Подготовка к работе и эксплуатация круглых пил

УДК 674.053 :621.934.004.2

6Л2 Якунин Н.К. Подготовка к работе и эксплуатация круглых пил. М.: МГУЛ, 2000. – 496 с.: ил.

18ВИ 5-8135-0032-4

Описаны условия, необходимые для устойчивой работы круглых пил, требования к правке и проковке пильных дисков, разводу, плющению, наплавке, напайке, заточке зубьев. Даны режимы заточки, типы заточных кругов и станков. Приведены сведения о роботизированных заточных центрах.

Рассмотрены дефекты пильных дисков, причины их возникновения, способы выявления и методы устранения. Даны величины проковок пильных дисков, чертежи пилоправного инструмента для изготовления его в местных условиях, рекомендации по ограничению отклонения пильных дисков в процессе их работы. Показан ущерб, причиняемый предприятиям некачественной подготовкой пил к работе.

Изложены вопросы рациональной эксплуатации различных круглых пил, соответствующие режимы пиления, увязка их с качественными показателями, методы определения мощности, расходуемой на пиление, значения удельной работы резания, необходимые при определении энергозатрат.

Допущено Министерством образования РФ в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности 1704.00 Машины и оборудование лесного комплекса

А.О. «Чурак» Лтд

Россия 107082 г. Москва, Рубцовская наб. д. 3, этаж 12

тел./факс (095) 265-60-29, 267-65-66, 269-59-27, 263-99-78, телетайп 112251 «Чурак», телекс 412229 Мбта.ги

Первое издание “Подготовка пил к работе” вышло в 1980 г. Второе издание вышло в 1991 г. Третье издание вышло в 1996 г. Четвертое издание расширено и дополнено.

© Якунин Н.К., 2000

© Московский государственный университет леса, 2000

Часть 1. Подготовка круглых пил к работе

Предисловие

Переиздание книги с расширением круга изложенных в ней вопросов, включение в нее положений по рациональной эксплуатации, выбору режимов пиления, увязки их с качественными, точностными показателями, предъявляемыми к пилопродукции, ликвидацией сколов на кромках облицованных древесностружечных, древесноволокнистых плит, торцах деталей для мебели, нужд строительства, а так же методов определения мощности, расходуемой на пиление при обработке натуральной древесины различных пород и плитных материалов, было предложено генеральным директором АО «Чурак» Сергеем Алексеевичем Кузнецовым.

Имея широкий контакт со станкозаводами, выпускающими различное деревообрабатывающее оборудование, и большим кругом клиентов, приобретающих его, фирма тщательно изучает нужды потребителей, умело обобщает их, дает квалифицированные консультации и старается полнее удовлетворить нужды лесопильно-деревообрабатывающих, плитных и мебельных предприятий.

Она взяла на себя финансирование работы над книгой и организацию её издания. Беседы с клиентами убедили работников фирмы в том, что многие предприятия терпят неудачи в распиловочных операциях из-за незнания специальных вопросов подготовки к работе и эксплуатации круглых пил. Сергей Алексеевич убедил автора в необходимости взяться за работу по переизданию книги с включением в нее ряда дополнительных вопросов, нужных работникам предприятий.

Автор выносит сердечную благодарность руководителю фирмы Сергею Алексеевичу Кузнецову и её коллективу за оказанную помощь.

Автор благодарен заведующему кафедрой станков и инструментов МГУЛа, профессору, доктору технических наук Виктору Васильевичу Амалицкому и коллективу кафедры за тщательное рассмотрение книги и сделанные рекомендации по ее использованию в учебном процессе.

Введение

При раскряжевке деревьев, распиловке бревен, производстве пиломатериалов, обработке цельной древесины и различных древесных материалов в лесопилении, производстве мебели, фанеры, древесных плит широко применяют круглопильные станки различного назначения и конструктивного исполнения. Простота конструкции, малая стоимость, отсутствие сложных, массивных фундаментов позволяют применять их как в виде стационарных, так и передвижных установок.

Круглопильные многопильные станки получили широкое распространение в лесопильных цехах для выпиловки брусьев и пиломатериалов, при раскрое листовых материалов на мебельные заготовки; они являются основным оборудованием в шпалопилении.

Промышленность ежегодно выпускает сотни тысяч штук круглых пил различной конструкции и назначения.

Производительность круглопильных станков и установок, качество их работы зависят главным образом от правильной подготовки пил и грамотного выбора режимов пиления. Часто на технически исправном станке нормальная работа становится невозможной из-за зарезания круглой пилы в стороны, вызванного плохой ее подготовкой или несоответствием параметров пилы режиму ее работы.

Подготовкой круглых пил к работе заняты многие тысячи специалистов на лесопильных, тарных, мебельных, шпалопильных предприятиях, в леспромхозах, на предприятиях, производящих древесностружечные и древесноволокнистые плиты, фанеру, мебель и т. д.

За последние годы большое распространение получили круглые пилы, оснащенные пластинками твердого сплава, широко применяются конические и строгальные пилы. Правка, проковка и заточка этих пил отличаются от аналогичных операций у пил с плоским диском.

Подготовка круглых пил к работе имеет свою специфику, зависит от ряда конструктивных и технологических факторов, а их правка и проковка – сложные, тяжелые и трудоемкие операции.

Работники инструментальных цехов, мастерских, участков и специалисты-инструментальщики соответствующих служб предприятий, объединений и фирм должны хорошо знать процессы резания древесины круглыми пилами, конструкцию круглых пил, их профилировку, методы правки, проковки и заточки, правила выбора пил и установки их в станок, характер и степень влияния на процесс пиления древесины круглыми пилами основных технологических факторов – скорости резания, скорости подачи, углов резания, углов встречи, а также породы распиливаемой древесины, ее толщины, влажности и т. д.

Важнейшие задачи деревообрабатывающих производств:

1. рациональное использование древесного сырья с увеличением выхода пилопродукции;
2. экономия электроэнергии; применение энергосберегающих технологических процессов, оптимальных и рациональных режимов работы оборудования;
3. увеличение производительности труда (количественного и ценностного); 4) коренное улучшение качества продукции.

Эти задачи поможет решить качественная подготовка к работе и квалифицированная эксплуатация пил и другого дереворежущего инструмента и оборудования.

Для всех деревообрабатывающих производств исходное сырье – пиломатериалы, продукция лесопильных предприятий. При их производстве учитываются припуски на усушку, строгание, рассеивание и распиловку.

Припуск на усушку определяется физическими особенностями древесины, и влиять на его величину при распиловке невозможно. Припуск на строгание зависит от глубины неровностей и возникающей волнистости пропила. Чем больше толщина срезаемой стружки, тем глубже неровности. Ухудшение точности развода, плющения, наплавки, напайки зубьев создает глубокие риски. Неправильная и некачественная подготовка к работе пильных дисков приводит к возникновению волнистого пропила. Все это требует значительного увеличения припуска на строгание. Припуск на распиловку при прямолинейных пропилах зависит от толщины применяемых пил, величины уширения зубчатой кромки на стороны.

Эти припуски зависят от квалификации, мастерства и качества работы исполнителей, готовящих пилы к работе. Чтобы уменьшить припуски на распиловку, строгание досок и заготовок, применяют пилы наименьшей допустимой толщины, тщательно готовят их к работе.

На качество подготовки пил к работе влияют культура труда в инструментальных участках предприятий и оснащенность рабочих мест, которые часто не отвечают современным требованиям.

Исследования показали, что увеличение ширины пропила только на 0,1 мм в среднем причиняет промышленности рассредоточенный материальный ущерб в размере 10…20 к. на 1 м³ распиленного сырья (1984 г.). Сегодня это значительно больше. На многих лесозаготовительных, лесопильных, деревообрабатывающих, плитных предприятиях необоснованно применяют пилы толщиной 3,0. ..3,2 мм и 4. ..5,5 мм при диаметре 250…560мм. Например, в Архангельске на фрезернопильных станках ЛАПБ применяют круглые пилы диаметром 550…560 мм, толщиной 5,0…5,5 мм вместо 2,8…3 мм, выпускаемых по ГОСТ 980-80. Они дают ширину пропила 8…9 мм вместо 5 на пилах нормальных размеров. В итоге от некачественной и неквалифицированной подготовки пил к работе промышленность несет большие убытки.

В понятие подготовки круглых пил к работе входят: очистка пил от остатков пиления или консервации, правка, проковка пильных дисков и подготовка зубьев к пилению. Для этого их разводят в стороны или плющат, наплавляют на них износостойкие материалы или напаивают пластинки из твердого сплава, затем зубья затачивают. Наиболее специфичны и трудоемки операции правки, проковки пильных дисков и заточки зубьев пил, особенно с пластинками из твердого сплава и сверхтвердых материалов.

Для развода, плющения, заточки зубьев созданы специальные заточные станки, полуавтоматы и роботизированные заточные центры, которые на этих операциях заменили тяжелый труд рабочих, однако правку и проковку пильных дисков механизировать пока не удается: каждый пильный диск имеет свое распределение внутренних напряжений, свои дефектные места. Кроме того, различные условия пиления требуют индивидуального подхода к выбору пил и подготовки их пильных дисков к работе с учетом специфики их эксплуатации.

В технологии подготовки круглых пил к работе наибольшую сложность представляют приемы выявления местных и общих дефектов на пильных дисках, их определение, способы устранения и натяжения зубчатой кромки посредством создания необходимых сжимающих напряжений в средней зоне.

В данной работе обобщены результаты научных исследований автора и других специалистов, достижения в области конструирования круглых пил у нас и за границей, опыт передовых предприятий, пилоправов, станочников. Это позволит принимать обоснованные решения в конкретных условиях работы круглых пил и при проектировании новых круглопильных станков.

Глава 1. Круглые пилы и их классификация

Условия работы круглых пил

Круглая пила – это многорезцовый инструмент, имеющий форму диска, сферы, квадрата, спиральных секторов или цилиндра. Пиление осуществляется 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 определяется скоростью подачи и предназначено для подачи обрабатываемого материала на пилу или пилы на материал.

