Пришло время пилить? Не забудьте проверить состояние пильного диска! Возможно, ему требуется правка либо проковка.

Круглые пилы: проверяем состояние дисков, правим, проковываем

Правильность подготовки диска круг­лой пилы к работе проверяют с помощью длинной и короткой линеек. При оценке общего состояния диска пилу в свободном состоянии ставят зубчатой кромкой на вер­стак и, поддерживая ее за верхнюю часть (или за центровое отверстие) левой рукой, правой прикладывают длинную линейку к плоскости диска по диаметру пилы (рис. 1). Проверку производят с обеих сторон с ча­стыми интервалами (через 20о) по всему диску. Правильно обработанная пила дол­жна образовать с длинной линейкой во всех положениях равную незначительную световую щель. Выпуклость пил диаметром до 800 мм в свободном состоянии не дол­жна превышать 0,1 мм, для пил диаметром более 800 мм — 0,3 мм.

На круглых пилах часто встречаются местные и общие дефекты. К местным относятся те дефекты, которые вызвали де­формацию какого-то участка и не отрази­лись на общем состоянии пильного диска. К общим относятся дефекты, вызвавшие общую деформацию или искривление все­го диска пилы.

Местные искривления диска обнаружи­вают при помощи короткой линейки, дли­на которой меньше радиуса пилы. При ис­следовании пилы короткую линейку при­кладывают поочередно с одной и другой стороны в направлении радиусов, а также поворачивают ее под углом в обе стороны для определения точных границ дефектов.

Для удобства проверки круглые пилы большого диаметра рекомендуется надевать на специальный шпиндель (рис. 3). Медленно вращая пилу от руки и прикла­дывая к плоскости пильного диска корот­кую линейку, определяют имеющиеся на ней дефекты. Шпиндель размещают бли­же к наковальне, а если это невозможно, устанавливают его на специальной тележ­ке или используют тележку для транспор­тировки пил к шпинделю, установленному в стороне.

Правильно прокованная пила, подве­шенная за центровое отверстие и находящаяся в вертикальной плоскости, при лег­ком ударе по боковой поверхности тыль­ной частью руки должна издавать чистый звук высокого тона и незначительно вибрировать в периферийной части. Если пила издает дребезжащий звук низкого тона и ее зубчатая кромка сильно вибрирует, то это означает, что она имеет слабые кром­ки и прочие дефекты. Такая пила к нормаль­ной работе непригодна.

Правильное состояние диска проко­ванной пилы, расположенной в горизонтальной плоскости на трех опорах, харак­теризуется одинаковой величиной ее про­гиба в любом положении линейки по диаметру пилы. При проверке другой сторо­ны пилы разница в величине световой щели по отношению к первой стороне для пил диаметром до 400 мм должна быть менее 0,1 мм, диаметром более 400 до 800 мм — 0,1 …0,1 5 мм и при диаметре пил более 800 мм — 0,1 6…0,2 мм. При про­верке пил зарубежных фирм больших ди­аметров разница в зазорах значительно меньше или отсутствует.

Для круглых пил, применяемых но двухпильных обрезных станках, эта раз­ница может быть несколько больше. Пила в этом случае имеет некоторую выпуклость на внешнюю сторону (на отпиливаемую рейку), отводимую в сторону расклинива­ющим ножом или рейкоотделительным ме­ханизмом. Такая пила в работе приобре­тает правильное положение в вертикаль­ной плоскости.

Для двухпильных обрезных, шпалорезных и некоторых других круглопильных станков (где применяются толстые пилы большого диаметра - 1 100… 1 600 мм) при обрезке досок и отпиливании тонких гор­былей и подгорбыльных досок пилам при­дают одностороннюю проковку. Пила при этом приобретает форму тарелки (на шпалорезных станках) со стрелой прогиба до 1 …2 мм (при измерении в вертикальной плоскости). Такие пилы устанавливают в станке выпуклой стороной к отпиливаемо­му горбылю, подгорбыльной доске или рей­ке в обрезных станках.

На рисунке 3, а приведены схемы деформации пил от ударов молотком. На наковальне (1) находится круглая пила (3), по которой ударяют молотком (2). Под дей­ствием силы (9) в пиле от бойка молотка образуется микровмятина (5), глубина и размеры которой зависят от силы удара и радиуса кривизны бойка молотка. В ре­зультате на месте удара толщина пилы уменьшается, металл течет в стороны и на­чинает «давить» на соседние участки. В ме­сте удара возникают сжимающие напря­жения.

Со стороны наковальни видимой де­формации металла не заметно из-за большей площади контакта, однако в действи­тельности деформация имеется. В резуль­тате возникает различие в напряжениях на поверхностях пилы со стороны наковаль­ни и со стороны молотка при неизменном объеме металла пилы, который при ударе также пошел в стороны, и в зоне удара, но на большей площади возникают сжимаю­щие напряжения. В конечном счете появля­ется податливость металла окружающей зоны на молоток за пределами вмятины. Это результат разной деформации метал­ла со стороны молотка и наковальни. Сле­довательно, нанеся по пиле несколько уда­ров, например по прямой линии, можно вызвать податливость соседних участков металла на молоток и этим создать или лик­видировать какой-либо дефект. Этим и пользуются при правке и проковке пил. Что­бы выправить пилу и уравновесить напря­жения по толщине, ее переворачивают и наносят удар такой же силы по тем же или соседним местам с противоположной сто­роны пилы.

Если пила была смазана тонким слоем смазки, то места ударов молотком хорошо заметны на той стороне пилы, которая была обращена к наковальне. Это упрощает ориентацию ударов и улучшает качество подготовки дисков к работе. В результате напряжения от деформации металла в ме­стах ударов молотком с обеих сторон пилы уравновешиваются и ее покоробленность исчезает, но при этом в металле этой зоны возникают новые напряжения. Если таким образом на пиле обработать какую-то пло­щадь, то она приобретает новое качествен­ное состояние — растяжения (ослабления) обработанной зоны, в которой начинают действовать сжимающие напряжения. Это состояние требуется создать при проковке пилы. Если изменить форму бойка у молот­ка и сделать его продолговатым, то вели­чина напряжений, возникающих от удара, изменится — она будет больше в продоль­ном направлении бойка молотка. Профиль­ными молотками, имеющими разную фор­му и размеры бойка, пользуются при прав­ке и проковке пил.

Во втором случае на наковальню (рис. 3, б) кладут кусок плотного картона, на котором находится круглая пила. Если по пиле нанести удар молотком с силой (5), то пила в месте удара, не встретив реак­ции от наковальни, прогнется на какую-то величину. При этом в месте удара не воз­никает ни растягивающих, ни сжимающих напряжений. В зоне удара под действием молотка металл прогибается, но толщина его в месте удара не уменьшается и сосед­ние участки своего напряжения не изменя­ют. Если таким способом обработать зону пилы с выпуклостью, то можно осадить ее до уровня плоскости пилы. Этим свойством пользуются при ликвидации некоторых де­фектов при правке пил и устранении мно­гих местных дефектов.

Зная поведение металла пилы при уда­рах молотком в разных условиях, можно, меняя силу и ориентацию удара, эффектив­но влиять на изменение напряженного со стояния как отдельных участков, так и пилы в целом.

При отсутствии наковальни правку пильных дисков с устранением небольших выпучин можно осуществлять на торцах чураков из древесины твердых пород (на­пример, дуба).

Удары молотком по диску пилы наносят центральной частью бойка. При ударе кра­ем бойка легко испортить пилу, сделав в ней вмятины и выбоины. Не рекомендуется на­носить сильные удары молотком по цент­ральной части пилы, которая в станках зак­рывается зажимными фланцами. Правка и проковка пилы в этой зоне допускается в тех случаях, когда это необходимо для ис­правления общего изгиба пилы и других дефектов, расположенных в этом месте. При проковке вес молотка и силу удара соизмеряют с толщиной пилы и ее твердостью. Более тонкая или менее твердая пила требует более легких ударов. При правке и проковке участок пилы, подвергающий­ся обработке, должен плотно лежать на наковальне.

Распределение ударов по диску при правке или проковке пилы зависит от ее исходного состояния и вида исправляемо­го дефекта. Границы выявленных местных дефектов должны быть очерчены мелом и помечены условными знаками, как это по­казано на рис. 2 (знак плюс — если дефект направлен на нас, минус — от нас, точка (рис. 1, а) — место удара).

