Контакт режущей кромки с древесной структурой определяет форму среза и тип образующейся стружки; углы режущей поверхности и величина шага лежат в основе управления качеством готовой плоскости. Для практикующего мастера это означает регулировку наклона и режима прохождения инструмента под конкретный сорт материала.

Передний угол γ задаёт направление среза и распределение напряжений в слое; положительные значения облегчают отрыв нитей и снижают тягу при мягких древесинах. В случае с плотными породами целесообразно снижать γ, чтобы уменьшить скалывание с торца и сохранить целостность структуры.

Угол заточки в мм нельзя сводить к одному числу, но в рабочих пределах даю ориентиры: мягкие хвойные — γ = +15°…+25°; берёзовые и кленовые — γ = +5°…+15°; экзотические твердые породы — γ = -5°…+5°. Задний угол α обычно держат в диапазоне 8°…12°, при интенсивном фрезеровании допускается 15°.

Толщина среза t связана с шагом f и углом γ, приближённая формула для мгновенной толщины стружки h = f * sin(γ) позволяет оценивать энергию среза. Если h превышает предел прочности при изгибе волокна, возникает рваная текстура и повышенная шероховатость.

Для ручного строгания рекомендуемая глубина съёма при чистовой операции 0,02–0,2 мм, при черновой 0,5–1,5 мм; ширина захода зависит от ширины ножа и жёсткости станка. На фрезерных станках при финишной обработке задают подачу на зуб fz = 0,02–0,08 мм и скорость резания V = 2000–15000 м/мин в зависимости от диаметра фрезы и состава режущего сплава.

Лезвие должно иметь радиус r, контролируемый при правке: для гладкой плоскости r = 2–8 мкм; на твёрдых породах допускают r = 5–15 мкм, чтобы снизить лом при контактной нагрузке. Малые радиусы дают острый срез, но увеличивают риск выкрашивания при поперечных и неравномерных рисках плотности.

Параметр qc (удельное сопротивление резанию) для древесины сильно варьирует: у хвои qc ≈ 10–40 Н/мм², у твёрдых лиственных qc ≈ 40–120 Н/мм²; это влияет на силу Fc по формуле Fc = qc * A, где A — площадь среза (толщина х ширина). На практике знание порядка qc помогает подобрать обороты и шаг, чтобы не перегружать инструмент и не портить профиль.

При обработке с поперечным направлением волокон следует увеличивать передний угол для уменьшения трения на задней поверхности, а при продольном резе угол уменьшают, чтобы избежать поднятия нитей на выходе. Для фрез с твердосплавными пластинами ориентир по γ даёт производитель, но поле корректируют настройкой шага и глубины захода.

При выборе шага для многозубых фрез полезно рассчитывать среднюю толщину hср = fz * n_эфф, где fz — шаг на зуб, а n_эфф отражает цилиндрический контакт при профилировании; для мелкозубых изделий fz держат ближе к нижней границе. В работе с ручным рубанком величина хода и сила на ручке определяют локальную подачу, потому ориентируются по виду стружки и звуку реза.

Для стамесок углы скоса принято держать в интервалах 20°–30° для общих операций и 15°–20° для тонкой подгонки; малые углы облегчают парирование и уменьшают усилие, но требуют частой доводки. Наличие вторичного фаски 0,5–1,5° помогает сохранить лезвие дольше и снизить вероятность подсечки волокон.

Качество обработки контролируют по параметрам шероховатости и видимости нитей; в столярной практике ориентиры на финиш: равномерная стружка толщиной 0,02–0,1 мм и рекомендованный радиус лезвия. При возникновении «волнового» рельефа следует уменьшать шаг или увеличить угол задней поверхности, чтобы снизить контактную площадку.

Практические приёмы коррекции включают снятие микрозаточки 0,5–1° на фаске, увеличение шага на 10–30% при излишней полировке, или уменьшение хода при появлении бахромы на выходе. При массовой обработке имеет смысл измерять силу реза и вести учёт режимов для каждой породы, чтобы иметь регламент по шаблонам настроек.

Если плоскость выходит с полосами разной яркости и шероховатостью, проверяйте направление волокон, направление шага и состояние лезвия; восстановление остроты до радиуса <5 мкм часто возвращает чистоту среза. Для фрезеровки элементов применяют сменные пластины с углом γ около 10° и шагом fz = 0,05–0,15 мм при диаметре 50–150 мм.

Материал режущей части и качество закалки влияют на удержание угла и на скорость тупления; быстрорежущие сплавы держат профиль дольше, но при ударных нагрузках требуют дополнительных мер. В производственной практике фиксируют режимы в технологических листах с указанием γ, α, глубины, шага и рекомендованного радиуса лезвия с ориентиром на ожидаемую шероховатость.

Подводя практическое руководство к действию, мастер сначала определяет сорт и влажность заготовки, затем настраивает γ и α в рекомендованных пределах, после этого устанавливает глубину и шаг, ориентируясь по виду образующейся стружки и замерам силы реза. Регулярное документирование результатов даёт набор рабочих режимов на типовые породы и сокращает время наладки при повторных партиях.

Влажность заготовки существенно влияет на упругость и склонность к раскалыванию; внутренняя влажность 8–12% считается рабочей для мебельных деталей. При показателях выше 12% стоит снизить глубину захода и уменьшить шаг обработки, а при сухой заготовке увеличивать угол сдвига лезвия для снижения микротрещин.

Шлифовка после резки доводит отделку до требуемой зернистости; зерно P120–P320 подходит для большинства финишных операций, а переход к P400–P600 используют при полировке перед лакировкой. Толщина съёма перед абразивной доводкой держится в пределах 0,02–0,1 мм, что сохраняет геометрию профиля и минимизирует эффект теплового притупления.

Документирование режимов полезно включать в технологические карты с указанием величин γ, α, глубины, шага на зуб и рекомендуемого радиуса лезвия. В массовом цикле такие записи уменьшают брак на 20–40% и ускоряют переналадку при смене сортов материала.

Практическая последовательность наладки: определить сорт и влажность, выставить передний и задний углы в рекомендуемых пределах, задать глубину и шаг по справочнику, выполнить пробную проточку и оценить вид стружки и звук реза. Корректировка проводится по признакам: мелкая воздушная стружка — увеличить глубину, крупные ломкие спирали — уменьшить толщину съёма и осмотреть состояние лезвия.

Правка лезвия проводят на камнях зернистостью 1000–8000 и на пастах; доводка на кожаном ремне восстанавливает блеск и уменьшает остаточный радиус. Регулировка шагов и угла после правки даёт стабильный режим при серийной обработке.