Рабочие инструменты круглопильного станка по дереву - круглые пилы. Классификация дисковых пил и их основные параметры Все началось с простой ножовки

Виды и размеры пил. В табл. 4 приведены размеры применяе­мых круглых пил, а также взаимозависимость их диаметров, тол­щины и количества зубьев.

Толщина круглой пилы составляет от - до - части ее диа-

Метра. Пилы меньшей толщины (гп:) применяют для пиления

oU0 J

Древесины мягких пород, большей толщины (-) -твердых по-

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. Про­фили этих зубьев изображены на рис. 30, данные о профилях приведены в табл. 5. >

А - для продольного пиления; б - для поперечного пиления

При разводе вершины зубьев отгибают на 0,Зч-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 шляются передняя короткая и боковые. Зубья у строгальных шл групповые, или, как говорят, насечены «гребешками» рис. 32). В каждой группе (гребешке) имеется крупный «ра­бочий» зуб с углом заострения в 45°. Этот зуб и производит >езание древесины. За рабочим зубом расположено от 3 до 10 1елких зубьев с углом заострения в 40°. Форма зубьев у стро - альных пил для продольного и поперечного пиления различная. 3

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.

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. Диа­метр шайб равен примерно "Д-7б диаметра пилы, как показано ниже (размеры в мм):

Диаметр пил: 200 250 300 350 400 450 500 600 700 диаметр шайб: 55 60 70 75 80 85 90 100 105

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 7з" диаметра пилы.

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

Толшнна 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.

Установленную пнлу проверяют «на плоскость» и «на круг», как указано в § 7.

Пильный диск должен быть хорошо отшлифован, не иметь тре­щин, вьшучин 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 р и хт о вко й, 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 мм 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 - ;ированными вращающимися частями. Выбалансированы и пилы. Эднако в дальнейшем выбалансированность может нарушаться зследствие стачивания пил, по причине замены некоторых дета - 1ей станка (рабочего вала, шайб, гаек).

Выбалансированность пил проверяют на параллельных гори - юнтальных балансировочных ножах. Уложенный на ножи рабо - 2 Чий 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.

Круглые пилы и их классификация Круглая пила - это многорезцовый инструмент, имеющий форму диска, сферы, квадрата, спиральных секторов или цилиндра. Пиление осу-ществляется вращательным движением инструмента при поступательном движении обрабатываемого материала или пилы. Вращательное движение, придаваемое инструменту, характеризуется скоростью резания, его называют главным движением и оно значительно больше скорости поступательного движения, т.е. скорости подачи. Поступательное движение называют движением подачи. Оно опре-деляется скоростью подачи и предназначено для подачи обрабатываемого материала на пилу или пилы на материал. Осуществление процесса пиления возможно только в том случае, ес-ли имеются оба эти движения. В процессе пиления на зубья и диск пилы действуют силы резания, которые могут достигать значительной величины и вызывать деформацию зубьев и пильного диска. Кроме того, при работе возникают центробежные силы инерции и силы трения о распиливаемый материал и об опилки, об-разующиеся при пилении.

Трение вызывает нагрев пилы, который, как и центробежные силы, отрицательно отражается на ее работе. Для того, чтобы круглые пилы могли противостоять воздействию на них сил резания, нагрева и центробежных сил, их изготовляют из высоко-качественных легированных сталей, а размеры определяют по соответст-вующим ГОСТам и техническим условиям. Круглые пилы изготовляют: с плоским диском из стали 9ХФ, строгальные из стали 9ХФ или 9Х5ВФ, с пластинками из твердого сплава из стали 50ХФА и 9ХФ. Предел прочно-сти этих сталей 120-150 кгс/мм2. Режущая часть круглых пил состоит из зубьев, расположенных по окружности. Форма зубьев или их профиль определяется углами резания и очертаниями задней, передней граней и междузубной впадины. При выборе профилей зубьев, их углов резания и режимов пиления необходимо учитывать основные случаи резания слои-стого материала: торцовый рез в радиальном и тангенциальном направле-ниях, продольный рез в тангенциальном и радиальном и поперечный рез в тангенци-альном и радиальном направлениях. В зависимости от назначения пил про-филь зубьев и их угловые значения бывают разными.