Осуществление процесса пиления возможно только в том случае, если 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, образующиеся 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 высококачественных легированных сталей, а размеры определяют по соответствующим 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 прочности 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.

Рис. 1.1.

Схема возможных основных случаев резания слоистого материала:

1, 2 – торцовое; 3, 4 – продольное; 5,6 — поперечное

При выборе профилей зубьев, их углов резания и режимов пиления необходимо учитывать основные случаи резания слоистого материала (рис. 1.1): торцовый рез в радиальном 1 и тангенциальном 2 направлениях, продольный рез в тангенциальном 3 и радиальном 4 и поперечный рез в тангенциальном 5 и радиальном 6 направлениях.

В зависимости от назначения пил профиль зубьев и их угловые значения бывают разными. По виду пиления (поперечное, продольное или смешанное) круглые пилы делятся на пилы для продольной, поперечной и смешанной распиловки древесины и древесных материалов, отличающиеся друг от друга характером резания, профилем зубьев и способом их заточки.

Классификация круглых пил дана на схеме.

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 рис. 1.2.

В производственной практике применяют пилы с плоским диском (см. рис.1.2, /), имеющим одинаковую толщину по всему сечению, с коническим диском (см. рис. 1.2, 2, 3), пилы с поднутрением (см. рис.1.2, 4, 5)
пилы сферические и цилиндрические (см. рис. 1.2, 8, 9).

Некоторые зарубежные фирмы выпускают конические пилы, у которых сечения пильных дисков имеют форму, показанную на рис. 1.2, б.

За последние годы появились пилы с антишум овым слоем и трехслойные (см. рис. 1,2, б, 7). Из-за усложнения их эксплуатации, они не получили распространения.

Режущая часть зубьев характеризуется угловыми значениями и профилем зубьев. Угловые элементы зубьев круглых пил, их названия и обозначения даны на рис. 1.3. Зубья пил имеют углы: передний, заострения и задний. Передний угол у образован радиусом пилы и передней гранью зуба. Угол заострения р образован передней и задней гранями зуба. Задний угол а образован задней гранью зуба и касательной к окружности вращения пилы, проведенной из вершины зуба. Угол резания 5 заключен между передней гранью зуба и касательной к окружности вращения пилы, проведенной из вершины зуба. Он состоит из угла заострения и заднего угла.

КЛАССИФИКАЦИЯ КРУГЛЫХ ПИЛ ПО КОНСТРУКЦИИ ПИЛЬНОГО ЛИСКА. РЕЖУЩИХ ЗУБЬЕВ И НАЗНАЧЕНИЮ

Рис. 1.2. Конструкции пил:

а – поперечное сечение дисков круглых пил: 1 – с плоским диском; 8 – толщина пильного диска, 8′ – величины уширения пропила на борону (развод, плющения, напайка, наплавка); 2 – односторонняя коническая; 81 – величина развода зубьев; 3 – двусторонняя коническая; 4 – с двусторонним

поднутрением и двусторонним конусом; 5 – с двусторонним поднутрением и односторонним конусом; 6 – с плоским диском и антишумовым слоем; 82 – глубина выточки; 7 – трехслойный диск; 83 – наружные слои из стали повышенной твердости; 84 – внутренний слой из стали вязкой с пониженной твердостью; 8 – сферическая пила; 9 – цилиндрическая пила;

б – сечения пильных писков, выпускаемых некоторыми зарубежными фирмами

Сумма переднего, заднего улов и угла заострения всегда равна 90°
(1.1)

У пил для продольной распиловки древесины передний угол имеет положительное значение, а угол резания меньше 90° (см. рис. 1.3, а, поз. 1, 2, 5); у пил для поперечной распиловки древесины передний угол может иметь отрицательное значение и угол резания может быть 90° и больше (см. рис. 1.3, а, поз. 3, 4, 6).

Кроме этого, каждый зуб пилы имеет две боковые 1-2 и Г-2′, одну короткую 1-Г режущие кромки и задние грани 1-3 и Г-3′ (см. рис. 1.3, б). Короткая режущая кромка образуется пересечением передней и задней граней и заключена между боковыми торцовыми плоскостями пилы. Боковые режущие кромки образуются пересечением передней грани с боковыми плоскостями пилы.

Круглые пилы с плоским диском

Круглые пилы с плоским диском изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 980-80 «Пилы круглые плоские для распиловки древесины»¹ двух типов: для продольной (тип 1) и поперечной (тип 2) распиловки. Размеры и профили зубьев этих пил даны на рис. 1.3, а, поз. 1,2,3,4 и в
таблице 1.1, 1.2. Эти пилы применяют на различных круглопильных станках, они получили широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства.

Рис. 1.3. Профили зубь- ев круглых пил и их режущие кромки:

а – профили зубьев: 1 – с ломанолинейной задней гранью; 2 – с прямолинейной задней гранью;

3, 6 – несимметричный профиль; 4 – симметричный профиль; 5 – с криволинейной задней

лы; I – шаг зубьев; Ь – высота зубьев; г – радиус закругления междузубной впадины;

б – режущие кромки (грани) зуба пилы: 1-Г – короткая режущая кромка; 1-2 и Г-2′- боковые режущие кромки (грани)

Основные линейные размеры, характеризующие эти пилы, могут быть изменены независимо друг от друг, но их оптимальные значения, обеспечивающие наиболее эффективную эксплуатацию, взаимозависимы. Эти зависимости эмпирические, они установлены научно-исследовательскими работами и многолетней производственной практикой эксплуатации круглых пил.

¹ У нас первый ГОСТ на круглые пилы был создан в 1941 г. (ГОСТ 980-41), пересмотрен и дополнен в 1958 г., расширен в 1963 г., уточнен в 1969 г., изменен в 1980 г.

Требования к созданию в пилах нормированного напряженного состояния было разработано автором применительно к оптимальным скоростям резания 40-60 м/с (дающим наименьшие энергозатраты) и впервые включено в ГОСТ 980-63. В 1969 г. эти нормативы были уточнены для пил диаметром 1000+1500 мм. ГОСТ 980-80 ликвидировал увязку этих нормативов с указанными скоростями резания, сделал их обезличенными, что привело к дезориентации работников предприятий конструкторов и ухудшению нормальной работы пил.

1.2. Угловые значения круглых пил с плоским диском

Номер	Угловые значения, град.
профиля	y	β	а	б
	Для продольной распиловки ГОСТ 980-80
1	35	40	15	55
2	20	40	30	70
	Для поперечной распиловки ГОСТ 980-80
3	0	40	50	90
4	-25	50	65	115
	Встречающиеся в эксплуатации
5	35	40	15	55
6	-15	45	60	105

Основные из этих зависимостей для круглых пил с плоским диском:

	(1.2)
	(1.3)
для пил поперечной распиловки:
	(1.4)
	(1.5)
	(1.6)
для пил продольной распиловки:
	(1.7)
	(1.7а)
	(1.8)
	(1.8а)
	(1.9)

где D – диаметр пилы, мм; S – толщина пильного диска, мм; z – количество зубьев, шт.; t– шаг зубьев, мм; h – высота зубьев, мм; r – радиус закругления междузубной впадины, мм.

Из зависимостей (1.2) – (1.9) видно, что размеры круглых пил с плоским диском для продольной и поперечной распиловок древесины определяются диаметром пилы и толщиной пильного диска, а размеры зубьев величиной шага, высотой зуба и углами резания.

О поперечной устойчивости полотна пилы косвенно можно судить по отношению , которое растет с увеличением S при неизменном значении D и с уменьшением D при неизменном значении S.

Отношение Л/5 характеризует поперечную устойчивость зубьев пил, которая обычно выше поперечной устойчивости диска пилы. Поэтому решающее значение на жесткость пилы и процесс пиления оказывает отношение

Пила с высокой поперечной жесткостью полотна и зубьев менее чувствительна к воздействию боковых сил, возникающих при пилении, и дает лучшее качество поверхности распила, чем пила с малой поперечной устойчивостью. Поэтому для улучшения качества поверхности распила выгодно работать пилами, имеющими: 1) малый диаметр; 2) большую толщину полотна пилы; 3) малую высоту зубьев.

Однако увеличение толщины пилы вызывает рост мощности, расходуемой на резание, и увеличение количества отходов, что экономически невыгодно (особенно при выпиловке досок и из досок – черновых заготовок небольшой толщины), а малая высота зубьев уменьшает объем междузубных впадин, что нежелательно при распиловке материала большой толщины с большими подачами на зуб.

Рациональные отношения указанных величин и угловые значения зубьев, установленные научно-исследовательскими работами и производственной практикой, положены в основу конструирования круглых пил. Оптимальные значения линейных величин даны в табл. 1.1, а углов резания-в табл. 1.2.

Профили зубьев круглых пил

Зубья круглых пил должны иметь достаточно высокую прочность, поперечную устойчивость и хорошую стойкость лезвия (короткой и боковых режущих кромок). Стойкость лезвия зубьев круглых пил помимо качественных показателей металла определяется еще угловыми величинами зубьев. Выбор угловых значений зубьев зависит от целого ряда факторов: материала пил, породы распиливаемой древесины, ее состояния (сухая, сырая, мерзлая), структуры древесного материала, выбранных режимов пиления и т.д.

Профили У, 2, 5 (см. рис. 1.3) предназначены для пил продольной распиловки, а профили 3, 4, 6 – для поперечной распиловки древесины. Часто при продольной распиловке древесины применяют пилу с профилем 2, но он не является наилучшим, так как не позволяет сделать передний угол резания более 20 – 25° из-за ослабления кончиков зубьев, а наличие большого заднего угла создает неблагоприятное воздействие на кончик зуба сил резания. В результате он быстро деформируется, и пила дает плохое качество поверхности распила при больших усилиях резания и подачи. В связи с этим профиль 2 следует применять на пилах малого диаметра, при большом числе зубьев и там, где это требуется по целому ряду различных местных причин. Наилучшие результаты при продольной распиловке древесины дают профили 1 и 5, при поперечной распиловке – профиль 3 и при некоторых специфичных условиях – профиль 4.