Рис. 3. Схема деформации пилы от ударов молотком

а - при использовании наковальни без подкладок: 1 — нако­вальня; 2 — боек пилоправного молотка; 3 — пила в исходном по­ложении; 4 — положение соседних участков пилы после удара мо­лотком; 5 — след от удара молотком с круглым бойком (вмятина); 6 — направление действия сжимающих напряжений после удара мо­лотком; 7 — след от удара молотком с продолговатым бойком; 8 -след от выпуклой поверхности наковальни; 9 — направление уда­ра; б — при использовании наковальни с подкладкой из плотного картона (прессшпана); 1-3 — то же, что а; 4 — подкладка из плот­ного картона; 5 — направление удара; 6 — след от удара молот­ком с круглым бойком (за счет смятия картона произошел изгиб полотна по всей его толщине); в — измерение стрелы прогиба f: 1 — линейка; 2 — пила; 3 — опоры.

Иногда на пилах, не требующих боль­шой правки, опытные пилоправы совмещают правку пильных дисков с их общей про­ковкой. В этом случае трудно учитывать местные дефекты и изменять направление, число и силу ударов, поэтому начинающе­му пилоправу следует прежде всего полно­стью выправить местные дефекты, добить­ся плоскостности участков пилы по всей оцениваемой поверхности и лишь после этого приступить к проковке пилы, чтобы придать ее зубчатой кромке нужное натя­жение. При правке и проковке пила долж­на плотно прилегать к поверхности нако­вальни. Это определяют по звуку при уда­ре по ней молотком. Если звук глухой и чи­стый, а молоток после удара легко отскакивает вверх, значит, пила плотно приле­гает к наковальне, если дребезжащий, низ­кой тональности, а молоток не отскакива­ет — пила неплотно прилегает к наковаль­не. В последнем случае проковывать пилу нельзя — ее можно испортить.

Правка различных местных дефектов зависит от характера деформации этих мест и общего состояния пилы, степень ос­лабления которой характеризуется величи­ной стрелы прогиба пилы под действием собственного веса. Стрела прогиба изме­ряется расстоянием между приложенной линейкой и диском на расстоянии 50 мм от оси вращения. При этом пила располага­ется в горизонтальной плоскости на трех опорах (угол между ними 120о), а линей­ка перпендикулярна плоскости диска. Ра­бочая кромка линейки не должна опирать­ся на разведенные, расплющенные зубья или припаянные пластинки твердого спла­ва (см. рис. 1, а). Стрела прогиба для конк­ретного станка зависит от диаметра, тол­щины пильного диска, распределения в нем внутренних напряжений, частоты вращения пильного вала и условий пиления. Опоры располагаются на верстаке или специаль­ном приспособлении на равном расстоянии друг от друга и на расстоянии 5 мм от ок­ружности впадин между зубьями.

Приспособление с индикатором для оценки величины проковки круглых пил выпускается Иркутским ремонтным заво­дом. Величину проковки для пил разных диаметров, работающих при скоростях резания 40…60 м/с, можно определить по формуле:

f = 2,27 — 0,0046D + 0,21s + 0,0000047D2 — 0,11s2 — 356/D + 0,2/s.

Опытные пилоправы для проверки на­клоняют пилу на 45о и, поддерживая ее, свободной рукой прикладывают к ней длин­ную линейку (см. рис. 1, б). После этого, приподняв пилу, ударяют по ней рукой и оценивают вибрацию и тональность звука. По величине образовавшейся световой щели и звуку они судят о готовности пилы к работе. Этот метод не объективен, он не позволяет нормировать величину проков­ки, поэтому начинающим пользоваться этим методом не следует.

В последнее время появились ошибоч­ные толкования терминов правки и проков­ки пил, утверждения о том, что правку пил выполняют только при наличии плотного материала, располагаемого между пилой и наковальней, что проковка — это обра­ботка полотна пилы молотком по всей ее поверхности с обеих сторон. Это ошибоч­ное представление. Многие дефекты пиль­ных дисков можно устранить только мето­дом проковки, когда между пилой и нако­вальней нет промежуточных прокладок. К таким дефектам относятся: тугие, слабые места, восьмерки, складки, крыловатость и т.д. При устранении указанных дефектов методом проковки происходит такая же де­формация металла по толщине, как и при проковке средней зоны пилы. Из-за этого происходят перераспределение и измене­ние напряженного состояния всего пильно­го диска. Опытные специалисты совмеща­ют правку этих мест с проковкой пилы. Это сокращает время на подготовку пильных дисков и облегчает труд.

Н.К.Якунин
профессор, почетный академик РАЕН,
к.т.н., заслуженный работник лесной промышленности

Из-за того, что достоверные знания ограничены, зачастую пилоправы в своей работе используют устоявшиеся догмы.

Одной из таких догм является запрещение непосредственно во фланцевой зоне. Другим предубеждением является запрет сразу на работу в подвенечной и центральной зоне пильного диска. В этой статье поставлена цель довести все апробированные способы подготовки круглых пил до практикующих пилоправов. Именно те способы, которые уже освобождены от различных догм и всякого рода условностей.

У пильного диска главными пилоправными ресурсами являются равномерность его проковки и плоскостность. Пилоправным молотком можно выправить далеко не любые нарушения этих параметров. В негодность приходит большое количество круглых пил именно по причине нарушения равномерности и плоскостности проковки. При этом лесопильный станок, как правило, не в состоянии круглую пилу испортить настолько существенно. Сами пилоправы, зачастую, пилы заковывают буквально необратимо. А ведь стоимость круглых пил может быть очень разной: от десятков до тысяч долларов. Именно по этой причине вопрос повышения квалификации пилоправов всегда стоит так остро.

Правка

называется придание пильному диску плоскостности , что необходимо для предотвращения трения о стенки пропила его выпучин. Обычно правка осуществляется ударами по пиле, лежащей на наковальне выпучиной вверх, пилоправного молотка. Хотя так бывает и не всегда. Порой приходится совмещать правку сложных дефектов с уменьшением или увеличением проковки. Желательно правку пилы при проковке пильного диска производить от максимальной не более 70-80%. Ведь общую проковку увеличивает любая правка. Бывает, что проковка уже составляет более 100%, а правка, при этом, еще не закончена. Стопроцентной проковкой называется момент перехода симметричного диска в триггерное чашеобразное состояние из плоского. Для продолжения правки в таком случае излишнюю проковку необходимо удалить.

Проковка

Проковкой называется "распирание", создаваемое предварительно в центральной зоне пильного диска. На языке профессионалов эта операция звучит как "ослабление".

Зачем пильному диску вообще необходима проковка?

1. Осесимметричная, достаточная и градиентная по радиусу проковка пильному диску позволяет оставаться плоским и устойчивым под действием давления распиливаемого материала.
2. Предварительная проковка позволяет без деформации расширяться под воздействием тепла подвенечной зоне пильного диска. Данное тепло выделяется на зубьях пилы от работы резания.
3. Проковка при включении вращения пилы под воздействием центробежных сил позволяет диску оставаться плоским.

Используется несколько способов для создания проковки. В монографии «Подготовка к работе и эксплуатация круглых пил» секторный способ проковки пильного диска был описан профессором Якуниным Н. К. для начинающих пилоправов, как наиболее подходящий.

Чтобы сделать проковку секторным способом , необходимо поступить следующим образом. Сначала нужно расчертить двусторонней разметкой центральную часть пилы и одинаковыми ударами вполовину или полную силу с обеих сторон проковать пилу по одним и тем же точкам. После этого необходима правка и симметрирование пильного диска.

Симметрирование

Называется перевод односторонних напряжений в общую проковку и компенсация односторонней проковки пильного диска. При этом происходит увеличение общей проковки и устранение чашеобразности пильного диска. В вертикальном положении диск становится плоским. Симметрирование выполняется неуравновешенными легкими ударами косяком буквально в четверть силы удара в зоне "Б" и "В" по выпуклой стороне пильного диска на трех точках на 16-ти секторах или двух точках также на 16 секторах, а также одной точке на 16, 8, или 4 секторах.

Что же должен знать начинающий пилоправ о теории удара?