По виду пиления (поперечное, про-дольное или смешанное) круглые пилы де-лятся на пилы для продольной, поперечной и смешанной распиловки древесины и древес-ных материалов, отличающиеся друг от друга характером резания, профи-лем зубьев и способом их заточки. Классификация круглых пил дана на схеме ниже. По конструкции круглые пилы характеризуются размерами пильного диска (по внешнему диаметру, диаметру центрового отверстия и толщине диска), его формой в поперечном сечении, а также размерами, числом и профилем зубьев. Поперечное сечение и конструкция различных пил даны на рисунке.

В производственной практике применяют пилы с плоским диском, имеющим одинаковую толщину по всему сечению, с кони-ческим диском, пилы с поднутрением пилы сферические и цилиндрические. За последние годы появились пилы с антишумовым слоем и трех-слойные. Из-за усложнения их эксплуатации, они не по-лучили распространения. Режущая часть зубьев характеризуется угловыми значениями и про-филем зубьев. Угловые элементы зубьев круглых пил, их названия и обо-значения даны на рисунке ниже. Зубья пил имеют углы: передний, заострения и задний. Передний угол? образован радиусом пилы и передней гранью зу-ба. Угол заострения? образован передней и задней гранями зуба. Задний угол? образован задней гранью зуба и касательной к окружности враще-ния пилы, проведенной из вершины зуба. Угол резания? заключен между передней гранью зуба и касательной к окружности вращения пилы, прове-денной из вершины зуба. Он состоит из угла заострения и заднего угла.

Промышленностью выпускаются несколько типов круглых пил, отличающихся различным технологическим назначением. Наиболее распространены и универсальны пилы с плоским диском. Они бывают стальными и оснащенными пластинками твердого сплава. В зависимости от профиля зубьев пилы с плоским диском используют для продольной и поперечной распиловки древесины, фанеры, стружечных и волокнистых плит, облицованных щитов и др.
Пилы с коническим диском бывают лево-, право- и двусторонние. Они применяются для продольной распиловки пиломатериалов на тонкие (до 15 мм) дощечки. Левосторонние (конус слева относительно движения подачи) предназначены для отпиливания дощечки с левой стороны доски, а правосторонние - с правой. Двусторонние конические пилы применяют для ребровой распиловки широких досок толщиной до 40 мм. Ограничения по толщине связаны с тем, что коническая часть пилы должна отогнуть отпиливаемую дощечку. Конические пилы более устойчивы в работе и уменьшают потери древесины в опилки примерно в 2 раза по сравнению с плоскими пилами за счет меньшей толщины периферийной части пилы.
Строгальные пилы применяют для чистовой продольной и поперечной распиловки древесины. Свое название они получили в связи с тем, что обеспечивают шероховатость поверхности, как и процесс продольного фрезерования (по старой терминологии - процесс строгания). Высокое качество поверхности объясняется тем, что зубья строгальных пил не разводят и не плющат. Для уменьшения трения пилы о стенки пропила диск пилы имеет боковое поднутрение под малым углом (около половины градуса). Это пилы с обратным конусом (сужающиеся к центру пилы). Строгальные пилы имеют большую ширину пропила, чем плоские и, тем более, конические пилы. Однако этот недостаток компенсируется тем, что в ряде случаев отпадает необходимость в дальнейшей чистовой обработке поверхностей, полученных пилением.
Круглая пила состоит из корпуса (диска) и режущей части (зубчатого венца). Диск круглой пилы характеризует наружным диаметром, диаметром посадочного отверстия, толщиной периферийной части. Кроме того, конические и строгальные пилы характеризуют диаметром и толщиной опорной центральной части.
Минимально допустимый диаметр зависит от толщины распиливаемого материала. Рационально использовать пилы меньшего диаметра, так как они более устойчивы, имеют меньшую толщину, менее энергоемки и дают меньше отходов древесины в опилки.
После достижения пилой минимального диаметра можно ее использовать на других станках или операциях при распиловке более тонких заготовок. Диаметр посадочного отверстия выбирают в зависимости от диаметра шпинделя станка.
Толщина диска зависит от его диаметра.

