вид "111". В исходном состоянии части держателя видны на "112". Буду описывать процесс установки наждачки, так будет яснее. Одним концом полоска наждачки крепится в переднем зажиме "113". Затем этот зажим свободно устанавливается в основу "114", а полоска наждачки проводится вдоль рабочей плоскости к заднему зажиму "115". Полоска подсовывается под зажимную пластину и фиксируется винтом в заднем зажиме "116". Получается полоска наждачки без натяга расположена вдоль рабочей плоскости "117", "118". Далее винт "119" затягивается, чем тянет передний зажим назад и натягивает полоску плотно вдоль рабочей плоскости. На этом установка полоски наждачки в держатель закончена. Установка полоски занимает менее минуты неспешных действий.

Убирать полоску из держателя, чтоб сменить, так. Ослабить задний зажим "116" и конструкция сразу разделится на составные части "120". Ослабить передний зажим "113" и все - можно крепить другую полоску.

Зажим для направляющей сделан аналогично предыдущим конструкциям "121", "124", "125". Отличие только в наличии винта "122", который не дает прокручиваться прижимной пластине с резьбой "123" при затягивании направляющей. В предыдущих держателях такими ограничителями являлись части самих конструкций (это отдельно не описывал). Крепится направляющая (или ползунок "88") точно так же, как у предыдущих держателей "28", "41".

Задний зажим одновременно служит ручкой, т.е. за него удобно держать конструкцию при работе. Задний зажим отогнут вверх только для того, чтоб вынести его части из плоскости абразива, чтоб не было никаких помех при фиксации направляющей.

Вес всей конструкции без направляющей менее 75 грамм.

Также еще приведу более ранние конструкции, т.к. в них есть свое зерно.

Общий элемент этих конструкций зажим "126" и полоса-основа "128", которая здесь заменяет каркас держателя из уголка, что даже нагляднее покажет нужные моменты; ну и в таком виде также может быть применено как "брусок".

На "127" показано как крепится полоска наждачки. В петлю из наждачки вставляется полоса-основа "128", и затягивается винт с барашком "129". На "130" конструкция в сборе рядом с прямым краем линейки. Виден очень сильный прогиб полосы-основы, и рабочая плоскость стала дугой. На каркасе из уголка толщины 2мм этот эффект меньше, оценил его как 0,5-1,0 градус у краев рабочей плоскости. Если бы материал был толще, то, возможно, на этом бы все и остановилось. A так захотелось это устранить.

На "131" добавлена одна деталь "132", похожая на рессору, которая выносит точку прижима из середины рабочей плоскости на ее края, и прогиба нет совсем, что видно на "131" рядом с прямым краем линейки.

Торцы деталей, вокруг которых огибается полоска наждачки, закруглены. Т.к. иначе при затягивании углы в этих местах прорывали наждачку.

Можно применять не только для наждачной бумаги, но и для бумаги с пастой, тонкой кожи и т.д.

Перед применением полоску наждачки лучше хорошо смочить со всех сторон. Иначе, особенно у крупной наждачки (около 280), при смачивании после установки края полоски могут чуть отойти от основы. На наждачке с зерном мельче (600 и более) такого почти не бывает.

Хорошая работа. Пользуюсь вашим креплением направляющей.

Всех приветствую!

Хочу поделиться результатами расчетов при геометрическом рассмотрении приспособлений.

Решил эту информацию разместить в этой же теме, т.к. отношение к приспособлениям самое непосредственное.

Сначала нужно четче зафиксировать термины, которые будут использованы.

---РК - режущая кромка.

---Плоскость РК - это плоскость, в которой лежит линия РК. Линия РК в общем случае криволинейная, но пусть лежит в плоскости. Если РК это прямая, то плоскость проводится через РК и середину обуха.

---Угол заточки - Угол под которым пересекается плоскость РК и плоскость рабочей поверхности абразива. Еще это называют половинный угол заточки.

Многие приспособления и явления в них не соответствуют "идеальной" модели заточки, когда обеспечивается одинаковый угол заточки вдоль всей РК. Вот и захотелось понять как численно это характеризуется. В информации, которую видел, такого нет, а есть слова о том что угол "изменяется", "становится меньше", и т.д. Есть еще несколько идей для реализации, но, прежде чем приступить, захотелось четче понять, чего следует ожидать.