Каждый неуравновешенный удар пилоправным молотком с овальным и круглым бойком по пиле сразу изменяет три ее параметра:

1. Со стороны молотка уменьшает выпучину или со стороны наковальни увеличивает ее.
2. Со стороны молотка уменьшает чашеобразность, или со стороны наковальни ее увеличивает.
3. Увеличивает у пильного диска общую проковку.

Двух видов бывают удары пилоправного молотка:

1. С обеих сторон пильного диска наносятся уравновешенные удары. Они применяются для уменьшения или увеличения локальной или общей проковки. Сила уравновешенных ударов может варьироваться от четверти до полной. Если удары нанесены в одну точку с двух сторон, это к деформации диска не приводит, а лишь его проковку увеличивает в этом самом месте. Однако диск может деформироваться если удары нанесены неточно.
2. С одной стороны пильного диска наносятся неуравновешенные удары. Они служат для симметрирования пильного диска или забивания выпучин. Любые неуравновешенные удары наносятся не более чем в четверть или половину силы и "размазываются" максимально в местах локализации дефектов по плоскости пильного диска. Важно помнить, что к появлению микровыпучины с обратной стороны диска приводит каждый неуравновешенный удар. Поэтому принципиально важно, что бы были незаметны эти выпучины под пилоправной линейкой. Это свидетельствует об их незначительности.

Трех видов бывают бойки пилоправных молотков:

1. Круглый боек молотка металл пильного диска "разгоняет" равномерно во всех направлениях. При ударах по выпучине металл диска изгибается в сторону наковальни. В месте удара увеличивает проковку. Соответственно, нанесенные в центральной зоне удары, общую проковку увеличивают, а в подвенечной - уменьшают.
2. Овальный боек молотка металл слабее "разгоняет" вдоль короткой части бойка, а сильнее - вдоль длинной. И проковка сильнее увеличивается вдоль длинной части бойка. И вдоль этой же части бойка выше эффективность правки овальным молотком. Поэтому, «огурцы» - продолговатые выпучины правят, расположив вдоль дефекта боек вытянутой частью. В это время проковку можно выполнять, вытянутую часть бойка, располагая, как поперек радиусов пилы, так и вдоль. Комбинированный способ очень эффективен в ситуациях, когда удары, ближние к радиусу наносятся при расположении бойка вдоль радиуса, а близкие к подвенечной зоне удары, располагая боек вдоль окружности пилы.
3. Отличие острого бойка молотка в том, что он на себя вытягивает впадины пильного диска. Однако в местах нанесения ударов он увеличивает проковку, как и все остальные молотки. Очень велика эффективность правки впадин молотком с острым бойком, поэтому им нужно пользоваться крайне аккуратно. Такой молоток особенно хорош для правки толстых камнерезных пил и ножей.

22.05.2015

Назначение и виды дисковых пил

Дисковые дереворежущие пилы предназначены для продольной, поперечной и смешанной распиловки древесины в виде бревен, брусьев, досок, заготовок и древесных плитных материалов. Они используются в качестве режущего инструмента в круглопильных деревообрабатывающих станках, широко распространенных в лесопильно-деревообрабатывающей промышленности; многопильных, обрезных, прирезных, торцовочных, дилено-реечных, форматных, ребровых и др.
Классификация наиболее распространенных дисковых пил: приведена на рис. 33.

Конструирование дисковых пил

Дисковая пила характеризуется размерами внешнего диаметра диска (включая режущий венец) D, диаметра внутреннего (посадочного) отверстия d и толщины s. Конструкции круглых дисковых пил, чаще всего применяемых на предприятиях, приведены на рис. 34. Круглые пилы, имеющие различную толщину по радиусу диска, характеризуются размерами толщины s у периферии (в области междузубой впадины) и sо в зоне пилы, закрываемой прижимными шайбами. Максимальный диaмeтp дисковой пилы Dмакс и диаметр посадочного отверстия предопределяются конструкцией станка. Минимальный диаметр дисковой пилы (независимо от типа) зависит от размеров распиливаемого материала и конструктивных особенностей станка.

Для станков с верхним расположением пильного диска минимальный диаметр

Для станков с нижним расположением дисковой пилы

В формулах (146), (147) увеличение диаметра на 5-10 мм требуется для создания зазора между торцовой поверхностью зажимных шайб и поверхностями заготовки или стола, а также для выхода зубьев пилы из пропила. Эти формулы справедливы для станков при поступательном движении пилы или материала во время подачи. При качательном движении подачи (маятниковые и педальные торцовочные станки) дополнительно необходимо учитывать ширину распиливаемого материала и расположение его относительно центра качения.
Начальный диаметр дисковой пилы

При выборе начального диаметра пилы, помимо конструктивных соображений, необходимо учитывать и технологические, а также возможность использования изношенной пилы на других станках. Применение пил с возможно меньшим запасом А ведет к уменьшению диаметра пилы, что вызывает повышение ее устойчивости в пропиле. По этой причине для пил меньшего диаметра допускается меньшая толщина, а следовательно, и меньший развод зубьев, что приводит к уменьшению потерь древесины в опилки и мощности на резание. Пилы стремятся выбирать с возможно меньшим начальным диаметром, но с учетом их использования потом на других станках. Выбор оптимального диаметра является общим для всех дисковых пил независимо от их вида. Толщина диска, геометрия режущего венца назначаются в зависимости от разновидности пил. Поэтому дальнейшие вопросы конструирования рассматриваются для каждой разновидности пил отдельно.

Пилы с цельным плоским диском

Полотно пил представляет собой круглый плоский диск равной толщины (рис. 34, а). Диаметр дисковых плоских пил, выпускаемых по ГОСТ 980-63, может быть равным 125-1500 мм, а диаметр посадочного отверстия 27 мм для пил диаметром 125 мм, 32 MM для пил диаметром 160-250 мм, 50 мм для пил диаметром 320-1500 мм. Диаметр посадочного отверстия пил диаметром 400-500 мм при использовании их в многопильных станках для распиловки бруса равен 80 мм. Толщина пил 1-5,5 MM с градацией от 0,2 до 0,5 мм и в зависимости от диаметра определяется эмпирической формулой

ГОСТ 980-63 предусматривается для плоских круглых пил четыре профиля зуба (рис. 34, е). Профили I и II применяются для пил, предназначенных для продольной распиловки, и отличаются друг от друга конструкцией задней грани; профиль I имеет ломаную заднюю грань, профиль II - прямую. Зуб, имеющий профиль I, обладает большей жесткостью, поэтому применяется для распиловки твердых лиственных пород и мерзлой древесины. Профили III и IV используют при поперечной распиловке древесины; они отличаются друг от друга тем, что передний угол профиля III равен нулю, а для профиля IV этот угол является отрицательным. Профиль III используется в пилах, предназначенных для станков с нижним расположением пильного вала, профиль IV - в пилах для станков с верхним расположением пильного вала. Размеры и количество зубьев пил могут быть определены для начального диаметра последующим эмпирическим зависимостям.

Количество зубьев пил по ГОСТ 980-63 принято равным для профилей I и II 36; 48; 60; 72, для профилей III и IV 72; 96; 120. Угловые величины зубьев по ГОСТ 980-63 приведены в табл. 19.

У пил для поперечной распиловки с целью обеспечения лучших условий резания делают косую заточку по передней и задней граням под углом φ. В результате угол резания боковой режущей кромки становится меньше 90°. Угол φ берут в пределах 40-45°.
При продольной распиловке фанерованных деталей и фанеры для улучшения чистоты пропила и устранения сколов по задней и передней граням также дают косую заточку под углом φ=25°, а передний контурный угол γ уменьшают до 5-10°.
Для распиловки древесностружечных и древесноволокнистых плит зубья затачивают со следующими угловыми значениями: γ = 10÷15°, α = 10÷20°, φ = 5÷15°.

