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木工车旋传统车刀的分类和应用

2016-8-20 08:14| 发布者: mgdaoju| 查看: 2549| 评论: 0

摘要: 木旋是要求最高、技术最复杂的木工技能之一。与其说它是一种技术,不如说它是一种艺术。 首先,天然木料的材质、纤维肌理、硬度等物理特性千差万别。即使同一块木料的相邻部位,其物理特性也可能有巨大的差别,所以 ...

木旋是要求最高、技术最复杂的木工技能之一。与其说它是一种技术,不如说它是一种艺术。

 

   首先,天然木料的材质、纤维肌理、硬度等物理特性千差万别。即使同一块木料的相邻部位,其物理特性也可能有巨大的差别,所以要制作一件优秀的木旋作品,我们不能像对待金属一样使用自动车床。完美的木旋过程,需要操作者通过眼睛、耳朵和双手与旋转的木料进行不间断的交流,使用手中的车刀与木料进行微妙而动态的持续对话,从而将木料制作成心中想象的形状。其次,操作者在制作前和制作过程中要不断地发挥想象力,只有这样才能做出独一无二的作品。因为木旋作品的唯一性,所以它是一种彰显操作者个性的艺术。由于操作者在制作过程中的深度介入,因此会对每一件作品产生一种类似父亲对孩子的亲密感和成就感。

 

        除了操作者的技能和想象力外,想要做出好的木旋作品,还须具备一台性能优异的车床和一套合手的车刀。木工车床是车工展示技能和激情的平台,其重要性犹如钢琴之于音乐家,厨具之于厨师。工欲善其事,必先利其器。


当前国内的精细木工界,普遍存在着重“艺”而轻“器”的流弊,人们经常使用劣质的工具和设备进行操作,既造成时间的浪费,又降低了作品的品质。技术和工具同等重要,只有“艺器”俱佳,才能做出优秀的木旋作品。


今天,海威工场精心拍摄了一集《木工车旋传统车刀的分类和应用》的视频,与大家一起探讨、学习传统车刀技术。


这集视频仅仅是一个开始。在未来,海威工场的产品管理团队、木工技术应用团队、市场团队将继续努力为大家呈现更多设备和工具性能特点和使用技术的视频,也期待各位朋友不吝指教、多提意见和建议,以鞭策我们不断完善、尽善尽美的把这些系列视频制作下去。








附文:

《车旋作品分类、车刀分类与应用》

撰稿:海威工场 鲍亮

gif图片:technologystudent




车旋作品的分类


不管车旋作品如何千变万化,根据其加工方式,大都可以划分为两种类型,轴车削作品(center work)和面车削作品(face work)。


其中轴车削作品是木料木纤维的旋转方向方向与车床主轴旋转方向平行,典型作品:桌腿、球棒、烛台、笔筒等。


而面车削作品木纹方向垂直于车床的主轴旋转方向,典型作品:碗、盘等。


当然也有一些作品既可以是轴车削,也可以是面车削,比如一些花瓶,木纹方向既可以是垂直于主轴,也可以是平行于主轴,根据制作者自己的想法以及选择的木料不一而同。


车刀的分类

既然作品可以分类,那么车刀是不是也可以分类?我们面对林林总总的车刀进行选择时是不是也会感到困惑,车刀应该选什么样的?套装刀是选3把还是5把的?是选大号还是小号?很多车旋新人们都会面对这样的困惑。


其实车刀和车旋作品一样,如何选择也是有章可循的。


     为了适应制作这些不同类型的作品,一般来说,常规车刀可以分为4类:gouges弧口车刀,scrapers刮削车刀,skew chisels倾斜分割车刀,parting tools切断车刀,每一种类型都有独特的刀口造型,刃口角度以及横截面,都是为了不同车削步骤而进行设计。







1.   gouge挖空车刀(弧口车刀):

这是车旋中最常用的刀具,可用于轴向车削的粗削、木料车圆以及各种纹路的加工。也常常用于端面车削的常规处理和各种造型的加工,有浅槽也有深槽。





比如

用于棍柱状工件的车刀叫spindle gouge柱状弧口车刀(浅槽)。











适用于碗盘类工件的车刀叫bowl gouge碗状弧口车刀(深槽)。





弧口车刀有不同角度和翼展形状,以适应不同的打胚、圆柱加工、锥面处理以及棍柱状的端面加工(高角度适合硬木车旋,低角度适合软木车旋。标准翼展适合通用和基础车削,长翼展更加适合重型车削和细节车削,同时车削方向更加多变)。



2.   SCRAPER刮刀(刮削车刀):

顾名思义,这种刀的工作方式主要是车刀在高速旋转的木料表面或内部通过“刮”这个动作来处理木料。




因此这种刀一般只适用于作品最后的精细处理,而不是塑形或打胚阶段。并且这种类型的刀具比较适合于硬木类,而不太适用软木。


刮削车刀的车削是一个非常艰苦的过程,与其他切削类车刀不同,刮削车刀在工作时会将木纤维从木材上剥离开来,从而留下相对粗糙的表面,需要后期大量的打磨等表面处理工作。刮刀的刀头可以是平头、斜口、圆头、内切和造型刀头等。







3.   SKEW CHISEL(倾斜凿口车刀):

这种车刀通常也简称为SKEW(斜口车刀),是专门用于木纹平行于车床主轴的轴车削,不应将其使用在端面加工。只要刀口锋利,使用这种车刀可以获得非常光洁的表面。除非是需要最精细的表面处理效果,通常使用这种车刀加工后的木料不需要进行打磨,在加工竖纹木料以及有结巴的木料时是最适合的工具。