Целью расчетов является понять, как меняется угол заточки в разных случаях. Угол заточки есть пересечение двух плоскостей (см. определение), поэтому между ними и предстоит искать угол. Такая задача сводится к тому, чтоб найти угол между векторами, перпендикулярными этим плоскостям. Это гораздо проще, чем делать доп. построения и их обсчитывать. А вектор, перпендикулярный плоскости, определяется в явном виде, или его можно найти как векторное произведение двух векторов из этой плоскости. Угол же между векторами ищется с помощью скалярного произведения векторов. Вот, собственно, та база, которая использована при расчетах. Остальное есть построение расчетной схемы приспособления.

Далее в формулах использованы такие обозначения:
(x)^2 - "икс в квадрате"
kor(x) - "квадратный корень из икс"
sin(x) - "синус икс"
cos(x) - "косинус икс"
tan(x) - "тангенс икс"
asin(x) - "арксинус икс"
acos(x) - "арккосинус икс"

Все углы взяты в градусах.

Изменение угла заточки при покачивании абразива.

Такая ситуация есть на многих точилках с подвижным абразивом. Здесь рассмотрю на примере крыши и абразива, параллельного столу, но это можно переложить и на другие приспособления.

Крыша с нужным углом к горизонтали. Клинок расположен на крыше. Подвижный абразив параллелен столу, но имеет возможность покачиваться вокруг продольной оси-направляющей. Плоскость РК лежит в плоскости крыши. Тогда угол между плоскостями крыши и абразива есть угол заточки, и он меняется при покачивании плоскости абразива.

Конечно, на прямом участке РК абразив никуда не "покачивается", т.к. абразив и подвод соприкасаются по отрезку и абразив этим фиксируется. Но на выпуклом участке РК место соприкосновения есть точка, и абразив свободно можно покачивать и он будет перекатываться по подводу, при этом место соприкосновения будет смещаться. Так подробно описал, чтоб пояснить о каком таком покачивании идет речь. Ну и если клинок с прямой РК расположить на крыше с перекосом (РК не параллельна краю крыши), то явление покачивания так же будет, но только как не изменяемое отклонение.

Схематично это изображено на рисунке объемно и в проекциях.

Обозначения латинские, чтоб было удобно упоминать в тексте:
a - Угол наклона крыши (или угол заточки без покачивания)
s - Угол отклонения абразива от горизонтали при покачивании вокруг продольной оси-направляющей
d - Угол заточки с учетом покачивания абразива - при отклонении абразива от горизонтали

Как говорят "после преобразований" получается для угла заточки такая формула:
d=acos(kor(1/((1+(tan(a))^2)*(1+(tan(s))^2))))

Дублирую ее текстом. На рисунке она тоже есть в более привычном виде.

На графиках результаты расчета для разных углов наклона крыши.
На левом - для значений угла заточки при широком изменении угла покачивания. График малоинформативен, но четко показывает две вещи, понятные и без расчета. Если абразив не отклонен (s=0), то угол заточки всегда равен углу крыши (d=a). И, (ситуация геометрическая, но не заточная) при вертикальном положении плоскости абразива (s=90) угол "заточки" всегда 90 градусов (d=90).
На правом - отклонение угла заточки, т.е. значение разности угла заточки и угла наклона крыши (d-a). Если абразив не отклонен (s=0), то отклонения угла заточки от угла крыши нет. При отклонении же абразива угол заточки будет возрастать, причем для малых углов крыши (заточки) будет возрастать быстрее, чем для бОльших. И, что более важно, при малых углах отклонения (s) отклонение угла заточки крайне мало отходит от горизонтальной прямой - нулевого значения.

Видно, например, что при покачивании абразива в пределах +/- 4 градусов возрастание угла заточки клинка (угол заточки которого не менее 20 градусов) не превысит пол градуса. Думаю, что спокойно чувствуется и гораздо меньшее покачивание абразива, значит и меньше (СУЩЕСТВЕННО меньше!) будет нежелательное возрастание угла заточки.

Численные результаты четко дают понять происходящее с разной степенью точности. Для себя же четко делаю вывод о малом влиянии явления покачивания абразива на нежелательное изменение угла заточки.

Изменение угла заточки при спусках от обуха.

При заточке клинка с широкими спусками, или спусками от обуха на приспособлении типа крыша (и других подобных по геометрии) можно использовать различные компенсаторы, которые сделают плоскости РК и крыши параллельными. Если этого не сделать, то при повороте клинка, прижатого к крыше спуском, будет изменение угла заточки. Вот и захотелось понять как и на сколько будет меняться угол заточки, если не пользоваться компенсаторами спусков.