Конические пилы

Конические пилы применяют в основном для ребровой продольной распиловки досок, брусьев, для получения дощечек толщиной до 12-18 мм. Их периферийная часть выполнена в виде конуса с вершиной у внешнего диаметра (рис. 34, б, в, г). Конические пилы обеспечивают чистый и узкий пропил шириной не более 2-2,5 мм вместо 4-4,5 мм у плоских, что уменьшает в 1,5-2 раза расход древесины в опилки. У односторонних конических пил одна боковая поверхность плоская, вторая наклонена под углом к средней плоскости пилы. В зависимости от положения конуса (по направлению подачи) относительно плоской части пилы односторонние конические пилы подразделяются на левоконические и правоконические.
Двусторонними коническими пилами материал распиливается на равные, а односторонними - на неравные части, при этом отпиливаемая дощечка располагается со стороны конусной поверхности.
Конические пилы изготовляют по техническим условиям СТУ 1204104-64 ГМЗ. Основные размеры их приведены в табл. 20.

Профиль зубьев конических пил такой же, как и дисковых плоских для продольной распиловки (см. рис. 34, е). Угловые значения зубьев по СТУ 1204104-64 ГМЗ приведены в табл. 21.

Линейные размеры зуба определяются по формулам (150), (151), (152) для пил при продольной распиловке. При работе односторонними коническими пилами развод на сторону конуса должен быть больше на 0,1-0,15 мм, чем на плоскую сторону пилы.

Строгальные пилы

Строгальные пилы в отличие от двусторонних конических имеют обратный конус (рис. 34, д). Поднутрение боковых поверхностей пилы к плоскости распила под углом λ = 20÷35" значительно снижает их трение о стенки пропила. В результате отпадает необходимость развода или плющения зубьев этих пил, а точное расположение боковых поверхностей зуба относительно средней плоскости пилы позволяет получить высокое качество пиления, приближающееся к строганию. Отсюда название пил - строгальные (бархатные). Они применяются для продольной или поперечной распиловки деталей под склеивание, шлифование или окраску. Пилы для продольной распиловки изготовляются по нормалям MH 134-63, а для поперечной распиловки по нормалям MH 139-63. Размеры пил по указанным нормалям приведены в табл. 22.

Зубья строгальных пил для продольной распиловки имеют профиль II с прямой задней гранью, для поперечной - профиль IV с отрицательным передним углом (см. рис. 34, а). Углы зубьев пил при продольной распиловке принимают равными: α = 25°, β = 45°, γ = 20° и φ = 5°; при поперечной распиловке: α = 40°, β = 65°, γ = -15°, φ = 30°.

Дисковые пилы, оснащенные пластинками из твердых сплавов

Дисковые плоские пилы, оснащенные пластинками из твердых сплавов, отличаются от обычных наличием напаянных на передние грани режущих зубьев пластинок из твердых сплавов ВК15 или BK11. Эти пилы выпускаются по ГОСТ 9769-61 двух типов (рис. 35): I - для распиловки древесных материалов, фанеры, а также для поперечной распиловки клееной и цельной древесины; II - для продольной распиловки клееной и цельной древесины.

Конструкция, размеры и значения угловых параметров зубьев дисковых пил, оснащенных пластинками из твердых сплавов, должны соответствовать указанным на рис. 35 и в табл. 23.

Толщина дисков пил, армированных твердым сплавом, должна быть несколько больше толщины дисков обычных пил тех же диаметров во избежание отрыва пластинок. Для оснащения пил применяют прямоугольные пластинки размером (10÷15)*(1,5÷2) мм для типа II и (10÷15)*(3,5÷4) мм для типа L Ширина пластинок в обоих случаях должна превышать толщину диска на 1,3÷1,6 мм, чтобы получить требуемое уширение зуба на сторону 0,6-0,7 мм. Для уменьшения коробления диска пилы от нагрева во время пайки пластинок в диске делают радиальные щели - компенсаторы. Наличие компенсаторов улучшает и эксплуатационные свойства пилы, предохраняя ее от вредного действия температурных напряжений. По ГОСТ 9769-61 твердосплавные пилы могут быть изготовлены и без компенсаторов.
Отдельные параметры зубьев пил на рис. 35 не указаны. Они могут быть определены из следующих зависимостей:

В настоящее время подготовлен проект ГОСТ взамен действующего. В проекте предусматривается три типа пил, рекомендуются пластинки BK-15 и ВК-6, расширен диапазон диаметров пил и др.
Передний угол зуба γ в зависимости от обрабатываемого материала для пил типа I выполняется в пределах от 10 до 20°, а диаметр посадочного отверстия - 50 и 30 мм.

Дисковые пилы со вставными зубьями

Вставные зубья для дисковых пил применяются с целью сохранения неизменным радиуса окружности резания и использования для их изготовления высоколегированных и быстрорежущих сталей. К достоинствам пил с вставными зубьями относятся простота ремонта, возможность замены и заточки зубьев без демонтажа пил. Недостатком этих дисковых пил является повышенная ширина пропила, поэтому они находят применение главным образом для продольной распиловки бревен на брусья и шпалы. Пилы с вставными зубьями выпускаются диаметром 710-1200 мм, с диском толщиной 4,2 мм и имеют 20-36 зубьев с углами: а α = 15°, β = 45°, γ=30°.

Безопасные и квадратные пилы

Безопасные пилы (рис. 36, а) получили название благодаря предотвращению обратного вылета частей заготовки при распиловке. Отличительной особенностью этих пил является малое число зубьев (8÷10) и ограничение величины подачи на один зуб:

Безопасные пилы выпускают диаметром 250-500 мм, толщиной 1,2-2,4 мм. Их рекомендуют использовать на станках с ручной подачей, которая не превышает 10-12 м/мин.
Квадратные пилы (рис. 36, б) являются разновидностью пил с малым числом зубьев. Они обладают значительной боковой жесткостью при работе благодаря возможности свободного удлинения периферийных участков вследствие нагрева пилы и используются при скоростях подачи 8-12 м/мин для различных видов распиловки. Для пиления вдоль волокон пилы на каждом углу квадрата имеют по одному зубу 1, поперек волокон - два зуба с косой заточкой 2 и при смешанной распиловке - два зуба с косой заточкой и один с прямой 3. Диаметр квадратных пил 450-900 мм; они не требуют проковки.

Правка и проковка дисковых пил

Правка пил состоит в устранении местных дефектов - выпучин, изгибов, тугих и слабых мест и придании диску плоской формы. Правят пилу перед проковкой, предварительно проверяя состояние диска с обеих сторон с помощью контрольных линеек: короткой, не более длины радиуса, и длинной, равной диаметру пилы (рис. 37). Прокладывая длинную линейку в различных местах по диаметру диска, определяют место и характер дефекта. Путем прикладывания короткой линейки к поверхности диска устанавливают границы дефекта. Сначала устраняют дефекты, нарушающие плоскостность пилы: изгибы, складки, выпучины. Далее устраняют тугие и слабые места. Правят дефекты вручную на наковальне при помощи правильных молотков (CM. рис. 30, б). Порядок нахождения и правки дефектов дисковых пил аналогичен порядку для рамных пил.
Проковка представляет собой ослабление средней части диска пилы для повышения его устойчивости в процессе пиления. Под устойчивостью прокованного пильного диска подразумевается способность противостоять воздействию на него боковых сил, возникающих при пилении. Устойчивость диска определяется следующими факторами; толщиной, неравномерным нагревом по радиусу пилы и характером ее поперечных колебаний. Ниже рассматриваются условия работы дисковых пил и характер испытываемых ими напряжений.

Во вращающемся диске под действием центробежных сил инерции возникают тангенциальные и радиальные напряжения. Тангенциальные напряжения на периферии диска, зависящие от скорости вращения пильного вала и радиуса пилы, являются растягивающими (положительными), они повышают ее устойчивость. Однако величина их при работе на деревообрабатывающих станках не превышает 60-200 кгс/см2. Напряжения от усилий резания тоже невелики и не могут поэтому явиться причиной потери устойчивости пилы в пропиле. Опасными для устойчивости дисковых пил являются напряжения в диске от неравномерного нагрева его по радиусу в процессе резания.
Работа резания, включающая упруго-пластическое деформирование древесины и стружки, трение и т. д., эквивалентно переходит в тепло, которое расходуется на нагрев стружки, материала, инструмента и окружающей среды. При этом на нагрев инструмента расходуется до 12% всей теплоты, образующейся при резании. Тепло, поступившее в тело (корпус) пилы через ее торцовую часть, распространяется по двум направлениям: к центру пилы (по радиусу) за счет теплопроводности ее материала и в осевом направлении (нормально к плоскости диска пилы) за счет теплоотдачи боковыми поверхностями пилы. Тепловое сопротивление в радиальном направлении в 1000-1100 раз выше, чем в осевом. Вследствие этого снижение максимальной температуры у впадины зуба до температуры окружающей среды происходит на относительно узком участке периферийной зоны пилы, ограниченной внутренним радиусом, равным 0,8-0,85 величины максимального радиуса пилы (включая и зубья). Эти выводы подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями температурных полей дисковых пил.
На рис. 38, а приведен типовой график распределения температуры по радиусу пилы. Перепад температуры при резании неизбежен. Нагрев пил зависит от многих факторов: режимов пиления, породы древесины, геометрии зубьев пил и др. При нормальных (нефорсированных) условиях распиловки перепад температуры колеблется в пределах 15-30° С. В результате нагрева узкой периферийной части происходит удлинение пилы, которому мешает менее нагретая (холодная) средняя часть пилы. Периферийная зона поэтому получает отрицательные напряжения сжатия.