Основные технические требования, предъявляемые к круглым пилам с плоским диском

Пилы, выпускаемые согласно ГОСТ 980-80, изготовляют из стали марки 9ХФ (по ГОСТ 5950-73), микроструктура которой – мелкодисперсный тростосорбит с мелкими, равномерно распределенными карбидами. Они не должны иметь обезуглероженного слоя.

Твердость пил должна находиться в пределах НRCэ 40-45. Различие в твердости в разных точках пилы не должно превышать 4 единиц НRCэ. На пилах не должно быть трещин, волосовин, расслоений, плен, забоин, черновин, выкрошин, поджогов, заусенцев и коррозии.

Шероховатость поверхностей пил, передних и задних поверхностей заточенных зубьев и поверхности посадочного отверстия не должна быть ниже 6-го класса по ГОСТ 2789-73. На поверхностях пил не допускаются следы от удара молотком глубиной более 0,06 мм (при D<900 мм), 0,08 мм (при D>900 мм).

Кромки центрового посадочного отверстия должны быть притуплены. На не заточенных пилах не должно быть отогнутых зубьев.

Дефекты на поверхности пилы (коробления, выпучины, слабые места и др.) отрицательно сказываются на работе, вызывая отклонение ее от плоскостности. Поэтому у пильного диска, поставленного в вертикальное положение, отклонение от плоскостности не должно превышать: для пил диаметром до 450 мм – 0,1 мм; свыше 450 до 800 – 0,2 мм; свыше 800 до 1000 мм – 0,3 мм; 1260 мм – 0,4 мм; 1500 мм – 0,5 мм. Отклонение от плоскостности центральной части пилы в зоне зажимных фланцев не должно превышать 0,05 мм. Необходимо стремится к уменьшению этих отклонений.

Пилы диаметром 250 – 1500 мм изготовитель обязан выпускать прокованными. Проковка соответствует оптимальным скоростям резания 4060 м/с, выявленным научно-исследовательскими работами и закладываемым в конструкции круглопильных станков (см. главу 6, табл. 6.6; разделы 6.9; 6.10 табл. 6.7, 6.8), (часть 2 [33]).

Проковывается средняя зона пилы, кроме центральной части, зажимаемой зажимными фланцами. Величина проковки определяется по ослаблению средней зоны пилы. Для этого пилу кладут на три равномерно расположенные точечные опоры, отстоящие на 3-5 мм от окружности впадин зубьев. Пила, установленная на эти опоры в свободном состоянии, должна приобрести равномерную вогнутость (тарельчатость). После этого на пилу накладывают рабочей кромкой металлическую линейку, длина которой должна быть больше диаметра пилы. Величины вогнутостей относительно этой линейки, измеренные щупом с обеих сторон пилы на расстоянии 1015 мм от края ее центрового отверстия, должны соответствовать данным, приведенным в табл. 6.6 (для пил стальных с плоским диском).

Предельные отклонения вогнутости прокованных пил не должны превышать: для пил диаметром до 450 мм +0,08 + -0,06 мм; свыше 450 до 710 мм +0,2 + -0,05 мм; свыше 710 до 1000 мм +0,35 + -0,05 мм; свыше 1000 мм +0,55 + -0,05 мм.

Отклонения в пилах с симметричным расположением поля допуска не должны превышать: по диаметру пил – удвоенного допуска 8-го класса точности по ОСТ 1010 и ГОСТ 2689—64; по толщине пил до 2,5 мм – 5-го класса точности ОСТ 1025, свыше 2,5 мм – 7-го класса точности по ОСТ 1010. Отклонения по диаметру посадочных отверстий не должны превышать: для пил диаметром до 400 мм по А₃ ОСТ 1013, свыше 400 до 1600 мм по Аза ОСТ НКМ1017.

Разнотолщинность в одной и той же пиле не должна превышать: для пил диаметром до 450 мм – 0,05 мм; свыше 450 до 800 мм – 0,08 мм; свыше 800 до 1000 мм – 0,10 мм; 1250 мм -0,15 мм; 1600 – 0,20 мм.

Разность двух любых шагов зубьев пилы не должна превышать: для пил с шагом зубьев до 10 мм – 0,4 мм; свыше 10 до 20 мм – 0,6 мм; свыше 20 до 40 мм – 1,0 мм; свыше 40 до 60 мм – 1,5 мм; свыше 60 мм – 2,0 мм.

Отклонения передних углов и углов заострения не должны превышать ±2°.

Радиальное биение вершин зубьев пил не должно превышать следующих величин, мм:

Диаметр пилы

До 360

Свыше 360 до 630

» 630 » 1000

1250 и 1500

Пилы не заточенные 0,5 0,8 1,2

Пилы заточенные 0,8 —- —- 0,8

Необходимо стремиться к обеспечению всех точностных параметров и уменьшать все отклонения от нормальных размеров к плоскости.

Зубья пил должны обладать способностью к разводу на величину: для пил толщиной до 1,4 мм – 0,6 мм; свыше 1,4 до 2,5 мм – 1,0 мм; свыше 2,5 до 3,6 мм – 1,3 мм; свыше 3,6 мм – 1,5 мм.

Зубья пил диаметром 1260 мм и более завод-изготовитель обязан заточить, развести, при этом отгибается часть зуба на расстоянии 0,5…0,9 его высоты от вершины при высоте зуба до 15 мм и 0,3+0,5 его высоты при высоте зуба более 15 мм.

Завод-изготовитель гарантирует определенный срок непрерывной работы пил без переточки при распиловке древесины хвойных и мягких лиственных пород (со скоростями резания 40-60 м/с и в условиях, соответствующих табл. 1.3).

1.3. Режимы пиления при испытаниях пил на соответствие требованиям (в редакции ГОСТ 980-69), мм

Диаметр пил	Высота пропила не менее	Подача на зуб не менее		Диаметр пил	Высота пропила не менее	Подача на зуб не менее
		продольная распиловка	поперечная распиловка			продольная распиловка	поперечная распиловка
125-200	25	0,07	0,03	710- 1000	200	—–	0,10
250-400	60	0,20	0,05	10001250	320	1,20	. —
450-630	80	0,40	0,08	1250- 1500	360	—	0,30
710-900	200	0,70	—

Потребитель имеет право проверить пилы, полученные от заводаизготовителя на соответствие их требованиям ГОСТ 980-80. Проверять пилы на работоспособность нужно на исправных круглопильных станках, соответствующих установленным для них нормам точности при скоростях резания 40-60 м/с для продольного пиления и до 70 м/с для поперечного пиления. Перед испытанием у заточенных пил проверяют плоскостность, величину вогнутости и развода зубьев. Испытываемые новые пилы, полученные с завода-изготовителя, не правятся и не проковываются. Пилы испытывают на древесине хвойных или мягких лиственных пород влажностью 20-80 % в течение 5 мин непрерывной работы на режимах, указанных в табл. 1.3. Заводская проковка круглых пил должна обеспечивать нормальную их работу на этих режимах.

После испытаний на пилах не должно быть поломанных зубьев, на зубьях – заметных следов затупления, зубья пил должны сохранять развод, а его уменьшение на сторону не должно превышать 0,05 мм. Испытанные пилы должны быть пригодны для дальнейшей работы без их правки, проковки, развода зубьев и заточки.

Неплоскостность пил и их проковку проверяют короткими и длинными линейками и щупами. Если проверяемые пилы не удовлетворяют требованиям ГОСТ 980—89 и не обеспечивают нормальной работы на указанных режимах пиления, потребитель должен сообщить об этом заводуизготовителю и имеет право потребовать замены пил.

Новые конструкции круглых пил

Пилы с антишумовым и антифрикционным слоем. За последние годы появились круглые пилы с плоским диском, пониженным шумом и уменьшенным коэффициентом трения. Снижение шума достигается за счет изменения конструкции пильного диска и создания на нем специального упруговязкого слоя (см. рис. 1.2, 6). Из рисунка видно, что на одной из поверхностей пилы (или на обеих) имеется специальная выточка глубиной $2. Поверхность углубления смазывают специальным клеем или иным упруго-вязким материалом, на который наклеивают жесткий материал. Некоторые зарубежные фирмы в качестве упруговязкого слоя применяют аморфные полимеры или сополимеры, натуральную или синтетическую резину, поливинилхлорид, полиуретан. Некоторые зарубежные фирмы считают, что для создания упруговязкого слоя наиболее желательны гликоль-диизоцианатные сополимеры, толщина слоя из которых должна быть не более половины толщины пильного диска и не более толщины наклеиваемого на него жесткого листа. Толщина наклеиваемого жесткого листа должна быть не более половины толщины пильного диска. Наклеиваемый на пилу жесткий лист может быть сделан как из того же металла, что и пильный диск, так и из другого. Установлено, что шум, издаваемый пилами этой конструкции, значительно меньше шума, издаваемого пилами с плоским диском обычной конструкции и аналогичных размеров. Для уменьшения трения пилу покрывают тефлоном.

Однако у этих пил есть существенный недостаток; неизбежные правка и проковка этих пил затруднены из-за наличия упругих слоев. Кроме того, они неизбежно будут разрушать эти слои и покрытия, сокращать срок её целостности.

Круглые пилы с трехслойным пильным диском Наружные слои этих пил изготовлены из высококачественной инструментальной стали, а средний слой из конструкционной вязкой стали. Такой трехслойный лист делают в прокатном стане по специальной технологии. Из этого листа изготовляют круглые пилы, у которых в процессе закалки, твердость наружных слоев может быть доведена до НК.С 50-60. Если обычную однослойную пилу закалить до такой твердости то, при разводе ее зубья обламываются, а сам пильный диск при правке и проковке дает трещины. Наличие у трехслойной пилы вязкого среднего слоя уменьшает ее хрупкость, а повышенная твердость наружных слоев способствует меньшему износу зубьев. Однако эти пилы имеют существенные недостатки: при разводе зубьев требуются повышенные усилия, а в месте изгиба зуба ,в его наружных слоях могут появиться микротрещины, которые в последующем приводят к выкрашиванию режущих кромок. Правка и проковка таких пил затруднены, поскольку наружные слои из-за повышенной твердости при обычных ударах в процессе проковки не дают остаточных деформаций, необходимых для натяжения периферийной зоны. Кроме того, на наружных слоях от ударов молотком могут образовываться микротрещины, которые в процессе эксплуатации будут способствовать разрушению пильного диска.