Имеет место следующее. Когда клинок лежит в исходном положении, т.е. часть клинка где РК параллельна обуху и параллельна краю крыши, то угол заточки не будет равен углу крыши, а будет меньше его на половину угла меж спусками (d0=a-b) ("серый" клинок на рисунке на виде сверху). Это легко учесть при выборе угла крыши. При повороте клинка из такого исходного положения ("красный" клинок) угол заточки уходит от начального значения, вот почему. Поворот происходит в плоскости крыши (или нижнего спуска), а плоскость РК наклонена к этой плоскости и при повороте меняет свое положение. Анализ этой схемы привел к вот таким результатам.

Сразу скажу, что при использовании прижимных приспособлений (пока на уровне идеи - не пишу подробнее) может быть ситуация, которая применительно к крыше выглядит, что клинок лежит на крыше снизу, как на рисунке справа. Полученный результат эту ситуацию также охватывает, но в расчетах нужно заменить "g" на "180-g".

Обозначения:
a - Угол наклона крыши
b - Половина угла между спусками (или угол меж спуском и плоскостью РК)
g - Угол поворота клинка в плоскости крыши. g=0 когда клинок лежит так, что РК // обуху // краю крыши
d - Угол заточки (при g=0 угол d0=a-b)

Формула:
d = asin(kor(( sin(b)*cos(a) + sin(a-b) - sin(b)*cos(a)*cos(g))^2 + (sin(b)*sin(g))^2))
На рисунке она тоже есть.

Угол заточки зависит от основной величины (g) и еще двух (a) и (b). Поэтому графическое представление специфично. Большие углы (b) рассматривать не стал, хотя может такие клинки и есть. Ограничился углом b=5 градусов. На рисунке видны рассчитанные графики для нескольких пар зафиксированных величин (a) и (b). При рассмотрении графиков удобно держать в уме не обычный клинок, а модельный. Это диск, как нож для пиццы, но выполненный не с параллельными, а со смыкающимися боковыми сторонами. Как кусок колбасы, отрезанный под углом к предыдущему отрезу, если угодно. Так проще и наглядней осознавать представленное.

На первом графике - угол заточки (d) в зависимости от угла поворота клинка (g).

На втором - кривые изменения угла заточки, если за "ноль" взять угол крыши (d-a). Или отклонение угла от случая, когда на той же крыше лежит плоский клинок "b=0". Видно одинаковое поведение при равных углах у спусков, но переменном угле крыши. Цвета выбраны, чтоб это нагляднее показать.

На третьем - относительное изменение угла заточки (d-a)/b. Все кривые практически слились, что показывает одинаковость характера изменений во всех случаях для малых углов при спусках (b).

Основной вывод, который следует из всего этого - что при повороте клинка по спуску изменение угла заточки не превысит в большинстве случаев (g до 60 градусов) и половины угла (b), т.е. четверти угла меж спусками.

Например, есть клинок со спусками от обуха, углом меж спусками 4 градуса и при заточке требующего поворота не более 60 градусов. При его заточке на крыше без компенсатора спуска будем иметь увеличение угла заточки при повороте не более 1 градуса.

Насколько такие отклонения угла критичны, зависит от ситуации. Для себя же пока оцениваю этот фактор как маловажный.

Изменение угла заточки на приспособлениях типа Лански.

В приспособлениях такого типа при внешней незатейливости получается, что на угол заточки влияют много факторов. Но сначала результат расчета.

На трехмерном изображении и виде сверху (верх рисунка) обозначены участвующие точки.

O - Начало координат, лежит на РК "у зажима"
"1" - Точка скольжения направляющей (x1, y1, z1 - координаты точки "1")
"2" - Произвольная точка на РК
"3" - Произвольная точка на РК, недалеко от "2" и правее "2"
d - Угол заточки

В расчете применено dx и dy чтоб обозначить по сути вектор касательный к РК в точке "2". При желании можно заменить (dx,dy) на угол между осью Ox и касательной к РК. (Точки "2" и "3" правильнее понимать именно так. Ну или как очень малый участок РК, очень близкий к отрезку прямой).

Алгоритм вычислений:

dx = x3 - x2
dy = y3 - y2

xa = dy * z1
ya = -dx * z1
za = dx * (y1 - y2) + dy * x2
cos(d) = za / kor( xa^2 + ya^2 + za^2 )

Можно "собрать" в одну формулу и она будет громоздкой, как предыдущие...