Характер напряжений (σtτ, σtr) неравномерного нагрева приведен на рис. 38, б.
Напряжения могут достигать 500-800 кгс/cм2 при перепадах температур до 30-50° С. Излишнее удлинение режущего венца приводит к его искривлению и общей потере плоского равновесия пилы. Это обстоятельство является главной причиной выхода пилы из строя или ее недоброкачественной работы. Проковка уменьшает вредное влияние сжимающих температурных напряжений. Ослабление средней зоны пилы посредством ударов проковочным молотком на наковальне или на специальном проковочном станке (см. рис. 37, а, б, в) вызывает натяжение периферийной части пилы и возникновение в ней напряжений растяжения, которые компенсируют сжимающие напряжения от нагрева. Ослабленная средняя зона не препятствует вытягиванию периферийной под действием центробежных сил и росту в ней тангенциальных растягивающих напряжений.
Перед проковкой пилу следует разметить, проведя ряд концентрических окружностей. Удары надо наносить по радиусу от периферии к центру в точках, где радиус пересекает окружность. Проковке подвергается зона пилы, находящаяся на расстоянии 20-30 мм от ее периферии и 30-50 мм от торцовой поверхности зажимных шайб. При проковке необходимо следить, чтобы удары наносились центральной частью бойка.
Для проверки степени проковки пилу устанавливают в горизонтальном положении на три конусообразные опоры и прикладывают к ее поверхности проверочную линейку. Величина просвета из-за провисания пилы под собственным весом характеризует степень проковки. Величина просвета обратной стороны должна быть такой же, как и первой.
В процессе работы натяжение наружной части постепенно теряется из-за износа, нагрева при резании, заточке и др. Поэтому периодически следует проверять состояние пилы (через 3-4 переточки) и восстанавливать вторичной проковкой необходимое натяжение (см. рис. 37,в). Величина просвета (стрела прогиба) для новых дисковых пил, по ГОСТ 980-63, зависит от диаметра, толщины пилы и составляет приблизительно: для пил диаметром D = 250÷360 мм 0,1-0,4 мм; D = 400÷710 мм 0,2-0,5 мм; D = 800÷1500 мм 0,5-2 мм.
Конические пилы проковывают так же, как и плоские, а величину просвета определяют только с одной стороны - плоской. Стрела прогиба конических пил в зависимости от их диаметра должна соответствовать ориентировочно следующим значениям: для D = 500 мм 0,3-0,35 мм, для D = 600 мм 0,35-0,4 мм и для D = 700÷800 мм 0,4-0,5 мм. Строгальные пилы и пилы, оснащенные твердосплавными пластинками, не проковываются.
Менее распространенным, но хорошим способом, имеющим то же назначение, что и проковка, является способ вальцовки средней зоны пилы по концентрическим окружностям. Вальцовка дисковых пил может быть выполнена тем же оборудованием, что и вальцовка рамных пил. Для этого к вальцовочному станку ПВ-5 устанавливают приставку, чтобы закрепить пилу (рис. 39, а). Вальцовку средней зоны можно заменить вальцовкой в один след периферийной части на радиусе, равном приблизительно 0,85 наружного радиуса пилы. Цель вальцовки, как и проковки, состоит в создании в периферийной части пилы растягивающих тангенциальных напряжений. Степень вальцовки определяется стрелой прогиба пилы, установленной на три опоры.

Имеется и другой способ контроля степени подготовки пилы - определение частоты собственных колебаний, которая зависит от ее напряженного состояния. Этот способ сравнительно трудоемок и используется пока только в лабораторных условиях.
Дисковые пилы имеют ряд критических чисел оборотов, на которых частота собственных колебаний равна или кратна частоте вращения пильного вала, что приводит на этих оборотах к росту амплитуды поперечных колебаний пил или даже к потере ими плоской формы равновесия. Наиболее опасными являются вторая и третья веерные формы потери устойчивости пилы, а их частота как раз лежит в области чисел оборотов пильного вала на наиболее широко распространенных деревообрабатывающих станках. Проковка позволяет за счет повышения частоты собственных колебаний сдвинуть эти опасные формы колебаний в область повышенных чисел оборотов, не применяемых на станках.

Новые способы компенсации температурных напряжений

Приведенные выше способы компенсации температурных напряжений имеют существенные недостатки. Проковка - трудоемкая операция, слабо поддается механизации, для ее выполнения необходимы высококвалифицированные специалисты - пило-ставы. Несколько менее трудоемка вальцовка, выполняемая на вальцовочном станке. Отсутствие в настоящее время достаточно проверенных практикой нормативов проковки (вальцовки), недостаточный во многих случаях уровень квалификации пилоставов, субъективность оценки напряженного состояния дисков пил часто не позволяют получить желаемые результаты. Кроме того, эта мера не является достаточной для исключения вредного влияния перепада температуры по радиусу пилы. Так, возможные тангенциальные напряжения в периферийной зоне пил после проковки (вальцовки) составляют 200-400 кгс/см2, в то время как сжимающие температурные напряжения достигают 800 кгс/cм2 и выше. Поэтому нужны новые способы для ликвидации напряжений от неравномерного нагрева по радиусу пил.
Одним из возможных путей в решении этого вопроса является искусственная стабилизация или ликвидация температурного перепада на основе оснащения станков устройствами для охлаждения периферии или нагрева средней зоны пилы. Схемы устройств, разработанные кафедрой станков и инструментов ЛTA имени С.М. Кирова, для выравнивания температуры по радиусу путем охлаждения периферии водовоздушной смесью и нагрева средней зоны пилы фрикционными нагревателями приведены на рис. 39, б, в. Применение этих устройств позволяет уменьшить толщину пилы на 30-35%, одновременно получая более экономичную, качественную и точную распиловку.

Установка дисковых пил в станке

Дисковые пилы закрепляются на пильном валу станка с помощью зажимных шайб, одна из которых, коренная, неподвижно на шпонке крепится на валу, а вторая, зажимная, свободно одевается на вал и прижимает пилу к неподвижной шайбе с помощью гайки (рис. 40). Диаметр шайб зависит от диаметра пилы D и может быть вычислен по формуле:

Внутренние части обеих шайб имеют в середине выточку, обеспечивающую более плотное и надежное закрепление пилы. Чтобы избежать отвертывания при работе гайка должна иметь резьбу, обратную вращению вала. Пила должна надеваться на вал свободно и быть строго соосна ему. Для этого наибольший зазор между диаметром внутреннего отверстия и валом не должен быть более 0,1-0,12 мм. При наличии шайб с самоцентрирующим конусом допуск на посадку не устанавливается. Опорная поверхность коренной (базирующей) шайбы должна быть строго перпендикулярна оси вала и иметь шлифованную поверхность. Ее торцовое биение не должно превышать 0,03 мм на диаметр 100 мм. Для ограничения поперечных колебаний дисков пил вдоль его боковых поверхностей на расстоянии 0,2-0,3 мм в зоне резания ставят ограничители (коксы).

После закрепления пилы устанавливают расклинивающий нож, который должен иметь горизонтальное и вертикальное перемещение. Расстояние между ножом и пилой не должно превышать 10-15 мм, а толщина его задней кромки на 0,2-0,3 мм должна превышать ширину пропила. Для конических пил толщина расклинивающего ножа должна быть равна примерно 6 мм, что значительно больше ширины пропила. При работе пилу закрывают металлическим ограждением.