Поэтому описанная конструкция пильных дисков может найти применение лишь при изготовлении пил малого диаметра, которые не требуют натяжения периферийной зоны.

За последние годы в зарубежной печати появилась информация (часть 2 [39]) о пилах с теплозащитным слоем. В этом случае весь пильный диск покрывают теплозащитным слоем из теплостойкого материала тефлона и этим препятствуют нагреву пилы. Это мероприятие (по информации фирм) повышает устойчивость пил, однако правка и проковка их затруднены.

Пилы с малым количеством зубьев. Для продольной распиловки древесины существует несколько различных конструкций круглых пил с плоским коническим поднутренным диском и с различной зубчатой кромкой. Известны, например, пилы с малым числом зубьев (безопасные), со вставными зубьями, с пластинками из твердых сплавов. Все эти пилы изготовляют наши предприятия серийно или по специальным заказам.

Исследованиями, проведенными у нас и за границей, установлено, что уменьшение количества зубьев на пиле вызывает снижение энергозатрат и усилий резания (часть 2 [33; 40]). Однако при слишком большом уменьшении количества зубьев резко ухудшается качество поверхности распила и возрастает опасность обратного выброса распиливаемого материала. В связи с этим были разработаны специальные конструкции круглых пил с малым количеством зубьев (табл. 1.4)

1.4. Основные параметры и режимы работы круглых пил с малым числом зубьев

z ШТ.	D мм	tмм	l мм	r мм	X мм	иг мм	и м/мин при п мин’1
							2000	3000
	250	98	20	5	0,6-1,2	0,6-1,2	10-20	14-28
8	315	123	25	8	0,6-1,0	0,6-1,0	10-16	14-24
	400	157	30	8	0,6-1,0	0,6-1,0	10-16	14-24
	500	196	30	8	0,6-1,2	0,6-1,2	10-20	14-28
	250	65	20	5	0,6-1,2	0,6-1,2	14,4-29	22-44
	315	82	25	8	0,6-1,0	0,6-1,0	14,4-24	22-36
12	400	105	30	8	0,6-1,0	0,6-1,0	14,4-24	22-36
	500	131	30	8	0,6-1,2	0,6-1,2	14,4-29	22-44
	250	49	20	5	0,6-1,2	0,6-1,2	19-38	30-60
	315	62	25	8	0,6-1,0	0,6-1,0	19-32	30-48
16	400	79	30	8	0,6-1,0	0,6-1,0	19-32	30-48
	500	98	30	8	0,6-1,2	0,6-1,2	19-38	30-60

В отличие от обычных пил с плоским диском пилы с малым числом зубьев имеют ряд особенностей, обеспечивающих снижение энергозатрат и уменьшение сил, вызывающих обратное выбрасывание распиливаемого материала в процессе распиловки. Известно несколько конструкций пил с малым числом зубьев (рис. 1.4), однако принцип их работы по существу один и тот же. Все эти пилы имеют зазор между окружностью вращения кончиков зубьев и окружностью вращения их задних граней (см. рис. 1.4, а, б, г) или

Рис. 1.4. Пилы с малым количеством зубьев промежутком между группами
(безопасные) ~ зубьев (см. рис. 1.4, б). Этот зазор

а, б, в, г- типы профилей зубьев ограничивает проникновение

зубьев пилы в распиливаемый материал и этим определяет величину подачи на зуб. Кроме того, во время работы в пропиле одновременно находится малое количество зубьев, обновременно врезающихся в материал на заранее заданную величину. В результате этого, сопротивление резанию и усилие подачи в сравнении с обычными пилами значительно уменьшаются (до 40%). У пил, изображенных на рис. 1.4,6, сектор без зубьев может быть срезан. Тогда получаются квадратные пилы (см. рис. 3.1).

Пилы с малым числом зубьев могут найти широкое применение в

нашей промышленности, особенно на станках с ручной подачей и на стан-

ках с механической подачей, где скорость подачи не превышает 45 м/мин.

Недостаток этих пил – ручная заточка, так как специальных заточ-

ных средств для них пока нет. Зубья этих пил можно разводить и плющить обычным способам. Иногда на них напаивают пластинки твердого сплава, тогда их износостойкость резко увеличивается.

При распиловке древесины хвойных и мягких лиственных пород передний угол у должен быть равным 35-40°, а при распиловке твердой и мерзлой древесины – около 30°. Скорость подачи и у пил с малым количеством зубьев определяется по формуле

(1.10)
где u – скорость подачи, м/мин; п – частота вращения пильного вала, мин¹;
_z число зубьев на пиле, шт.; х – величина зазора между окружностью кончиков зубьев и их задней (опорной) гранью, мм.

Пример. Дано: z = 8 шт., х =0,6 мм, п = 2000 мин’¹. Для работы взята пила, показанная на рис. 1.4,а. Рассчитать скорость подачи.

Подставив в формулу (1.10) эти значения, получим

При других условиях получаемые скорости подачи приведены в табл. 1.4, где даны и основные размеры пил.

Пилы с малым числом зубьев имеют толщину пильных дисков 1,42,8 мм в зависимости от их диаметра. Углы резания этих пил: y=30-40°, β=45-40, а=15-10 и б=60-50°. Технические требования к качеству и основным параметрам этих пил такие же, как и у пил с плоским диском и обычной конструкцией зубьев.

Название пил «безопасные» связано с уменьшенной вероятностью обратного выброса распиливаемого материала в направлении вращения пильного диска.

При продольном пилении древесины обычными круглыми пилами усилие резания меньше массы доски и силы ее инерции. Однако в момент попадания доски на верхнюю кромку выступающей верхней рабочей части пилы проявляется действие ее массы. В результате действия массы и инерционных усилий, возникающих от действий массы доски, зубья пилы внедряются на большую глубину. При этом величина врезания зубьев в древесину ничем не регламентирована и в древесину врезается не один, а одновременно несколько зубьев на произвольную глубину. В конечном итоге общее усилие резания Pv резко возрастает, превышает силу инерции от массы доски и, если доска ничем не удерживается, выброс ее в направлении вращения пилы становится неизбежным. В этих случаях доска или заготовка от состояния покоя за короткий отрезок времени приобретает скорость вращающейся пилы и может достигать величины скорости резания 30-60 м/с и более.

Для условий безопасности необходимо, чтобы при попадании доски на верхнюю выступающую часть пилы усилие срезания стружки Д было всегда меньше сил инерции /с от массы доски, т.е. Ру<IG. Этому условию почти полностью отвечают круглые пилы с малым количеством зубьев. Рассмотрим это на конкретных примерах.

1.5. Некоторые типы круглых пил со вставными зубьями фирм «Пацифик», «Спир и Джексон», «Икс»

Диаметр		Ширина пропила		Число зубьев, шт.
ММ	дюймы	ММ	ДЮЙМЫ
Тип 1
380 458 560 670 760	14,5 18 22 26 30	5,5; 6,0; 6,5	7/32; 15/64; 1/4	14 18 22 26 30	22 26 30 34
865 965	34 38	5,56; 6,0; 6,36; 6,75; 7,15; 7,55; 7,94	7/32; 15/64; 1/4; 17/64; 9/32; 19/64; 5/16	34 38	38 42
1007 1170 1270 1370	42 46 50 54	6,36, 6,75; 7,15; 7,55; 7,94 7,94; 8,34; 8,74	1/4; 17/64; 9/32: 5/16 5/16; 21/64; 11/32	42 46 50 54	46 50 54 58
1470 1570 1680 1780 1830	58 62 66 70 72	7,94; 8,34; 8,74; 9,12; 9,5	5/16; 21/64; 11/32; 23/64; 3/8	58 62 66 70 72	62 66 70 74 76
Тип 2
914	36	5,56; 6,0; 6,36; 6,75; 7,15; 7,55; 7,94	1/4; 17/64; 9/32; 19/64; 5/16; 7/32; 15/64	26	30
1002 1120 1220	40 44 48	6,36; 6,75; 7,15; 7,55; 7,94	19/64; 5/16; 1/4; 17/64; 9/32	26 32 34	30 36 38
1320 1420	52 56	7,15; 7,55; 7,94; 8,34; 8,74	9/32; 19/64; 5/16; 21/64; 11/32	38 42	42 46
1525 1625 1725 1830 2140	60 64 68 72 84	7.94; 8,34; 8,74; 9,12; 9,5	5/16; 21/64; 11/32; 3/8	44 46 52 56 66	48 50 56 60 70

23

(1.11)

Допустим, что распиливаются сосновые доски следующих размеров: длина 6 0 м, ширина 20 см и толщина 2 и 6 см. Влажность 20 %. Масса этих досок соответственно 12 и 37 кг. Если одну из этих досок положить средней частью на верхнюю часть вращающейся пилы, от действия массы доски возникнет касательная сила резания. Эта сила будет стремиться отбросить доску в направлении вращения пилы, и если эта сила будет больше силы инерции покоя доски, доска может быть отброшена. Следовательно, необходимо знать силу инерции этих досок, которую можно определить из выражения

где Л – касательная сила инерции доски, кгс, т –масса доски, кг; G – вес доски, кгс, t –
время, за которое доска приобретает скорость вращающейся пилы, с; g = 9,81 м/с².

Приняв t =1,0 с, получим силу инерции указанных выше досок. Она соответственно равна 75 и 226 кгм/с².

У обычных пил в древесину одновременно будет врезаться от 2 до 4 зубьев, которые могут углубиться в древесину, на глубину до 3-4 мм и этим вызвать резкое увеличение касательной силы резания.