Поизучав "лански" путем численных расчетов получилось составить более четкое впечатление. Сначала была сложность, как представить результат, ведь в качестве аргумента выступают по сути три переменные (это x2, y2 и угол касательной к РК, заданный как (dx,dy)). А это уже не представить по простому в виде плоской таблицы.. . Но, затем, стали видны закономерности, которые позволят обойтись почти без формул и без больших расчетов.

Появилась мысль изобразить линии постоянного угла. Т.е. это такие кривые, что если бы РК была такой формы, то угол заточки был бы одинаков вдоль всей РК. Линии, конечно же, лежащие в плоскости РК (xOy). И такие линии довольно быстро нашлись и их не много. Это любая окружность с центром в проекции точки "1" на плоскость РК (вид сверху на точку скольжения направляющей). И любая прямая, касательная к этой окружности. Изображено на рисунке снизу слева. И все, других вариантов не обнаружено.

Строго это утверждение не доказывал, но можно для произвольного отрезка рассудить так. Допустим, малый произвольный отрезок лежит в плоскости РК и является частью кривой линии постоянного угла не являющейся ни прямой ни окружностью. Проводим прямую по этому отрезку и опускаем на нее перпендикуляр из проекции точки "1". Длина этого перпендикуляра определяет угол заточки, который не изменен вдоль окружности с таким радиусом (назовем ее базовая) и вдоль любой касательной к этой окружности. Двигаясь от отрезка плавно уйти с этой прямой "в сторону" с сохранением угла заточки не получится, только если это не уход на базовую окружность. Уйти можно, но не плавно - отклониться до другой касательной, но тогда линия ломаная - не то. А плавное отклонение приведет к переходу на другую "прямую+окружность". А другая окружность, следовательно, другой угол заточки. Вот и выходит, что постоянный угол заточки может быть только по окружности и прямой.

Неизменность угла заточки по базовой окружности и прямой видна при расчетах. Но, в то же время это можно показать и без таких вычислений.

Окружность. (Изображено на рисунке снизу посередине)
Через точку скольжения направляющей и выбранную окружность построим конус. Направляющая лежит в плоскости абразива. Направляющая и абразив, двигаясь по окружности в плоскости РК, движутся по боковой поверхности этого конуса. Угол наклона образующей этого конуса к плоскости РК не изменен. Следовательно, не изменен угол заточки в этом случае.

Прямая. (Изображено на рисунке снизу справа)
Через точку скольжения направляющей и выбранную прямую проведем плоскость. Если абразив будет всегда двигаться только в этой плоскости, то угол заточки будет неизменен. Когда направляющая лежит в плоскости абразива, то и абразив этот, опираясь на прямую-РК, и движется не покидая эту нашу плоскость. Конечно, сам брусок будет очень по разному наклонен, но рабочая плоскость абразива будет всегда совпадать с проведенной плоскостью.

Таким образом, к точилкам "типа лански" можно предложить такой подход.
- РК зажатого клинка делится на отрезки. К каждому делается построение прямая+окружность и считается угол по найденному радиусу базовой окружности (или расчет по приведенной формуле). Таким образом вычисляется угол и его отклонение по всей РК для конкретного клинка.
- Не зажатый клинок. Сначала геометрически анализируется, чтоб попытаться найти лучшее положение при его зажатии. Это более трудоемко.

Еще такое важное наблюдение.
(результат расчетов по приведенной формуле для клинков с ощутимо закругленной РК, наподобие как клинок на рисунке)
Если увеличивать расстояние до точки скольжения направляющей, и при этом сохранять неизменным базовый угол (угол "1"Oy). Другими словами переходим на "гигантскую лански". Тогда происходит некоторое уменьшение паразитных изменений угла заточки. Но даже если до бесконечности отдалить точку "1", то нежелательные отклонения угла остаются. Только описываться они будут теперь так же, как в "Изменение угла заточки при покачивании абразива". Но покачивание в данном случае будет большим и окажет существенное влияние.
Не придумал как это наглядно показать, только получилась аналогия с предыдущими результатами.

По всему выходит, что "типа лански" практически всегда гарантирует переменный угол. Вопрос только в допустимости этого в конкретных случаях.

А для "манипулятора от Дмитрича" будут расчёты?