Технические требования к дисковым пилам

Точность и качество поставляемых заводом-изготовителем дисковых дереворежущих пил оговорены соответствующими ГОСТ и нормалями. Основные допускаемые отклонения линейных и угловых параметров для дисковых пил по ГОСТ 980-63 приведены в табл. 24.

Круглые пилы

К атегория:

Деревообрабатывающие станки

Круглые пилы

На круглопильных станках применяют круглые пилы диаметром до 800 мм и толщиной до 2,5 мм. На форматных станках кроме пил устанавливают фрезы.

В зависимости от профиля круглые пилы разделяют на плоские (рис. 1, а, б), у которых толщина диска одинакова по всему сечению, и на пилы «с поднутрением», т. е. с утолщенной периферийной частью диска (рис. 1, в). Пилы с поднутрением называют строгальными. Применяют также пилы, на кончики зубьев которых напаяны пластинки из твердого сплава (рис. 1, г).

Пилы с пластинками из твердого сплава широко применяют в деревообрабатывающей промышленности для обработки заготовок мебели, раскроя и опиловки плит, фанеры, облицованных щитов, для распиловки цельной и клееной древесины. Стойкость зубьев таких пил в 30 - 40 раз выше стойкости зубьев пил из легированных сталей. Диаметр пил от переточки уменьшается незначительно. Ширина пропила при пилении инструментом с пластинками из твердого сплава несколько превышает ширину пропила, полученную при пилении обычными пилами, но это (особенно при раскрое листовых материалов) не имеет большого значения, кроме того, соответствующая подготовка пил с пластинками из твердого сплава (шлифование боковых граней пластинок после их припаивания) позволяет получить поверхность пропила высокого качества, что компенсирует потери древесины на опилки.

Рис. 1. Круглые пилы: а - общий вид, б - профиль плоской пилы, в - профиль строгальной пилы, г - зуб пилы с пластинкой из твердого сплава

Внешним диаметром D круглых пил называют диаметр окружности, проведенной по вершинам зубьев. Каждая круглая пила имеет внутреннее отверстие для установки ее на пильном валу. Диаметр этого отверстия является внутренним диаметром d пильного диска, он должен соответствовать диаметру пильного вала. Между пильным валом и отверстием допускается зазор не более 0,1 - 0,2 мм.

Станочник выбирает пилу в зависимости от обрабатываемого материала. Например, при раскрое древесностружечных и древесноволокнистых плит применяют пилы с пластинками из твердого сплава или с мелкими зубьями. Для продольной распиловки используют пилы с профилем зубьев I w II (рис. 2, а), для поперечной - с профилем III и IV (рис. 2, б). Диаметр круглых пил выбирают в зависимости от толщины материала, а профиль - от требуемой шероховатости пропила. Так, если поверхность предназначена для склеивания (например, на гладкую фугу), применяют строгальные пилы.

Рис. 2. Профили зубьев пил а - для продольной распиловки, б - для перечной распиловки

Рис. 3. Проверка проковки круглых пил: 1 - пила, 2 - линейка

Следует пользоваться пилами наименьшего диаметра для данных условий распиловки, так как это позволяет снизить расход мощности, уменьшить ширину пропила и развод зубьев. Пилы малых диаметров устойчивее в работе, дают лучшее качество поверхности пропила, зубья их легче затачивать, облегчается и правка пил.

Требования, которым должны удовлетворять круглые пилы, следующие:

1. Полотно пилы должно быть проковано, т. е. его центральная часть несколько ослаблена путем ударов молотком с обеих сторон писка, уложенного на наковальню. Проковывать нужно плоские пилы, имеющие диаметр 250 мм и больше. Правильность проковки определяют поверочной линейкой, укладывая ее на диск по направлению радиусов (рис. 3). Между линейкой и пильным диском в центральной его части должен быть просвет, одинаковый при любом положении линейки. В случае плохой проковки при одном положении линейки между ней и диском получается просвет, при другом просвет отсутствует или появляется выпуклость.

Величина просвета характеризует вогнутость пилы и зависит от ее диаметра и толщины.

Необходимость проковки пил объясняется условиями их работы. В процессе пиления зубья пил, соприкасаясь с древесиной, нагреваются и,если середина пилы не ослаблена проковкой, пильный диск искривляется. Если искривление значительное (переходит границы упругих деформаций), то форма диска не восстанавливается даже при его охлаждении. При правильной проковке венец дисковой пилы, нагреваясь, несколько увеличивает свои размеры за счет ослабленной середины. Такая пила устойчива в работе.

2. Зубья плоской пилы необходимо разводить, т. е. их кончики должны быть поочередно отогнуты: одного зуба в правую сторону, соседнего - в левую. Величина развода на одну сторону составляет 0,3 - 0,5 мм. Меньший развод имеют пилы, предназначенные для продольной распиловки сухой древесины и древесины твердых лиственных пород, больший - пилы для распиловки свежеспиленной древесины хвойных и мягких лиственных пород.

Развод зубьев можно заменить их плющением. При плющении ширина зубьев, которым придается форма лопаточки, увеличивается. Плющеные зубья более устойчивы и меньше затупляются, чем разведенные; расход энергии при их применении сокращается на 12- 15%.

3. Зубья пил должны быть остро заточены. Крупные заусенцы и завороты кончиков не допускаются. Зубья пилы для поперечной распиловки должны иметь косую заточку под углом 40° для мягких пород древесины, 60° - для твердых, а их вершины должны отстоять одна от другой и от центра диска на одинаковом расстоянии.

4. Пилы, имеющие хотя бы один сломанный зуб или трещины на периферийной части диска, считаются бракованными, устанавливать их на. станке запрещается.

Прежде чем установить пильный диск, тряпкой или концами тщательно очищают шайбы и шейку вала и проверяют опорные поверхности шайб. При обнаружении даже незначительных выступов на опорной поверхности шайбы заменяют.

Если диаметр внутреннего отверстия пилы превышает диаметр пильного вала больше чем на 0,1 - 0,2 мм, для точной установки пил следует применять вставные втулки. На валу пилу закрепляют с помощью шайб’и гайки.

Пилы круглые плоские для поперечного пиления с разводом зубьев (рис. 1, а, б) используют для предварительного торцевания детали, так как высокое качество распиловки здесь не требуется. Для закрепления на шпинделе пила имеет посадочное отверстие, диаметр d которого зависит от диаметра диска D и толщины пилы Ь. Число зубьев пилы должно быть 48, 60 или 72. Профиль зубьев для поперечного пиления показан на рис. 1, б. Зубья должны иметь боковую косую заточку по передней и задней граням, а также отрицательный передний контурный угол, равный минус 25°.

Рис. 4. Пилы круглые: а - общий вид, б, в - для поперечной распиловки

При этом угол заострения боковых режущих кромок зуба, измеренный в нормальном сечении к кромкам, должен быть 45° при распиловке хвойных пород древесины и 55° при распиловке твердой древесины. Пилы круглые с пластинами из твердого сплава применяют для поперечной обработки. Зубья пил делают с наклонной задней поверхностью, как показано на рис. 4, е. В зависимости от наклона, если смотреть на зуб спереди, различают пилы, левые, правые или с симметричным чередующимся наклоном.

Пилы для продольного пиления цельные стальные показаны на рис. 4, г. а с пластинами из твердого сплава - на рис. 4, д. Пилы круглые для смешанного пиления должны иметь зубья, передний контурный угол которых равен 0° (рис. 4, е).

Если требуется высокое качество пиления, используют строгальные пилы с отрицательным передним углом (рис. 4, ж), а также твердосплавные пилы с чередующимся симметричным наклоном задней поверхности зубьев.

Подготовка к работе круглых плоских пил включает правку, заточку и развод зубьев. Пилы после подготовки к работе должны удовлетворять следующим требованиям. Количество зубьев и их профиль должны соответствовать виду распиловки. Диск пилы должен иметь плоскую форму. Отклонение от плоскостности (коробление, выпучины и др.) на каждой стороне диска диаметром до 450 мм должно быть не более 0,1 мм. Плоскостность пилы проверяют поверочной линейкой или на специальном приспособлении.