Круглые пилы — эта многорезцовый инструмент, имеющий форму диска, сферы или цилиндра. Пиление осуществляется вращательным движением инструмента при поступательном движении обрабатываемого материала или пилы вместе с ее приводом. Вращательное движение характеризуется окружной скоростью, которую условно называют скоростью резания, а поступательное движение — скоростью подачи. Скорость резания в круглопильных станках всегда в несколько раз больше скорости подачи. Осуществление процесса пиления возможно только в том случае, если имеются оба движения.

Для того чтобы круглые пилы могли про­тивостоять воздействию на них сил резания, инерции, нагрева и других, возникающих при пилении, их изготавливают из высоко­качественных легированных сталей. Разме­ры пильного диска и зубьев даны в ГОСТах и технических условиях.

Режущая часть круглых пил состоит из зубьев, расположенных по окружности. Форма зубьев и их профиль определяются углами резания и очертаниями задней, пе­редней граней между зубной впадиной.

В зависимости от назначения пил про­филь зубьев и их угловые значения бывают разными. По виду пиления круглые пилы разделяются на пилы для продольной, по­перечной и смешанной распиловки древе­сины и древесных материалов. Они отли­чаются друг от друга профилем зубьев, уг­лами резания и способом заточки зубьев. Классификация круглых пил дана на схе­ме (рис. 1.1).

Круглые пилы различаются по разме­рам пильного диска (по внешнему диамет­ру, форме, профилю его сечения, диамет­ру центрового отверстия и толщине диска), размерам, числу и профилю зубьев. Попе­речное сечение и конструкции различных пил показаны на рис. 1.2.

В производственной практике применя­ются пилы с плоским диском, имеющим оди­наковую толщину по всему сечению, кони­ческим диском, с поднутрением, сферичес­кие и цилиндрические. Некоторые зару­бежные фирмы выпускают конические пилы с различными сечениями пильного диска (рис. 1.2, б).

Предпринимались попытки применить пилы с иной конструкцией пильного диска: трехслойные, имеющие в середине незака­ленный слой металла, а на наружных по­верхностях слои из легированной стали высокой твердости (54 – 56 HRC), а также с шумопоглощающим слоем, который на­ходился в небольшом углублении по всей плоскости диска пилы. Из-за сложности эксплуатации они не получили промышлен­ного распространения.

В последние годы наружные поверхно­сти круглых пил стали покрывать тонким слоем антифрикционного материала – тефлона, имеющего пониженный коэффициент трения. Пильный диск нагревается меньше, что улучшает его устойчивость в работе, однако наличие этого слоя усложняет под­готовку пильных дисков, и они также не получили широкого распространения.

Передний угол у — это угол между ра­диусом пилы и передней гранью зуба; угол заострения (3 — угол между передней и зад­ней гранями зуба; задний угол а — угол между задней гранью зуба и касательной к окружности вращения пилы, проведенной из вершины зуба (касательная перпенди­кулярна радиусу пилы). Угол резания 8 об­разован передней гранью зуба и касатель­ной к окружности вращения пилы, прове­денной из вершины зуба. Угол резания ра­вен сумме угла заострения и заднего угла:

Сумма всех углов резания (передне­го, заднего и угла заострения) всегда рав­на 90°:

γ + β + α = 90°

У пил для продольной распиловки дре­весины передний угол имеет положитель­ное значение, а угол резания меньше 90° (рис. 1.3, а-в), а у пил для поперечной рас­пиловки передний угол может быть равен нулю и иметь отрицательное значение.

Каждый зуб пилы имеет две боковых (1 -2 и 1′-2′) и одну короткую 1 -1′ режущие кромки (рис 1.3, II). Короткая режущая кромка образована пересечением пере­дней и задней поверхностей зуба и заклю­чена между боковыми плоскостями пилы; боковые — пересечением передней повер­хности (1’, 2’, 2′, 1’) с боковыми плоскостя­ми пилы.

Промышленностью выпускаются круг­лые пилы с плоским диском (стальные, с пластинками из твердого сплава), с поднутрением (строгальные), конические, сфери­ческие, цилиндрические. Стальные пилы изготавливают в соответствии с требовани­ями ГОСТ 980-80 «Пилы круглые плоские для распиловки древесины. Технические ус­ловия». В нем насчитывается 232 типоразмера круглых пил, из них 119 для продоль­ной и 113 для поперечной распиловки дре­весины. Величины напряженного состояния пильных дисков нормированы. В ГОСТ 980-63, 980-69 эти величины были увязаны с наиболее рациональными режимами пиле­ния 40 — 60 м/с, дающими при продольной распиловке древесины наименьшие энер­гозатраты и наиболее широко применяе­мые в круглопильных станках. В ГОСТ 980-80 этой увязки нет, что является его суще­ственным недостатком.