Доброго всем здоровья!!!
Спасибо большое Николай за столь глубокое исследование приспособлений.
Наконец нашёлся человек, который для себя лично решил расставить все точки, убрать непонятки и поделился снами своими мыслями.
Хочу немного пояснить и в первую очередь лично для Вас, Николай, по поводу работы на крышах.
Наклонная поверхность крыши задумана как поверхность задающая угол, под которым должна находиться плоскость, проходящая через середину обуха и линию РК при заточке. При параллельных спусках она будет всегда параллельна наклонной поверхности крыши. При Косых спусках от обуха действительно необходим компенсатор, о котором и способе его изготовления вел речь, на ролике начиная с 1:14:37 по времени. Но можно просто сделать съёмную обложку на обух с клиновыми компенсаторами спусков, приведя тем самым наклонные спуски к прямым.
На крыше нет закрепления клинка, только штырек для упора обуха. Клинок на крыше подвижен и может поворачиваться как удобней при заточке, потому как условием заточки на крыше является, что бы горизонтальная плоскость действия абразива (а не самого абразива) была всегда касательной к линии РК и это надо ловить поворотом клинка на наклонной поверхности крыши, а качание абразива на рамке, просто для избежания огранки подводов. На кадрах видно, как все время, вращаю ножик на плоскости крыши при заточке для выполнения этого условия.
Еще раз большое спасибо за интересную информацию!
Удачи!!!

С большим к Вам уважением, Дмитрич

Для "манипулятора от Дмитрича"

который показан на семинаре, расчет очень прост:

Обозначения:
d - Угол заточки

Формула:
d = "угол крючка" = const

Без шуток.

Это задано конструкцией устройства.
Плоскость абразива всегда горизонтальна и положения своего не изменяет.
Плоскость РК (клинок) перемещается во всех направлениях (x,y,z) и может поворачиваться вокруг вертикальной оси (Oz). Но величина угла отклонения плоскости РК от вертикали неизменна и определяется только используемым "крючком".
Поэтому и угол заточки определяется только используемым "крючком", и при правильной установке клинка не зависит более ни от чего.

Владимир Дмитриевич, спасибо за пояснение.

Не до конца понял что есть "горизонтальная плоскость действия абразива". Если можно, опишите чуть подробнее.

Если Дмитрич позволит.

Originally posted by NI_Kus:

"горизонтальная плоскость действия абразива"

Если "в попугаях".. . Приложите лист прозрачного пластика (плотный лист бумаги) к РК Вашего ножа. На этот пластик сверху кладете абразив. Абразив может быть повернут в этой плоскости как угодно, если его рабочая поверхность совпадает с поверхностью пластика. Вот этот пластик и есть имитация "горизонтальной плоскости действия абразива" Попробуйте и обратите внимание на то, почему Дмитрич, при движении абразива в горизонтальной плоскости, проворачивает нож, подставляя его РК на крыше под эту самую плоскость при переходе с прямолинейного участка на криволинейный. Дмитрич, поправьте, если не так изложил.

Originally posted by dmitrichW:

горизонтальная плоскость действия абразива

Тут простите за не внятность, уважаемые коллеги.
Это просто плоскость действия абразива - тут она горизонтальна, а у гриндера может быть и вертикальной, короче плоскость в которой режет абразив.
Хотел по проще сказать, в случае с крышами, что все зерна абразива работают параллельно основанию крыши во время заточки.
Для меня понятие плоскости действия абразива это плоскость в которой движется абразив в случае если он подвижен (Апекс) и в случае с водниками это есть плоскость неподвижного абразива , но все равно она является плоскостью действия абразива. Короче это плоскость в которой идет перемещение (траектория) зерен абразива при заточке относительно РК.
Как пример все абразивные зерна на моей рамке для крыш всегда работают (режут) параллельно основанию, даже если приходится качать камень от огранки подводов все равно все зерна работают (действуют) параллельно основанию.

С большим к Вам уважением, Дмитрич

Originally posted by NI_Kus:
на приспособлениях типа Лански

ИМХО всё проще.
1. На прямолинейном участке РК пятно контакта - отрезок прямой.
d = arctg(z1/y1)

2. на закруглённом участке РК пятно контакта - точка.
Через две точки плоскостей можно провести сколь угодно.
Результат определяется больше руками, чем формулами.

"горизонтальная плоскость действия абразива"

Спасибо за объяснение!

1. На прямолинейном участке РК пятно контакта - отрезок прямой.
d = arctg(z1/y1)

Все верно.
Если "2" совместить с "O", а "3" будет на "Ox" (например dx=1, dy=0) то именно такой результат и получится.