Требуемые угловые параметры зубьев и острота режущих кромок должны быть обеспечены заточкой. Заточенные зубья не должны иметь блеска на углах, образованных пересечением рабочих граней резца. Блеск свидетельствует о том, что при заточке с зуба сошлифован недостаточный слой металла. Разница по величине передних углов и углов заострения допускается не более ±2°.

Шероховатость торцовых поверхностей пил и поверхностей посадочного отверстия должна быть мкм. Режущие зубья заточенной пилы должны быть без заусенцев, надломов и заворотов. Заусенцы с боковых граней зубьев удаляют мелкозернистым шлифовальным бруском. Качество заточки пил проверяют универсальным угломером или шаблоном для контроля угловых элементов зубьев. Вершины зубьев должны располагаться на одной окружности с отклонением не более 0,15 мм. Для, выравнивания зубчатого венца по высоте и ширине зубья пил фугуют, т.е. сошлифовывают материал с кончиков наиболее выступающих зубьев при вращении пилы на рабочей частоте.

После заточки зубья стальных пил разводят. При этом отгибают кончики соседних зубьев в разные стороны на 1/3 их высоты (отсчитывая от вершины). Величину отгиба каждого зуба (развод на сторону) устанавливают в зависимости от режима резания и пород древесины. Для поперечного пиления пилами диаметром 500 мм развод на сторону должен быть 0,3 мм для сухой древесины и 0,4 мм для древесины влажностью свыше 30%. Точность развода зубьев контролируют индикаторным раз-водомером или шаблоном. Допускаемое отклонение ±0,05 мм.

Подготовка к работе круглых пил с пластинами из твердого сплава заключается в припайке пластин, заточке и доводке зубьев. Кроме того, они должны быть отбалансированы. Неуравновешенность дисков вследствие неравномерной их толщины может вызвать потерю устойчивости пильного диска во время работы, сильное биение шпинделя и неудовлетворительное качество распиловки.

Прочность припайки проверяют, испытывая пилы вращением при окружной скорости зубьев не менее 100 м/с. Заточку и доводку пил, оснащенных пластинами из твердого сплава, выполняют на полуавтоматах повышенной точности и жесткости. Предварительно заточку производят абразивными (карборундовыми), а чистовую заточку и доводку - алмазными кругами.

Статическую балансировку пил осуществляют на специальном приспособлении. Неуравновешенность диска характеризуется остаточным дисбалансом, который равен произведению неуравновешенной массы на величину ее смещения относительно оси вращения (эксцентриситет). Величина остаточного дисбаланса зависит от диаметра диска пилы.

Виды и размеры пил.

Форма зубьев круглых пил зависит от направления резания и твердости распиливаемой древесины. Для продольного пиления применяют зубья косоугольные с прямой, ломаной (волчий зуб) и выпуклой спинкой; для поперечного пиления - равнобедренные (симметричные), несимметричные и прямоугольные.

Зубья с ломаной и выпуклой спинкой устойчивее, чем с прямой, поэтому пилы с такими зубьями применяют для пиления древесины твердых пород. Древесину хвойных и мягких лиственных пород можно пилить пилами, имеющими зубья с прямой спинкой. На рис. 31 показан способ определения углов зуба круглой пилы.

Рис. 5. Профили зубьев круглых пил: а - для продольного пиления; б - для поперечного пиления

При разводе вершины зубьев отгибают на 0,3-е-0,5 их высоты. Излом спинки у волчьего зуба делают от вершины на расстоянии, равном 0,4 величины шага. Заточка зубьев у пил для продольного

пиления - прямая сплошная, у пил для поперечного пиления - косая через зуб под углом 65 - 80° к плоскости пилы.

Особым видом круглых пил являются строгальные пилы. Их применяют для получения чистого распила, не требующего строгания.

Толщина строгальной круглой пилы от зубчатого венца к центру на протяжении 2/3 радиуса постепенно уменьшается под углом 8 - 15°. Поэтому зубья пилы не разводят; режущими кромками у зубьев являются передняя короткая и боковые. Зубья у строгальных пил групповые, или, как говорят, насечены «гребешками». В каждой группе (гребешке) имеется крупный «рабочий» зуб с углом заострения в 45°. Этот зуб и производит резание древесины. За рабочим зубом расположено от 3 до 10 мелких зубьев с углом заострения в 40°. Форма зубьев у строгальных пил для продольного и поперечного пиления различная.

Рис. 6. Определение углов зуба круглой пилы

Промышленностью выпускаются строгальные пилы диаметром от 100 до 650 мм, толщиной у зубчатого венца от 1,7 до 3,8 мм. Строгальные пилы за последние годы получают все большее и большее применение.

Рис. 7. Строгальные пилы

Установка и крепление круглых пил. Круглую пилу крепят на рабочем валу при помощи двух зажимных шайб (фланцев), из которых одна обычно вытачивается вместе с валом; ее зажимная плоскость строго перпендикулярна валу. Вторую шайбу затягивают гайкой в сторону, противоположную вращению пилы, для предотвращения ее отвертывания в процессе работы.

Шайбы не должны выступать над плоскостью рабочего стола.

Гайка должна быть затянута крепко до отказа. Установленная в станок пила при легком постукивании по ней должна издавать звонкий, чистый звук.

Высота пропила при работе круглой пилой примерно равна 1/3 диаметра пилы.

При выборе пилы в зависимости от толщины предназначенного к распиливанию материала можно руководствоваться следующими соотношениями (размеры в мм):

толшина материала: 60 80 100 120 140 160 200 220 240 260 диаметр пилы: 200 250 300 350 400 450 500 600 650 700

Такие соотношения толщины распиливаемого материала и диаметра пилы правильны при прямолинейном надвигании материала на пилу или пилы на материал. Если же надвигание пилы на материал происходит по дуге, как, например, в маятниковой пиле, диаметр пилы должен быть больше.

Требования, предъявляемые к круглым пилам, и уход за ними.

Пильный диск должен быть хорошо отшлифован, не иметь трещин, выпучин и ожогов. Зубья должны быть остро отточены и равномерно разведены; на них не допускаются заусенцы, зажоги. Зубья станочных пил для продольного раскроя нередко вместо развода расклепывают или расплющивают, т. е. уширяют их концы (вершины) ударами или давлением. Для этого применяют специальные расклепники и плющилки. Расклепку и плющение зубьев в большинстве случаев делают у больших круглых и широких ленточных пил.

При работе хорошо отшлифованным диском уменьшается трение между диском и опилками, попадающими в пропил, поэтому диск меньше нагревается.

В случае сильного нагрева диск может покоробиться. На нем образуются выпучины, которые будут быстро нагреваться, в результате чего происходит местный отпуск стали, возникают так называемые ожоги. Такие ожоги можно определить по их более темному цвету, наложением на пилу линейки или же на ощупь.

Пила с ожогами для работы не пригодна, ее нужно выправить проковкой.

Проковка круглой пилы производится с обеих сторон на наковальне слесарным молотком-ручником. Проковывают части диска, окружающие ожог (выпучину), а не самый ожог. Проковку начинают с участков, наиболее отдаленных от ожога, постепенно приближаясь к нему и постепенно уменьшая силу ударов. Выправленный диск должен быть совершенно ровным.

У круглой пилы часто наблюдается растяжение по зубчатому венцу, вызывающее ослабление растянутых участков. Такая пила не дает прямого пропила, она, как говорят, «зарезает».

Растяжение устраняется рихтовкой, т. е. проковкой пилы в средней кольцевой части по направлению от шайб к зубчатому венцу. Этим достигается некоторое удлинение средней кольцевой части пилы. Рихтовку время от времени повторяют. Делают рихтовку на строганой чугунной плите ручником, подбираемым по весу из расчета 1 кг на 300 им диаметра пилы.

Если пила имеет только одну небольшую трещинку, то в случаях, когда заменить ее вполне исправной пилой невозможно, в конце трещины просверливают небольшое отверстие; этим предупреждают увеличение трещины в длину - такой пилой можно продолжать работу. Однако подобная мера всегда является вынужденной, временной, прибегать к ней постоянно нельзя.

Круглопильные станки промышленность выпускает с выбалан-сированными вращающимися частями. Выбалансированы и пилы. Однако в дальнейшем выбалансированность может нарушаться вследствие стачивания пил, по причине замены некоторых деталей станка (рабочего вала, шайб, гаек).