Опытами установлено, что для срезания стружки (от сосновых досок) толщиной 1 мм, шириной 3,6 мм, при продольном пилении со скоростью 40 и 60 м/с одним зубом пилы требуется усилие около 10 кгс. В результате на обычных пилах усилие выброса доски может достигнуть 120 кгс при внедрении зубьев в древесину на 3 мм и 160 кгс при внедрении на 4 мм.

Из этого ориентировочного расчета видно, что если доска ничем не удерживается, при таких усилиях выброс ее становится неизбежным. Этого не происходит у «безопасных» пил с малым числом зубьев, показанных на рис. 1.4, у которых величина подачи на зуб, количество зубьев, находящихся в пропиле, и усилие резания не изменяются и всегда меньше сил инерции доски. У этих пил опасность обратного выброса возникает главным образом от заклинивания доски при ее деформации и при сужении пропила.

Пилы со вставными зубьями. Эти пилы довольно широко распространены в США и Канаде. Конструкции этих пил показаны на рис. 1.5. Из рисунка видно, что круглые пилы со вставными сменными зубьями имеют плоский диск с гнездами, сменные зубья и замки. Гнезда для зубьев и замков формируют фрезерованием, зубья и замки могут быть изготовлены как штамповкой, так и точным литьем. Замок (см. рис. 1.5, I) играет роль фиксирующей пружины, поэтому его диаметр должен быть несколько больше Диаметра гнезда и изготовлен из соответствующей пружинной стали.

В процессе эксплуатации изношенные зубья легко заменить новыми. Их можно изготавливать из более износостойких сталей повышенной твердости или оснащать пластинками из твердого сплава. Это резко повышает долговечность таких зубьев (примерно в 30 раз по сравнению с обычными пилами). Применение пил со вставными сменными зубьями дазамок для фиксации и крепления вставного зуба значительную экономию высококачественных инструментальных сталей, поскольку сам пильный диск изготавливают из сталей более низкого качества. При правильной эксплуатации он не изнашивается и служит очень долго.

Рис. 1.5. Пилы со вставными зубьями:

1 – пила с замком пружинного типа;

II, III, IV – пилы с замком в виде заклепки;

V – пила с замком в виде эксцентрика;

1 – пильный диск; 2 – вставной зуб; 3 –

За границей многие фирмы выпускают специальные переносные заточные станки, позволяющие затачивать зубья таких пил непосредственно в пиле, не извлекая их из гнезд и не снимая пилы из станка. Этот метод прост, но он не может обеспечить размещения всех режущих зубьев строго на одной окружности. При такой заточке они изнашиваются неравномерно, из-за чего возникает неравномерная подача на зуб, приводящая к ухудшению качества поверхности распила. Поэтому зубья из пил необходимо периодически извлекать и производить их групповую заточку в специальном приспособлении.

На рис. 1.5, II, III, IV показаны круглые пилы со вставными зубьями иной конструкции, где роль замка выполняет специальная заклепка, установленная впотай. В этом случае изношенные зубья заменяют новыми после удаления заклепки. Заклепку устанавливают также новую. У этой конструкции пил гнезда, зубья, замки должны быть сделаны с необходимой тщательностью и соответствующего класса точности.

Круглые пилы со вставными зубьями, выпускаемые фирмой «Спир и Джексон», приведены в табл. 1.5, а пилы, выпускаемые фирмой «Сименс», – в табл. 1.6.

1.6. Размеры пил со вставными зубьями фирмы «Сименс»

Диаметр, мм	Толщина, мм	Число зубьев, шт.	Диаметр, мм	Толщина, мм	Число зубьев, шт.
254	3,06	10	863	4,07	36
356	3,76	14	965	4,07	40
457	3,76	18	1067	4,07	44
550	3,90	22	1168	4,07	48
660	3,90	26	1270	4,07	52
762	4,07	30	1422	4,19	58

Пилы диаметров 254-400 мм иногда делают даже с 4 и 6 зубьями (исходя из условий работы).

Из таблиц видно, что круглые пилы со вставными зубьями выпускают довольно широкой номенклатуры. Эти пилы дают большую ширину пропила, которая колеблется от 5,5 мм при диаметре 380 мм до 9,5 мм при диаметре 2140 мм, что в 4-5 раз больше, чем у ленточных пил, и в 23 раза больше, чем у рамных. Увеличение ширины пропила вызывает рост энергозатрат и количества отходов. Это весьма серьезный недостаток круглых пил со вставными зубьями, так как при большом количестве резов и выпиловке сравнительно тонких досок до 50-60 % древесного сырья уходит в отходы. Поэтому эти пилы обычно применяют при выпиловке из бревен брусьев и шпал, когда на бревне требуется сделать малое количество резов.

Рассматривая круглые пилы со вставными зубьями, необходимо обратить внимание на одну особенность, связанную с подготовкой их к работе. Известно, что для обеспечения нормальной работы круглые пилы проковывают и этим, ослабив среднюю зону пилы, создают натяжение ее зубчатой кромки. Если круглую пилу со вставными зубьями (например, диаметром 1000-1200 мм) расположить на трех опорах в горизонтальной плоскости, то стрела прогиба (как и у обычной с плоским диском) у нее будет около 1,5-1,8 мм. Если из этой пилы вынуть все зубья вместе с замками, пильный диск приобретет форму тарелки, а стрела прогиба достигнет 15-20 мм. Выпуклость диска переходит на противоположную сторону только под действием весьма значительного усилия. Это свидетельствует о том, что круглые пилы со вставными зубьями следует проковывать до установки зубьев. Однако величина стрелы прогиба средней зоны должна быть такова, чтобы после установки зубьев она соответствовала принятому режиму работы. После установки зубьев пружинящее действие их замков растягивает зубчатую кромку, вследствие чего излишняя слабина средней зоны пилы выбирается.

С вытягиванием зубчатой кромки после установки зубьев с замками должны быть связаны размеры гнезд и пружин. Допуски на их изготовление, а также размеры и допуски фиксирующих, пружинящих замков Должны быть между собой увязаны. При этом начальная проковка пильных дисков после установки зубьев должна сохранять такую остаточную величину, которая необходима для конкретных условий пиления.

При эксплуатации круглых пил со вставными зубьями необходимо тщательно следить за надежностью крепления зубьев и за отсутствием трещин на пильном диске в зоне зубчатой кромки.

Глава 2. ПИЛЫ С ПЛАСТИНКАМИ ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

В производстве мебели и различных столярно-строительных изделий получили широкое применение новые конструкционные, облицовочные и отделочные материалы.

Появились новые отрасли промышленности по производству древесностружечных и древесноволокнистых плит как неотделанных, так и отделанных специальными пластиками и декоративными пленками.

Раскрой и форматная обрезка этих материалов (обладающих абразивными свойствами) на нужные размеры потребовали создания новых, более износостойких режущих инструментов, в частности круглых пил, оснащенных специальными пластинками из твердого сплава, эльбора, искусственных алмазов.

Износостойкость пил, оснащенных пластинками из твердого сплава, значительно выше износостойкости обычных пил, изготовленных из инструментальных сталей. Сравнительная износостойкость их в деревообрабатывающих производствах имеет соотношение 1 : 54 (за единицу приняты пилы, изготовленные из инструментальных сталей). Для распиловки многих древесных материалов, обладающих абразивными свойствами (в том числе и для древесных плит), пилы, оснащенные пластинками из твердого сплава, являются единственным эффективным инструментом. При распиловке древесностружечных плит износостойкость круглых пил, оснащенных пластинками из твердого сплава почти, в 30 раз выше этого показателя у обычных стальных пил, изготовленных по ГОСТ 980-80.

Сравнительная износостойкость дереворежущего инструмента из разных материалов характеризуется следующими данными (ЦНИИМОД):

Материал Р18 ВК25 ВК20 ВК15 ВК8 ВК6

Коэффициент износостойкости 1 15 17,5 29 50 52

Сравнительная износостойкость различных материалов, применяемых для зубьев пил при распиловке древесностружечных плит в порядке возрастания: малолегированные стали 85Х – 1, высоколегированные стали Х12Ф1-4, быстрорежущие стали Р9-7, твердый сплав ВК15-27 (данные МЛТИ). Пластинки из твердого сплава имеют твердость 88 … 92 ИКС и не требуют ни закалки, ни отпуска, имеют низкий коэффициент линейного расширения (по отношению к стали 1 : 2).

¹ Первый ГОСТ на «Пилы дисковые дереворежущие, оснащенные пластинками из твердого сплава» под руководством автора был разработан в 1961 г. (ГОСТ 9769-61), пересмотрен в 1969 г. и 1979 г. уже без участия автора. В действующем ГОСТ 9769-79 отсутствуют требования к нормализованному напряженному состоянию пильных дисков. Это не обеспечивает получение нормальных, прямолинейных, качественных пропилов. В данной работе эти нормативы даны в главе 6 раздел 10 табл. 6.7.

2.1. Параметры дисковых пил с твердосплавными пластинками для обработки древесных материалов по ГОСТ 9769-79

Диаметр пил D, мм	Диаметр центрового отверстия dф, мм	Количество зубьев на пиле Z, шт.	Толщина пильного диска S, мм	Свес кончика зуба на сторону S1, мм	Ширина зубьев В, мм	Длина прорези I, мм	Передний угол y°	Угол косой заточки по задн. пов.
160	32	24	2,0	Тип 1 0,4	2,8	15	-20	15
200	32; 80	48	2,0; 2,4	0,4	2,8; 3,4	15	10	0
250	50	24; 36; 56	2,0; 2,4	0,4; 0,5	2,8,3,4	15	10	0
315	50	36,56; 72	2,0; 2,4	0,4; 0,5	2,8; 3,4	20	10	0
355	50	36; 56	2,4; 2,8	0,4; 0,6	3,2; 4,0; 4,1	20	0; 10	0
400	50	56; 72	2,4; 2,8	0,4; 0,65	3,4; 4,1	20 •	10	0
450	50; 80	56; 72	2,8; 30	0,75	4,3; 4,5	30	10	0
100	32	24; 36; 48	2,0	Тип 2 0,4	2,8	15	10
160	32	24; 36; 48	2,0	0,4	2,8	15	10	—
180	32	48	2,0; 2,4	0,4; 0,5	2,8; 3,4	15	10
200	32; 80	36; 48	2,0; 2,4	0,4; 0,5	2,8; 3,4	15	10	—
250	32; 50; 130	24; 36; 56	2,0; 2,4	0,4; 0,5	2,8; 3,4	15	10; 20	—
315	50; 80	24; 36; 56	2,0; 2,4	0,4; 0,55	2,8; 3,5	20	10; 20	—
355	50; 80	24; 36; 56	2,4; 2,8	0,4; 0,6	3,2; 4,0	20	10; 20	–
400	50; 80	24; 36; 56	2,4; 2,8	0,4; 0,5; 0,65	3,4; 4,1	20	10; 20	–

Тип 1. Для распиловки древесностружечных и столярных плит, фанеры, облицованных щитов, щитов, облицованных волокнистой плитой, листовыми пластиками и для поперечной распиловки цельной и клееной древесины.

