2007年11月28日 星期三

210-1 鳩尾榫規製作


2007/11/27 19:09




在210篇中談到1:6以及1:7的斜角,就如本圖中12mm與72mm的比例關係(1:6)如果要製作1:7的角度,則將72改成84即可。
中間這條直線是指接合的軸線,不論接合角度變更成幾度,這條軸線一定保持與木紋平行(也就是保持現在這個角度不變)。




上圖的24*72的尺寸不變,將上端的線段延長,如紅色線的梯形部分,這部份是用來黏合尺葉用的,便於繪製鳩尾榫斜線時作為依靠。
藍色部分為尺葉,必須在黏合面倒角,才能看到板面榫間的間隔記號,如果沒有倒角,會蓋住既耗而無法判斷榫間的位置。
尺葉黏合時要特別注意保持與軸線呈90度。





在210篇中的實物照片中,尺葉是鎖螺絲的,與上圖固定式的鳩尾榫規不同,其目的是製作非90度的鳩尾榫接。如前所言,榫規軸線要保持與木紋成平行,所以當榫接不是90度時上列第二圖的固定式鳩尾榫規就不適用,本圖以螺絲固定尺葉的鳩尾榫規就可以調整尺葉,讓軸線調整到與木紋成平行的角度。



2007年10月24日 星期三

202-12 刀裏


2007/10/23 18:33


刀裏就是鋼面的另一面,用直尺靠在刀裏,可以看出刀裏是內凹的。


鉋台與刀裏接觸的這個斜面,可以看出往前方凸出,如同栱形水壩一般的凸圓形。當鉋削木材時,切削抗力會循這個圓弧往兩邊傳遞到雙手上。



    在台灣,應該大部分人都看過水壩,也許也注意到壩體有兩種,分別為直霸及拱壩,直霸通常建於湖潭而拱霸則建於河谷,這兩種不同的設計取決於蓄水量,蓄水量越大壩體承載的壓力就越大。直霸的水壓集中在壩體的中央,因此蓄水量受限且壩體必需很厚實,例如嘉義的蘭潭和仁義潭,台南的珊瑚潭、虎頭埤等;拱霸都是往蓄水區凸出成圓拱型,壩體結構深入兩邊山壁中,其水壓則由中央往兩邊傳導至山壁承載,例如德基水庫、曾文水庫等。

    水壩和鉋刀有何關聯?


    鉋刀鋼面的另一面稱為刀裏,正確的刀裏應該是內凹的,其中一個目的是減少研磨時的摩擦面積,但更重要的目的是將切削抗力分散並且傳導到手上,就如同拱霸的原理一樣。如果刀裏一如直霸,是一個直的平面,當鉋削時,切削抗力均集中在鉋刀中央,而不是傳導到手上,那就必須更費力的抓緊鉋刀,效率也就越差越容易累。



2007年10月22日 星期一

202-10 刀口整理


2007/10/21 22:24


  
2010/09/29訂正,紅字第一項{報銷}應訂正為{鉋削},抱歉。

    由於鉋刀刀刃呈傾斜40-45度角,因此當整理誘導面時,會因為鉋台越來越薄而使得刀口的縫隙越來越大,以至於抵銷前裂現象的力量大減,因此當鉋刀使用數年後刀口就需要總整理一次。就個人經驗,粗鉋刀口可以大一些;約0.5mm,這樣比較適合鉋削毛料比較不會塞縫,細鉋則約為0.3mm,因此當刀口漸次變寬到2mm以上時就會特別感到費力,這是因為全部的前裂抗力都由壓鐵抵銷的緣故,也就是切削角越大越費力的因素。

    在202-4 壓鐵整理、202-5 手鉋切削角、202-7 刀口、202-8 前裂現象等文中談到前裂現象的各項因素,其中抵抗前裂現象最有效益的應該是近距離的刀口,只是因為這個因素沒有辦法隨機調整而讓我們忽略。


    整理刀口時須先準備一塊長度與刀口寬度相同,寬度約10 -12mm,厚度約3 -4mm的石櫧(又稱赤皮,鉋台的材料),鋸切成鳩尾狀,大的一端在鉋頭,將這一塊修補的材料直接靠在誘導面描繪位置,距離刃口約0.3mm左右,再以修邊機修底,用手工修鳩尾的部分,再將修補材上膠粘牢,待膠乾後整理誘導面。


2007年10月18日 星期四

202-9 鋼面磨斜角


2007/10/17 18:01



    在202-3鋼面整理一文中談到鋼面必須保持完整的平面,另有一個主張是將鋼面抬高,就如同壓鐵的磨法一般。這個理論基礎是正確的,它的作用是增加切削角的角度【請參閱手鉋切削角一文】,假設原來的鉋刀嵌槽的設計是45度(原始的切削角),當鋼面抬高10度時,實際的切削角就變成55度,抬得越高就越接近立鉋的功能。

    就實用功能來分析,當鋼面抬高研磨時,必然會產生一個新的斜面,就是上述10度的斜面,如此一來,壓鐵敲到刀鋒前端時就無法與鋼面密接,以致於失去壓鐵的功能性,增加切削角的目的與壓鐵的目的相同,卻又同時相牴觸時,就有必要檢討改變切削角的利害得失。因此這個方法只有運用在單刃鉋刀尚稱合理,不過這個新斜面會造成下一次刀具整理研磨時的困擾,必須多磨一些時間才能將斜面磨除。