Выбалансированность пил проверяют на параллельных горизонтальных балансировочных ножах. Уложенный на ножи рабочий вал с насаженным на него пильным диском повертывают рукой вокруг оси вращения, останавливая его в различных положениях по окружности. Если вал с диском при всех таких остановках остается неподвижным в приданном ему положении, то его считают выбалансированным. Если же вал делает еще какое-то дополнительное вращательное движение, то это говорит о его недостаточной выбалансированности.

Подготовка полотен ленточных пил включает соединение концов ленты сваркой или пайкой, контроль напряженного состояния полотна, правку дефектов формы полотна, вальцевание, заключительный контроль состояния полотна.

При сварке встык концов ленты производят обрезку и выравнивание концов, сварку отпуск и зачистку шва. Конца ленты при сварке обрезают под угол 90° к кромке пилы, зачищают и обезжиривают.

При спайки концов ленты внахлестку производят разметку шва и обрезку концов, скашивание концов на клин (снятие фасок), зачистку фасок, спайку, закалку, отпуск и опиловку (зачистку) шва, толщина которого должна равняться толщине пилы или быть меньше нее на 0.1…0.2 мм.

Местные дефекты (выпучены, тугие и слабые участки) и общие дефекты (скручивание, покоробленность, крыловатость, продольная волнистость, непрямолинейность кромок, отгиб задней кромки полотна) ленточных пил устраняют подобно дефектам рамных пил (сначала общие, затем местные).

Напряженное состояние полотна ленточных пил контролируют по стреле прогиба на ширине ленты специальном шаблоне и по величине выпуклости задней кромки полотна. Оба показателя, диапазоны нормальных значений которых соответственно 0.1…0.23 мм и 0.05…0.1 мм, измеряют на каждом полотна. Если величина стрелы прогиба меньше нормативной, пилу вальцуют симметрично или на “конус”.

Вальцевание симметричным способом применяют при выпуклых шкивах станка, когда необходимо удлинить среднюю часть пилы. Сначала вальцуют середину пилы, а затем, отступая 10…15 мм делают новые проходы, посменно уменьшая давление роликов. Заканчивая вальцевание в 15…20 мм от линии впадин и задней кромки. Вальцевание на “кону” производят при наклоне верхнего шкива во избежание сползания пилы. Заднюю кромку пилы удлиняют для компенсации ее более сильного натяжения. Вальцевание начинают в 15…20 мм от линии впадин и заканчивают в 10…12 мм от задней кромки, постепенно увеличивая давления роликов через каждые 10…15 мм.

Ремонт полотен ленточных пил включает локализацию трещин, вырезку дефектных зон и подготовку отрезку вставок. Локализация производится сверлением отверстий Φ 2…2.5 мм в конце одиночных трещин, длина которых не более 15 мм и 10…15%ширина пилы. При наличии длинных одиночных трещин или групповых трещин (4…5 шт. не 400…500 мм длины) и выломанных подряд 2 и более зубьев вырезают отрезок длинной не менее 500 мм, чтобы избежать затруднений при вставке.

При установке пил в станок необходимо соблюдать следующие правила:

1. Режущая кромка пилы должна выступать за край шкива на высоту зуба.

2. Смещение ленты со шкивов предотвращают регулированием положения верхнего шкива наклоном (вперед – назад) и разворотам (влево – вправо). Угол наклона шкива вперед 0.2…0.3°.

3. Усилие натяжения пилы P(H), суммарное для обоих ветвей, устанавливают равным P = 2Gав , где G = 50…60МПа – напряжения растяжения a и в – ширина и толщина ленты (мм).

4. Зазор между направляющими устройствами и полотном пилы должен быть 0.1…0.15 мм. Соприкосновение пилы с направляющими допускаются только при выпиливании криволинейных деталей.

Подготовка к работе круглых плоских пил.

Подготовка к работе круглых плоских пил включает в себя оценку плоскостности и напряженного состояния полотна, правку полотна, проковку и вальцевание диска.

Плоскостность диска оценивают по двум показаниям: по прямолинейности диска в различных сечениях и по торцовому (осевому) биению. Предельно допустимые отклонения от прямолинейности зависят от диаметра пилы: 0,1 мм для Æ до 200 мм; 0,6 для Æ 1600 мм. Для определения торцового биения пилу устанавливают на горизонтальный вал специального приспособления. Биение измеряют индикатором, перпендикулярно диску на расстоянии 5 мм от окружности впадин при медленном вращении пилы и вала. Допускается торцовое биение от 0,15 мм для Æ не более 200 мм до 0,6 мм для Æ 1600 мм.

Превышение нормативов неплоскостности говорит о наличии дефектов полотна: общих (тарельчатость, крыловатость, изгиб по окружности) и местных (слабое или тугое место, выпучина, изгиб). Все дефекты исправляют правкой полотна с помощью проковочного полотна, наковальни и специальных картонных или кожаных прокладок.

Оценку напряженного состояния диска пилы производят по величине прогиба пилы под действием собственной массы. Пилу поочередно обеими сторонами укладывают на три опоры, отстоящие на равном расстоянии друг от друга и на расстояние 5 мм от окружности впадин зубьев. Прогиб пилы измеряют индикатором часового типа или проверочной линейкой с набором щупов в трех точках на окружности радиусом 50 мм и подсчитывают среднюю величину. Если она не соответствует нормативной, диск пилы проковывают или вальцуют.

При вальцевании среднюю часть пилы ослабляют за счет ее удлинения при прокатке между двумя роликами под давлением. В результате пила приобретает поперечную устойчивость зубчатого венца при работе. Вальцуют пилу обычно по одной окружности радиусом 0,8 радиуса пилы без зубьев за 3…4 оборота. Сила прижима роликов при этом для новых непрокованных пил устанавливается в зависимости от диаметра и толщины пильного диска в диапазоне 15,5…24,0 кН для пил Æ 315…710 мм и толщиной 1,8…3,2 мм. Правильно провальцованная пила приобретает равномерную вогнутость (тарельчатость) порядка 0,2…0,6мм на расстоянии 10…15 мм от края центрального отверстия для диаметров пил соответственно 315…710 мм. После вальцевания проверяют плоскостность и правят полотно пилы.

Проковка пил не механизирована, в отличие от вальцевания на специальных станках ПВ-5 или ПВ-20, и требует высокой квалификации рабочего. Она заключается в нанесении ударов проковочным молотком по центральной предварительно размеченной части пилы, лежащей на наковальне. Степень ослабления средней части пилы проверяют так же, как и при вальцевании, при тех же нормативах. Если средняя часть ослаблена недостаточно, проковку повторяют.

При установке круглых пил соблюдают следующие условия:

1. Плоскость пилы должна быть перпендикулярна оси вала 3, торцовое биение коренного фланца 2 не должно превышать 0,03 мм на радиусе 50 мм.

2. Оси вращения пилы и вала должны совпадать. Диаметр посадочного отверстия пилы не должен превышать диаметр вала более чем 0,1…0,2 мм. При большем зазоре посадочное отверстие растачивают и вставляют в него втулку. Более рационально применение фланцев с центрирующим конусом 7, поджимаемым пружиной 6.

3. Для надежной фиксации пилы зажимные фланцы 2 и 4 контактируют с ней только наружными ободками шириной 20…25 мм. Диаметр фланцев выбирают в зависимости от диаметра пилы. Во избежание разворачивания гайки в ходе работы ее резьба должна быть обратная направлению вращения вала.

4. При пилении вдоль волокон позади пилы в ее плоскости устанавливают расклинивающий нож. Для конических пил нож имеет форму клина, максимальная толщина которого на 3..4 мм больше толщины центральной части пилы.

5. Для пил диаметра более 400…500 мм устанавливают боковые направляющие из текстолита, фторопласта или др. антифрикционных материалов, ограничивающие отклонение пилы в осевом направлении. Зазор между пилой и направляющей зависит от диаметра пилы, его величина лежит в диапазоне от 0,22 мм для пил Æ 125…200 до 0,55 мм для пил Æ более 800 мм.

6. Выступ зубьев а 1 над распиливаемым материалом не должна превышать 10…20 мм, если конструкция станка позволяет регулировать его величину.