Тип 2. Для поперечной распиловки волокнистых плит М – место маркировки.

По требованию потребителя допускается: изготовление пил диаметром 355 и 400 мм с углом наклона передней поверхности Х= 15°, а диаметром 160, 200, 250 и 400 мм с односторонней заточкой задней главной поверхности.

Круглые пилы с пластинками из твердого сплава у нас производятся по ГОСТ 9769-79 «Пилы дисковые с твердосплавными пластинками для обработки древесных материалов». Предусмотрен выпуск пил двух типов: 1) с разносторонними и односторонними углами наклона передних и задних главных поверхностей зубьев (для распиловки древесностружечных и столярных плит, фанеры, фанерованных и нефанерованных щитов, облицованных волокнистой плитой, листовыми пластиками, для поперечной распиловки цельной и клееной древесины, для распиловки фанерованных Щитов поперек волокон) при высоких требованиях к качеству обработки без углов наклона передних и задних поверхностей зубьев; 2) для продольной распиловки цельной и клееной древесины и распиловки волокнистых плит. Размеры пил обоих типов приведены на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Пилы дисковые с твердосплавными пластинками для обработки древесных материалов (ГОСТ 9769-79)

Применение этих пил на деревообрабатывающих предприятиях потребовало разработки технических средств, связанных с их эксплуатацией, новых режимов пиления, специальных сложных заточных станков и роботизированных центров для заточки и доводки режущих кромок зубьев, специальных станков и автоматов для напайки пластинок из твердого сплава к зубьям пильных дисков при изготовлении и ремонте пил, иных методов правки и проковки пильных полотен. Резко повысились требования к технологии изготовления пил на заводе-изготовителе.

Основные размеры круглых пил с пластинками из твердого сплава определяются по эмпирическим формулам:

	(2-1)
	(2.2)
	(2.3)
	(2.4)

где a-гдополнительный конструкционный размер; 1-шаг зубьев.

Радиус закругления впадин не менее 2 мм; задний угол корпуса пилы принимают на 5…8° больше заднего угла режущего участка пластинки из твердого сплава.

Основным изготовителем твердосплавных пил длительное время был горьковский металлургический завод (ГМЗ), с 1993 г. их стал изготовлять ЦНИТИ.

Основные технические требования к пилам

Диски круглых пил с пластинками из твердого сплава изготавливают из стали 50ХФА по ГОСТ 14959-79 или 9ХФ по ГОСТ 5950-73, режущие твердосплавные пластинки зубьев пил – из твердого сплава ВК15 или ВК6 по ГОСТ 3882-74. Форма и размеры пластинок из твердого сплава должны соответствовать ГОСТ 13833-77. Типу 1 соответствует форма пластинок 02Д, типу 2-01Д, типу 3-03Д.

Пластинки из твердого сплава припаивают припоем марки ПСр40 по ГОСТ 19738-74. Для пил с шагом 17 мм и более пластинки допускается паять латунью марки Л63 по ГОСТ 15527-70 и другими сплавами, обеспечивающими эксплуатационную прочность и надежность крепления пластинок к зубьям круглых пил. Паяльный шов должен быть сплошным, его разрывы более 10 % общей длины не допускаются.

Твердость пильного диска 39.. 44 НRС. Зона термического влияния от нагрева при пайке расположена между вершиной зуба и его основанием.

Эти зоны не должны перекрывать друг друга у соседних зубьев. Необходимо строго соблюдать режим пайки пластинок.

Температурные компенсаторы в виде специальных прорезей (рис. 2.1, а, 4) располагают на противоположных концах взаимно перпендикулярных диаметров пилы, их глубина 15+20 % радиуса. (Можно иметь 6… 8 и более компенсационных прорезей разной длины).

На поверхностях корпусов пил не должно быть трещин, следов коррозии, на режущих кромках зубьев – сколов и трещин. На поверхностях пильных дисков не должно быть следов цвета побежалости от нагрева при пайке пластинок. Допускаются следы удаления цветов побежалости. Параметры шероховатости поверхностей пил по ГОСТ 2789-73: передних и задних главных и вспомогательных поверхностей, прилежащих к вспомогательным режущим кромкам К₂<1,6; задних вспомогательных поверхностей зубьев, прилежащих к вспомогательным коротким кромкам – К₂<6,3; торцовых поверхностей корпусов пил в зоне удаления цветов побежалости R._а<3,2, торцовых поверхностей корпусов пил и посадочного отверстия R_z<6,3; остальных поверхностей R_z <25.

Пилы тщательно выправляют. На торцах корпусов следы от удара молотком не должны быть более 0,05 мм. Кромки центровых отверстий, впадин между зубьями и температурных компенсаторов должны быть притуплены.

Предельные отклонения углов зубьев не должны быть более: переднего- 1°30′; главного заднего угла а, углов наклона передней и главной задней поверхности

и

по отношению к торцовой поверхности корпуса ±2°; вспомогательных углов в плане <р и задних углов вспомогательных поверхностей щ = +30′. Предельные отклонения диаметров пил, мм: диаметром до 160 мм ±1, свыше 160 мм ±2. Предельные отклонения диаметров посадочного отверстия по Н8. Предельные отклонения толщин дисков пил по h12, а изготовленных из холоднокатаной тонколистовой стали по ГОСТ 19904-74 не более, мм: при толщине 2 мм ±0,12; при толщине 2,4 ±0,14; при толщине 2,6; 2,8; Змм ±0,15 (уменьшение разнотолщинности и сужение поля допусков улучшает стабильную работу пил и качество распиловки).

Предельные отклонения по толщине корпусов пил высшей категории качества, изготовленных из холоднокатаной тонколистовой стали по ГОСТ 19904-74, не более, мм: при толщине 2 мм ±0,07; при толщине 2,4 мм ±0,09; при толщине 2,6; 2,8; 3 мм ±0,1.

Разность двух любых шагов зубьев пилы не более, мм: при шаге от 10 до 18 мм – 0,6; свыше 18 до 30 мм – 0,7; свыше 30 мм – 0,8.

Отклонение от плоскостности корпуса на каждой стороне пильного диска, поставленного в вертикальной плоскости, не более 0,1 мм для пил диаметром до 400 мм и 0,15 мм для пил диаметром свыше 400 мм (без учета следов правки).

Плоскостность пил проверяют контрольной линейкой и щупами или приборами и приспособлениями для измерения плоскостности. Контрольные линейки накладывают по диаметрам, радиусам и хордам на обе стороны пилы, поставленной в вертикальное положение (или в специальном приспособлении). Отклонение пилы от вертикальной плоскости не более ±5 мм.

Разнотолщинностъ в одной и той же пиле в разных местах не должна превышать, мм: у пил диаметром до 400 мм 0,05 (0,04); более 400 мм 0,07 (0,06) (в скобках допуски для пил высшей категории). Предельные отклонения выступов твердосплавных пластинок относительно торца корпуса пилы не должны превышать, мм: при 8] до 0,5 +0,15; при 81 свыше 0,5 +0,15; -0,1. Уменьшение этого допуска способствует улучшению чистоты поверхности распила.

Торцовое биение у вершин зубьев пил не должно превышать 0,2 мм для пил диаметром до 400 мм и 0,25 мм для пил диаметром свыше 400 мм. (Чистота поверхности распила выше при уменьшении допусков.) Радиальное биение вершин зубьев пил не должно превышать 0,15 мм. Торцовое и радиальное биение проверяют при установке пил на оправку (и закреплении их шайбами и гайками) или в специальное приспособление (рис. 7.2). Диаметр зажимных фланцев должен соответствовать имеющимся в круглопильном станке, их торцовое биение не должно превышать 0,02 мм на радиусе 100 мм.

Пилы статически уравновешивают на заводе-изготовителе и перед эксплуатацией после ремонта и заточки. Дисбаланс (статическая неуравновешенность) не должен превышать, г- мм; для пил диаметром до 250 мм 250(200), диаметром 315 и 355 мм – 400(300), диаметром до 400 мм 500(400), диаметром до 450 – 550(450). В скобках допуски для пил высшей категории качества.

Диски круглых пил с зубьями, оснащенными пластинками из твердого сплава, должны быть прокованы, средняя зона ослаблена.

Для пил, работающих при скоростях резания 40…60 м/с, величина проковки должна соответствовать данным табл. 6.7. При работе этих пил на скоростях резания менее 40 м/с величину проковки следует уменьшить примерно в 1,3… 1,5 раза, а при скоростях резания более 50 м/с во столько же раз увеличить. При отсутствии нужного напряженного состояния эти пилы, как и стальные, к нормальной работе не пригодны.

Потребитель, получив круглые пилы, оснащенные пластинками из твердого сплава, имеет право проверить их в работе на режимах, приведенных в табл. 2.2. Гарантированный срок службы должен соответствовать Данным последней графы.