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2007年10月16日 星期二

202-4 壓鐵整理


2007/10/15 20:16

壓鐵與鉋刃相關位置

壓鐵研磨角度


鉋花折斷原理


    壓鐵是克服逆紋的主要機構,雖然刀口也是因素之ㄧ,然而刀口會隨著誘導面整理的次數而越來越寬,反而是不易掌握的部份,因此除非是單刃鉋,否則還是以壓鐵較容易整理。

    在切削角一文中提到角度由0度起至90度止,切削力由張力逐漸轉變為剪力,前裂現象也由大變小,這就是壓鐵的功能。鉋刀的切削角通常介於40至45度之間,如果壓鐵也磨成40度,相加之後約為80度上下,這個角度雖然不是切削角,但是因為鉋削逆紋時,壓鐵幾乎貼近到刀鋒線上(實際上有距離,但是已經達到目視無法辨識的程度),這樣的狀況下,還是刀鋒在切削木材,但是鉋花捲起還來不及產生前裂現象之前,就被壓鐵的高角度的剪力所阻斷(剪力,就是剪斷作用),我們就是利用這個現象來克服逆紋的。

    因此,壓鐵不是不必研磨,只是它不若刀鋒那麼鋒利也不必經常研磨而已。當鉋削時鉋花磨擦壓鐵,一定會造成壓鐵的磨耗,用久了壓鐵一樣會凹陷,此時就必須研磨。研磨壓鐵的方式與鉋刀相同,與刀刃接觸這面必須絕對平直,才能與鋼面完全貼平,這一點取決於磨刀石是不是絕對平直(請參閱磨刀石一文)。壓鐵的平面整理好之後,才開始研磨斜面,角度一樣是25-30度左右,當粗石磨好之後,在細石研磨時,將角度抬高到約40度,然後「研磨鋒利」,雖然實際上壓鐵並沒有參與鉋削的作用,確實也沒有鋒利的必要,在此如此建議的目的是避免捲刃沒有確實磨除,反而會承擔損壞鉋刃的風險。


2009/01/22補述
    另一種說法是:壓鐵研磨平整後,將壓鐵豎立為90度(與切削角呈90度)在粗石上刮數下,讓壓鐵前端成一個垂直的斷面。這個方式我也用過,克服逆裡的效果也不錯。

    今天特別再研讀高曼鉋刀習作的文章,其中一篇題及鹿港司研磨的壓鐵方式,茲簡述如下:壓鐵兩邊略為磨圓,前端亦是磨成垂直的斷面。壓鐵略為磨圓的目的是避免壓鐵受到壓樑的壓力,迫使壓鐵兩端翹起,翹起形成的空隙容易塞鉋花,我以前沒有將壓鐵磨圓的習慣,看來會塞鉋花應該是這個因素。今天整理鉋刀,特別將壓鐵兩端略為磨圓,中間一端維持直線,以配合鉋刀的形狀,試鉋之後克服逆理效果不錯。從事鉋刀製作55年的老師傅,經驗應該是最點可靠的。


    至於前述抬高40度角,研磨鋒利的方式,依然保留作為對照之用,希望有學術界拿來做論文研究。


另請參考202-13篇



2007年10月11日 星期四

202-8 前裂現象


2007/10/10 14:20



    小學時候大概每個人都有用小刀剖開鉛筆取出筆蕊的經驗,回想一下這個情景,小刀不必剖到最末端鉛筆就自動剖成兩半。可能多數人會認為這是因為小刀的厚度把鉛筆撐裂的,這對了99%,但是還有一個很小而不受注意的的因素,就是前裂現象。這個前裂現象在鉋削木材時會產生極為嚴重的不良後果。

    當鉋刀切削到木材時,鉋花沿著切削角(鋼面)往上與木材分離,此時產生的力量會促使刀鋒前端產生撕裂木理的現象,就是所謂的前裂現象。前裂現象在順木紋鉋削時不會撕裂木紋,這是因為順紋鉋削時紋理撕裂的方向往上,因此並不會影響到鉋削面的平整性。如果是逆木紋鉋削,因為木理是往下,因此前裂現象會循纖維走向往下撕裂木理。




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2007年10月10日 星期三

202-7 刀口


2007/10/09 23:59




    刀口位於鉋台誘導面讓刀刃突出誘導面的缺口,刀口的寬度則是指刀刃進刀後,刀鋒前緣與刀口之間剩下的距離。

    刀口是鉋花的出口,但是除了這個功能之外,一般人都忽略刀口還有一個更重要的功用,特別是單刃鉋(只有刀刃沒有壓鐵的鉋刀),甚至於與誘導面的重要性並駕齊驅。當逆紋理鉋削時,我們都知道要將壓鐵盡量打往刀鋒口,以便克服逆理,刀口也有這個功能,當刀口距離越短時鉋花的前裂距離越短,所以就越能減少逆理的撕裂現象。

    因此,當誘導面整理很多次之後----正確的說是『幾年』之後,刀口會隨著鉋台厚度變薄而增寬(鉋刃是斜裝的),必須在刀口前緣再補上一塊木料,以便將刀口的距離縮短。

    單刃鉋因為沒有壓鐵來阻擋前裂現象(壓鐵的功能雖然與刃口距離的功能相同,但是原理不同),因此必須更加注意刃口距離。



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