下图所示的为SQUARE END CHISEL ,简称为 平头凿口车刀,都属于 CHISEL类,主要用于轴车削时,表面精细车削处理。



在4类基本车刀中,这种车刀是最需要使用技巧的,如果不了解并且没有一定的训练,经常会给使用者带来沮丧的结果。这种车刀的刀架高度一般是齐平主轴中心。




4.   PARTING TOOL(切断车刀):

这种车刀主要用途是将一块木料切割成两段或将做好的作品从车床上切断拿下。当然有时我们可以使用其他车刀做到这点,但如果剩余木料较小,其他车刀无法切入,或者制作盒子需要木纹对齐时,这种车刀就有其特殊的使用机会。


这种刀主要用在棍柱状车削中,用来精确的设置作品的直径,切断木料,做出一些细节的边角。这种刀有多种外形可以选择,一般钻石型截面的切断车刀比较常用,而造型上刀头部位的宽度是要比刀身略宽一些,这样可以切入木料后避免卡刀。

 


 





车刀的使用

  1.   Gouge弧口车刀:这种类型的刀一般根据刀的槽口深度分为两类,浅槽和深槽,其中浅槽可以称之为柱状弧口车刀,深槽称之为碗状弧口车刀。



spindle gouge柱状弧口车刀的木料外侧切削方法:前手握住车刀,使其刃口下方靠紧木料,逐渐抬高后手,当木屑逐渐出现在刃口处时,确定切削深度并保持,根据车刀行进方向倾斜刃口进行切削。


spindle gouge柱状弧口车刀的端面找平:由外侧开始进刀,刀背刃口对齐其切割线并紧贴木料。


端面挖空:一般来说在,我们不可能使用顶尖夹持的固定方法进行木料端面的挖空,一般工件是使用花盘或卡盘进行夹持。


轴车削的端面挖空可以使用柱状弧口车刀,但车刀的刀刃应该全段都是弧形,不宜有平直的刃口,调整刀架的高度,让刀头的尖头水平放置时位于主轴中心,然后可以选择从中间向外侧进刀或者从外侧向中心进刀。从外侧向内进刀是时保持刃口背部紧贴木料,轻微的逆时针旋转车刀,尽量让木屑平稳的从刃口处飞出。


2.     scraper:刮刀的刀口应该是平直水平或者略带向下倾斜。使用时要注意刀架的高度,刀架的高度应该略高于使用gouge弧口车刀的高度,并且高过车床的主轴中心线,刀身切削角度形成负角,也就是刀柄应该高过刀头,稳定但是轻柔的接触木料,内外一样。



3.     skew chisel倾斜分割车刀:使用这把车刀,建议大家先在脑海中想象出一条垂直于旋转主轴,车刀的刀刃与这条中轴线成15°至45°之间的斜角,然后前手握住车刀,使刀刃下方靠紧木料,逐渐抬高并旋转后手刀柄,当木屑逐渐出现在刃口处时,确定切削深度并保持,移动车刀进行切削。具体角度可以根据木料的种类和车削速度、表面光洁度等要求的不同而进行调整,这需要长时间的练习才能获得。


在使用时刀尖向上和向下都可以,根据自己的习惯选择适合自己的方法,在这里给大家演示一下刀尖向上的方法。刀尖向上时,我们一般使用刀刃的下半部分进行切削(用记号笔进行标注),如果使用刀刃的上半部分,因为旋转木料施加在刀头上的冲击力和刀身在刀架上支点形成的杠杆会让刀尖下沉,进而出现跳刀的情况。


同时刀身在刀架上的接触支点应该是形成角度,而非整个刀身平放在刀架上,这点尤其要注意。一般来说,切割时应该使用刀刃,而不是尖角,这样可以保证切削出来的木料表面比较光洁。


4.     parting tool切断车刀:保持刀尖位于主轴的中心位置,刀身与刀架呈90°接触,也就是刀刃与车床主轴呈平行接触。刀尖倚靠在木料上,后手抬刀,让刀头开始切削木料。要注意的是不要让刀刃太插入木料里,这样会变成刮刀而不是切削木料。当最后快完成切削时,要用手轻轻的握住木料,一旦切断完成,作品就会安全的落入手中。


车刀选择的建议


1.买一套低品质的套装刀不如买一两把高品质的车刀,虽然通过打磨可以把车刀研磨到相同的锋利程度,但高品质车刀刃口的保持性要远远超过劣质产品,可以保证车削过程的顺畅,以及作品表面的光洁度。


2.车刀的刀柄形状对于车旋的操作体验很重要,条件允许,应该避免选择使用刀柄过短和刀口过浅的弧口车刀。



3.车刀尺寸的选择对操作体验感影响很大:使用全尺寸车刀加工小型工件长时间会出现疲劳的感觉,而使用迷你或小型车刀加工较大工件容易出现跳刀等意外事故,应该根据不同工件的尺寸选择合适尺寸的车刀。



4.不能将锉刀改造成车刀,由于锉刀的钢较脆较软,而且属于低速加工工具,容易在车削过程中发生退火断裂,从而引发作品或者人身伤害。



5. 高速钢可以承受高温不退火,远超碳钢的高速加工能力。刃口的锋利维持性超出碳钢的5~6倍,非常适合对于车床这种高速切削的加工工艺。






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