2.2. Режимы испытания круглых пил с пластинками из твердого сплава на станках с установленными нормами точности

		«Г			Й”
Обрабатываемый материал	Операция	Высота прошп мм	Диаметр пилы, мм	Частота вращ< ния, мин’1	Скорость пода’ м/мин	Оборудование	Средний перис стойкости
Древесностружечная плита	Предварительный раскрой плит на щиты	64 32	400; 450 315; 355	3000 3000	18 14	Линии раскроя Станки форматнообрезные	2000 3500
Плиты древесностружечные, облицованные натуральным	Окончательная распилов-	64 32	400…450 315; 355	3000 3000	18 14	Линии раскроя плит Станки форматнообрезные	450 800
шпоном или материалами на основе пропитанных бумаг	ка щитов в размер	16	100…250	6000	24	Линии обработки и фанерования кромок	1000

’ ‘После непрерывного пиления в течение 5 мин на обрабатываемых поверхностях деталей не должно быть прижогов, а на режущих кромках пил – изломов, следов выкрашивания и притупления. Пилы должны быть пригодны к работе и не иметь трещин на дисках.

Особенности пил с пластинками из твердого сплава

Круглые пилы с пластинками из твердого сплава в процессе эксплуатации периодически затачивают, a при необходимости ремонтируют с припайкой новых пластинок. В табл. 2.3 приведены химический состав (без учета примесей) и физико-механические свойства (ГОСТ 3882-74) твердых сплавов вольфрамовой группы.

Цифра в конце обозначения марки сплава характеризует содержание кобальта в процентах, являющегося связующим’ Твердые сплавы разделяют на крупнозернистые К, нормальной зернистости (без обозначения), мелкозернистые М, особомёлкозернистые ОМ. Эти буквы ставят в конце обозначения марки сплава. Величина зерен карбида вольфрама в среднем, мкм: у крупнозернистых 3…5, нормальных 1,5… 3, мелкозернистых 0,5… 1,5, особомелкозернистых менее 1 мкм. Иногда в обозначении сплава ставят буквы, указывающие на особенности технологии производства, например ВК8-В. «В» означает, что изделия из этого сплава спекаются в среде водорода. Марки твердого сплава регламентированы ГОСТ 3882-74.

2.3. Химический состав, %, и физико-механические свойства твердых спла- вов вольфрамовой группы

Марка сплава	Карбид вольфрама \УС	Кобальт Со	Карбид тантала ТаС	Предел прочности при изгибе, МПа	Твердость по Раквеллу НВА, не менее
вкз	97	3	—	1176	89,5
ВК6	94	6	—	1519	88,5
ВК6-М	94	6	2	1421	90
ВК6-ОМ	92	8	–	1274	90,5
ВК8	92	8	—	1666	57,5
ВК10	90	10	—	1764	87
ВК-15	85	15	–	1862	86
ВК-20	80	20		2058	84

Увеличение содержания кобальта повышает прочность на изгиб и другие механические свойства, но снижает твердость сплава и его износостойкость. С уменьшением содержания кобальта ухудшаются условия пайки. По данным ВНИИ инструмента, стойкость твердосплавного инструмента: ВК15 – 1; ВК8 – 1,4… 1,6; ВК6 – 1,6…2. Для дереворежущего инструмента наиболее перспективны мелкозернистые и особомелкозернистые сплавы.

Угловые параметры круглых пил и марки твердых сплавов при пилении различных древесных материалов и пластиков приведены в табл. 2.4.

Сплав ВК6М применяется при обработке твердых древесностружечных и древесноволокнистых плит, прессованной древесины и т. п.

2.4. Угловые параметры круглых пил, град, и марки твердых сплавов

Обрабатываемый материал	y	β	а	б	Марка сплава
Мягкие породы древесины	25…30	45…40	20	65…60	ВК20.ВК15
Твердые породы древесины	20… 25	55…50	15	70.,.65	ВК10, ВК15
Фанера и клееные детали	15…20	65…60	10	75…70	ВК8, ВК10
Стружечные плиты	20…25	65…60	15	70…65	ВК10, ВК15
Древеснослоистые пластики	10…15	65…60	10-15	80…75	ВК8, ВК10
Прессованная древесина	10…15	70…65	10	75…70	ВК8, ВК10
Термопласты, арктилит	5…10	75…70	10	85…80	ВК8

Угол заострения не должен быть менее 60°, передний не более 15…20°. Сплавы ВК15, ВК9 применяют при обработке гнутоклееных деталей, клееной фанеры, древеснослоистых пластиков. Угол заострения не менее 55°, передний не более 15…20. Сплав ВК20 применяется при обработке гнутоклееных деталей, клееной фанеры, древеснослоистых пластиков, но при более высоких скоростях резания и подачи. Угол заострения не менее 50°, передний не более 30°.

Сплавы ВК8, ВК6М применяются при обработке облицованных древесностружечных плит и пилении вдоль волокон твердой древесины. Угол заострения не менее 45°, передний не более 30.. .35°.

Круглые пилы с пластинками из твердого сплава имеют слабую прочность лезвия при больших (особенно ударных) нагрузках, т. е. при больших подачах на зуб (резец) и повышенную чувствительность режущих кромок зубьев к различным механическим повреждениям и ударам. Одновременно отмечается их высокая износостойкость при малых подачах на зуб. При выборе режимов пиления учитывают характер и степень влияния на энергетические показатели и чистоту поверхности распила таких факторов, как скорость и углы резания, число зубьев на пиле, подача на зуб, углы встречи и т. д.

При эксплуатации круглые пилы необходимо ремонтировать с заменой и напайкой новых пластинок. Последовательность технологических операций напайки пластинок твердого сплава к зубьям круглых пил: 1) подготовка пильного диска; 2) подготовка пластинок из твердого сплава, 3) установка, базирование и закрепление пластинок в диске; 4) припайка пластинок; 5) очистка мест пайки; 6) контроль качества пайки; 7) боковая шлифовка зубьев; 8) стачивание перемычек зуба, осуществляющих предварительное закрепление пластинок (если они были сделаны); 9) заточка и доводка зубьев пил; 10) окончательный контроль.

Пильный диск очищают от грязи, прилипших смолистых веществ, исправляют деформированные участки и придают ему плоскую форму, затем проковывают среднюю зону на нужный режим работы. Формирование у зубьев гнезд для пластинок из твердого сплава – ответственная операция. Способ изготовления гнезд (фрезерование или штамповка) не оказывает существенного влияния на прочность пайки пластинок.

При изготовлении пил или замене пластинок из твердого сплава на новые их вставляют в гнезда зубьев и крепят, добиваясь плотного прилегания к стенкам гнезда. Микронеровности на базовых поверхностях гнезда не более 8… 10 мкм. Гнезда для пластинок твердого сплава могут быть открытыми и закрытыми. Для оценки эффективности применения открытых и закрытых гнезд провели опыты на отрыв пластинок от пильного диска [3].

Результаты показали, что технологическая перемычка и ее размеры не оказывают существенного влияния на прочность пайки пластинок к зубьям пил. Она имеет только технологическое значение и создает лучшие условия для монтажа, фиксации и пайки пластинок при кустарном изготовлении пил. После завершения пайки пластинок перемычку необходимо ликвидировать. На это требуются дополнительные трудозатраты, поэтому для уменьшения количества технологических операций при серийном изготовлении пил с пластинками из твердого сплава перемычку не делают. Базирование пластинок осуществляют в базирующем гнезде паяльных станков.

Перед пайкой пластинки тщательно проверяют, для пайки отбирают имеющие одинаковую форму, размеры и углы заострения, без дефектов. Иногда пластинки подгоняют и доводят до требуемых размеров. Группы пластинок шлифуют кругами из зеленого карбида кремния (КЗ) с зернистостью 60 и твердостью М2…М3 или алмазными кругами, после шлифования проверяют бинокулярной лупой. При пайке в открытый паз многие из этих операций не требуются. По данным [3], в среднем около 10 % пластинок после шлифования имеют трещины и другие дефекты.

Пластинки, отобранные для пайки, обезжиривают в бензине, четыреххлористом углероде или в 5… 10 %-ом растворе каустической соды. При кустарном изготовлении пил пластинки из твердого сплава до пайки вставляют в гнезда, базируют и керном закрепляют в гнездах. Необходимо, чтобы пластинки входили в гнезда с некоторым натягом.

Пластинки базируют с применением специальных приспособлений, кондукторов с точностью ±0,05…0,1 мм. При пайке не допускается смещать пластинки в сторону. После пайки производят боковую шлифовку пластинок из твердого сплава алмазными шлифовальными кругами.

Пластинки из твердого сплава припаивают к зубьям латунью Л63 (60,5…63,5 % меди, остальное цинк) или серебряным припоем марки ПСр40 (серебра 39…41 %, меди 16…17,4 %, цинка 16,2… 17,8 %, никеля 0,1…0,5%, остальное кадмий). Некоторые западные фирмы (например Лёйко) отмечают, что температура плавления и пайки обязательно должны быть ниже эвтектической точки стали корпуса пилы, которая равна 721 °С. Если этого нет, то высокая температура отрицательно влияет на кольцо зубчатой кромки и зубья пилы. Здесь происходят структурные изменения и появление короблений пильного диска. В связи с этим фирмы применяют дорогие припои, состоящие из смеси серебра с медью. Это надо учитывать и при подборе флюса. Многие наши предприятия на это не обращают внимания и для пайки пластинок применяют латунные и другие припои с температурой плавления 900-4250 °С. Это не способствует производству высококачественных пил. В деревообработке применяют припой марки ПрМНМц68-4-2. В качестве флюса применяется бура. Припой Л63 по своим свойствам близок к припою МНМц68-4-2.

В табл. 2.5. приведены результаты испытаний прочности пайки в зависимости от длины пластинок из твердого сплава.

2.5. Статистические характеристики прочности пайки в зависимости от длины пластинок из твердого сплава (по данным ЦНИИМОДа)

Длина пластинок, мм	М, Н	o, н	v, %	m, Н	Р. %
9,4	3689	773	20,9	158	4,4
7,4	3070	643	20,9	131	4,3
6,4	2089	958	45,8	195	9,3
5,4	2168	858	39,6	178	8,2
4,4	2001	908	45,4	181	9,1
3,4	1746	905	51,8	201	11,5

Примечание. Число испытанных зубьев – 24 для каждого значения длины.