2. на закруглённом участке РК пятно контакта - точка.
Через две точки плоскостей можно провести сколь угодно.
Результат определяется больше руками, чем формулами.

Это верно, если точка обработки на острие клинка.
В других местах РК по другому. Наглядно представить это можно так. Рассматривать систему с позиции очень маленького наблюдателя, находящегося в точке "1". Для такого наблюдателя плоскость абразива будет выглядеть прямой линией (Если направляющая лежит в плоскости абразива, то точка "1" и наблюдатель находятся в этой плоскости).
Клинок наблюдатель увидит как на рисунке.

Если точка обработки зафиксирована (точка "2"), то зафиксировано будет и положение плоскости абразива. Если будем поворачивать плоскость абразива и при этом будем продолжать обрабатывать точку "2", то вынуждены будем срезать часть клинка. На рисунке показано красным.

Originally posted by NI_Kus:
Если точка обработки зафиксирована (точка "2"), то зафиксировано будет и положение плоскости абразива.

Это чем же?

Originally posted by NI_Kus:
Если будем поворачивать плоскость абразива

?

Originally posted by NI_Kus:

Если точка обработки зафиксирована (точка "2"), то зафиксировано будет и положение плоскости абразива. Если будем поворачивать плоскость абразива и при этом будем продолжать обрабатывать точку "2", то вынуждены будем срезать часть клинка. На рисунке показано красным.

При обработке на закруглении любой точки, эта точка стачивается моментально, и в зависимости от характера движения и действия абразива обработка будет вестись уже или в другой точке, или уже в другой плоскости - так как только теоритически образив и лезвие контактируют в точке, в реалии они контактируют поверхностями, которые постоянно меняют свою форму в процессе заточки.ИМХО.

A.V.X.1960

+1

Конечно же, под точкой понимается малая область контакта двух поверхностей.

Было сказано:

2. на закруглённом участке РК пятно контакта - точка.
Через две точки плоскостей можно провести сколь угодно.
Результат определяется больше руками, чем формулами.

Может и неверно, но я понял это так (в скобках свои дополнения):

2. на закруглённом участке РК пятно контакта - точка (точка "2").
Через две точки (одна точка "2", другая точка "1") плоскостей можно провести сколь угодно.
Результат (угол заточки) определяется больше руками, чем формулами.

Я же попытался объяснить, что угол заточки определяется только местом обработки - точкой "2".
На рисунке провел красным одну из описанных плоскостей:
"Через две точки (одна точка "2", другая точка "1") плоскостей можно провести сколь угодно."
И показал, что будет противоречие (нужно либо срезать часть клинка, либо менять точку обработки).
Т.е. в выбранной точке (малой области) обработки плоскость абразива может быть расположена только одним способом.
И угол заточки будет неизменен в этой точке.

Прошу прощения, если неверно понял.

При заточки лезвия, имеющего радиусную форму, абразив надо двигать постоянно, иначе как показано на Вашем рисунке получиться косяк, или что то типа американского танто. Я при заточке таких участков абразив двигаю почти в одном направлении под небольшим углом к кромке (вдоль!, если можно применить это слово к радиусному участку), угол заточки определяется местом точки опоры направляющей держателя и формой закругления, и тем, какую ширину фаски мне нужно на данном ноже.

Originally posted by A.V.X.1960:
получиться косяк, или что то типа американского танто.

Так и будет. А если кто несогласен, так это ИМХО благодаря своим рукам и глазам. И опыт, сын ошибок трудных.

Originally posted by Hatuey:

Так и будет.

Верно,если плоскость действия абразива меняет свой угол следуя кривизне линии РК. Линия РК не должно учувствовать в задании и удержании угла при заточке.
Моё ИМХО, в приспособлении конструктивно должно быть заложено полное исключение выше сказанного - угол наклона плоскости клинка при заточке к плоскости действия абразива не должен меняться. Единственным условием должно бать касание линии РК к плоскости действия абразива.
Плоскость действия абразива и плоскость клинка могут перемещается как угодно друг относительно друга, но при этом четко сохранять заданный между ними угол.

С большим к Вам уважением, Дмитрич

NI_Kus

Николай, еще пример по понятию плоскость действия абразива.
На плоско шлифовальном станке абразивом является вращающейся круг, но плоскость его действия параллельна перемещению стола по направляющим.

Действительно, у каждого свой опыт.

Спасибо всем, кто высказал свои мысли.