Пилы с пластинками из твердого спла­ва изготавливают в соответствии с ГОСТ 9769-79 «Пилы дисковые с твердосплавны­ми пластинками для обработки древесных материалов. Технические условия». ГОСТ устанавливает 115 типоразмеров пил раз­личного назначения.

У нас круглые пилы изготавливают: с плоскими дисками в соответствии с требо­ваниями ГОСТ 980-80 из стали 9ХФ (по ГОСТ 5950-73); строгальные согласно ГОСТ 1 8479-73 из стали 9ХФ или 9Х5ВФ, с пластинками из твердого сплава соглас­но ГОСТ 9769-79 из стали 50ХФА (по ГОСТ 1 4959-79) или 9ХФ. Предел проч­ности на растяжение этих сталей 1350 – 1500 Н/мм 2 .

Отрезные пилы (рис. 1.4) кроме распи­ливающих (7) имеют два ряда зубьев дро­билки (8, 9), которые измельчают отпилен­ную кромку. В каждом ряду по 12 зубьев. Распиливающие зубья пилы и измельчаю­щие зубья дробилки смонтированы в спе­циальном корпусе (10), крепятся к нему винтами и крышкой. Допустимый дисба­ланс не более 50 г х мм. Пилы предвари­тельно испытывают на прочность при час­тоте вращения не менее 9000 мин -1 ; допу­стимая эксплуатационная частота враще­ния не более 6000 мин -1 .

Конструкция подрезной пилы аналогич­на конструкции отрезной, но в подрезной отсутствуют измельчающие зубья дробил­ки (рис. 1.5). В этой пиле 24 распиливаю­щих зуба смонтированы в корпусе, закреп­лены в нем винтами (8) и крышкой (1). Кон­чики зубьев оснащены искусственными ал­мазами. Конструкция зубьев обеих пил одинакова. Корпус зуба имеет сложную форму, изготовлен из стали 40Х, а его кон­чик имеет уширение, к которому серебря­ным припоем ПСр-40 (ГОСТ 19738-74) припаивается режущий элемент из искус­ственного алмаза.

Испытания пил показали их высокую износостойкость. Если на подрезной и от­резной операциях пила с пластинками из твердого сплава ВК15 работоспособна 2 – 3 недели, то эти пилы – до 3 месяцев. Правка и проковка из-за отсутствия пиль­ных дисков не требуется. Для обеспечения качественной работы эти пилы требуют тщательной установки всех режущих зубь­ев и балансировки после завершения сбор­ки. При заточке зубья снимают и затачива­ют в специальном приспособлении алмаз­ными кругами.

Н.Якунин

профессор, кандидат технических наук,

заслуженный работник лесной промышленности,

почетный академик Российской Академии естественных наук.

В табл. 4 приведены размеры применяемых круглых пил, а также взаимозависимость их диаметров, толщины и количества зубьев.

Толщина круглой пилы составляет от 1/200 до 1/300 части ее диаметра. Пилы меньшей толщины (1/300) применяют для пиления древесины мягких пород, большей толщины (1/200) твердых пород.

Таблица 4

Диаметр, число зубьев и толщина круглых пил
(по ГОСТ 980-53)

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. Профили этих зубьев изображены на рис. 30, данные о профилях приведены в табл. 5.

Таблица 5

Профили зубьев пил (по ГОСТ 980-53)

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. 30. Профили зубьев круглых пил:

а - для продольного пиления; б - для поперечного пиления

При разводе вершины зубьев отгибают на 0,Зч-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.

Рис. 31. Определение углов зуба круглой 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 шляются передняя короткая и боковые. Зубья у строгальных шл групповые, или, как говорят, насечены «гребешками» (рис. 32). 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 1елких зубьев с углом заострения в 40°. Форма зубьев у строгальных пил для продольного и поперечного пиления различная.

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.