С уменьшением длины пластинок твердого сплава, т.е. с уменьшением площади контакта пластинки с пилой, прочность пайки снижается. Это необходимо учитывать при эксплуатации пил на различных скоростях резания.

Процентное соотношение составляющих припоя зависит от предъявляемых к нему требований. Увеличение содержания меди или латуни повышает, а серебра уменьшает температуру плавления припоя и повышает его пластические свойства. Серебряные припои, имеющие более низкую температуру плавления, более хрупки, что может вызвать выламывание зубьев в процессе работы. Применение припоев с низкой температурой плавления уменьшает и напряжения, возникающие в шве из-за значительной разницы коэффициентов температурного расширения стали и твердого сплава (расширение стали в 2…3 раза больше, чем твердого сплава). При изготовлении и ремонте применяют припои, состав которых приведен в табл. 2.6.

2.6. Состав припоев для пайки пластинок (ГОСТ 19738-74)

Марка	Медь	Цинк	Серебро	Кадмий	Температура, °С, плавления/пайки
ПСр-70	26	остальное	70	—	730/755
ПСр-65	20	_”_	65	—	700/750
ПСр-62	28	_”_	62	–	930/980
ПСр-50	остальное		50	—	625/635
ПСр-45	’30	_”_	45	18	720/780
ПСр-40	16,7	17,0	40	—	590/610

Наиболее высокую прочность припайки пластинок дает латунный припой Л63 с температурой плавления 905 °С.

Припайку пластинок часто ведут с применением токов высокой частоты и генераторов ТВЧ, на специальных электроконтактных паяльных установках «Идеал» (ФРГ) или конструкции СПКБ объединения «Ленмебель» НПЭ-50 М. Применение генераторов ТВЧ образует большую зону нагрева периферийной части пилы, которая при остывании сокращается по всему периметру. Это приводит к выпучиванию средней зоны, из-за чего пила приобретает тарельчатую форму. Для уменьшения деформации пильных дисков на них делают 4…8 радиальных прорезей глубиной 00,2 7?. Однако и такие пилы после припайки пластинок часто приходится править и проковывать, а это при неквалифицированном исполнении почти всегда приводит к поломке пластинок твердого сплава.

ЦНИИМОД рекомендует следующий режим пайки: напряжение на контактах (вторичный ток) 2,4 В, потребляемая мощность 5 кВт, продолжительность нагрева до полного расплавления припоя 5 с, расход энергии 0,738 кВтч на 100 зубьев, припой – латунь Л63 толщиной 0,2 мм, температура плавления 905 °С (температура закалки стали 9ХФ 840 °С). После пайки пилу очищают от окалины и флюса пескоструйным аппаратом, тщательно проверяют качество пайки, если требуется, заменяют или перепаивают плохо припаянные пластинки. Проверенные пилы поступают на полировку и заточку.

Твердый распиливаемый материал требует применения пил с большим числом зубьев. Форма и размеры пластинок для пил продольной и поперечной распиловки не одинаковы и определяются формой и углами кончиков зубьев.

Для обеспечения нормальной работы круглых пил с пластинками из твердых сплавов необходимо, чтобы в процессе пиления распиливаемый материал не вибрировал, а сами станки были достаточно жесткими. Вибрация станка или распиливаемого материала вызывает преждевременное выкрашивание лезвий у зубьев пил. Вибрацию распиливаемого материала можно уменьшить прижимными устройствами, располагая их как можно ближе к зоне резания и к диску пилы.

Исследованиями ЦНИИМОДа и ВНИИ инструмента было установлено, что на стойкость лезвия отрицательное влияние оказывают большие единовременные нагрузки. Для уменьшения этих нагрузок (особенно при малом числе зубьев) применяют повышенные скорости резания (60…80 м/с), доводя частоту вращения пильных валов до 3000…6000 мин’¹. Рекомендуются сле-

дующие наибольшие величины подач на зуб, мм:

Древесина: хвойных пород вдоль волокон до 0,5…0,8

то же твердых лиственных до 0,2… 0,5

поперек волокон до 0,07…0,12

Древесностружечные плиты: твердые до 0,15…0,25

рыхлые до 0,20… 0,40

плотностью менее 0,7 г/см³ и содержанием связующего менее 8 % 0,03… 0,05

плотностью 0,7…0,9 г/см³ и содержанием связующего 8… 12 % 0,05… 0,1

плотностью более 0,9 г/см³ и содержанием связующего более 12 % 0,15…0,25

При кустарном изготовлении круглых пил с пластинками из твердых сплавов для дисков пил применяют сталь 85ХФ, ШХ15 или 9Х5ВФ и делают до восьми компенсационных прорезей. Поверхности контакта пластинок твердого сплава и тела зубьев пилы обезжиривают и обязательно очищают от окисной пленки. Для этого их тщательно шлифуют и применяют флюсы различных составов. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя на 100… 150 °С.

Для медно-цинковых припоев можно применять следующие флюсы, % по массе: порошок прокаленной обезвоженной буры; пасту из обезвоженной буры (65) и вазелина (35); порошок из буры (50) и борной кислоты (50).

Для серебряных припоев можно применять флюсы, состоящие, % по массе: 1) из борного ангидрида (35), фтористого калия (42), фторобората калия (23); 2) из борного ангидрида (25), фтористого обезвоженного калия (35), фторобората калия (40); 3) из фтористого калия (43), борной кислоты (57); 4) из буры (50), борной кислоты (35), фтористого калия (15).

Все флюсовые смеси представляют собой мелкозернистые гигроскопичные порошки и хранятся в закрытых банках. Температура плавления флюсов для медно-цинковых припоев 650…800, а для серебряных 600…650 °С.

На ГОПМЗ для пайки пластинок твердого сплава у пил с шагом зубьев более 30 мм применяют латунный припой Л63 и трехкомпонентный флюс (бура 70 %, борная кислота 20 %, фтористый калий 10 %). Для пил с шагом зубьев до 30 мм применяют серебряный припой ПСр-40 с температурой плавления 610…650 °С. Расход припоя на один зуб 0,1 г (на пилу с числом зубьев 24 идет примерно 45 г, 36-65, 56-100, 72-130 г).

Изготовление круглых пил с пластинками из твердого сплава на плитных и мебельных предприятиях приобрело массовый характер. Многие предприятия испытывают при этом серьезные затруднения. Ниже даны рекомендации по приготовлению флюса к медно-цинковому (МНМц68-42) припою.

Состав припоя, %: медь 62…68, никель 4…5, марганец 1,5…2,5, остальное цинк. Температура плавления припоя 975 °С. Изготовитель – Московский завод обработки цветных металлов. При изготовлении ленту припоя толщиной около 0,6 мм разрезают на полоски шириной 2,5 мм, а затем на пластинки длиной 8 мм. При пайке их размещают между зубом пилы и пластинкой из твердого сплава.

Прочность пайки зависит от состава и качества флюса. При использовании медно-цинкового припоя применяют трехкомпонентный флюс: бура 69…73 %, борная кислота 21…21,8%, фтористый кальций 5…20%. Его основная масса состоит из соли тетраборной кислоты. Влажность поставляемой буры около 47 %, поэтому для получения прочного паяного шва и предотвращения его пористости буру перед применением обезвоживают, прокаливая в печи. Бура и борная кислота при расплавлении теряют около 40 % массы из-за испарения кристаллизационной воды, поэтому при отвешивании их требуется больше на 40 %. Борная кислота снижает температуру плавления и уменьшает поверхностное натяжение флюсовой смеси. В качестве растворителя окислов металлов в состав смеси вводят фтористый кальций. Для приготовления 1 кг трехкомпонентной смеси требуется 1,3 кг буры, 0,55…0,6 кг борной кислоты и 0,1 кг фтористого кальция. После тщательного смешивания смесь расплавляют в электропечи в железной коробке при температуре 800…850 °С и выдерживают в печи до прекращения пузырения, помешивая ее графитовым стержнем.

После этого смесь выливают на железный противень, охлаждают, тщательно измельчают в чистой стальной ступке, просеивают через сито с мелкой сеткой (№2). Измельченную смесь хранят в герметичной стеклянной таре.

СПКБ (г. Ленинград) рекомендует пастообразный флюс, проверенный в производственных условиях: парафин 3,34 г, вазелин 20 г, хлористый цинк 6,7 г, трехкомпонентная смесь 50 г. Последовательность операций при составлении пастообразного флюса: 1) подогреть парафин до мягкого состояния; 2) слегка подогреть вазелин; 3) непрерывно помешивая вазелин, ввести в него подогретый парафин, тщательно перемешать и остудить до комнатной температуры; 4) в охлажденную смесь парафина с вазелином ввести хлористый цинк и тщательно перемешать; 5) при непрерывном помешивании ввести ранее приготовленную трехкомпонентную смесь и, перемешивая, довести до консистенции замазки. Температурный интервал активности флюса из буры 800…1100 °С.

Флюс ВНИИ инструмента: бура обезвоженная 69…73 %, борный ангидрид 21… 22 %, фтористый кальций или натрий 5… 10 %. Температурный интервал активности 800… 1100 °С.

Пластинки из твердого сплава, форма и размеры

ГОСТ 13833-77 «Пластинки твердосплавные металлокерамические для дисковых дереворежущих пил» предусматривает выпуск нескольких типоразмеров твердосплавных пластинок. Согласно ГОСТу на марки твердого сплава пластинки изготовляют из твердых металлокерамических сплавов марок ВК6 и ВК15 (ГОСТ 3882-74).

Форма и размеры пластинок для исковых пил должны соответствовать приведенным в табл. 2.7 и на рис. 2.2. Технические требования к пластинкам изложены в ГОСТ 4872-75.

2.7. Размеры пластинок из твердого сплава (ГОСТ 13833-77), мм

Обозначение	Ширина l		Длина b, пределы ное отклонение ±0,3	Толщина s, предельное отклонение ±0,15
	номинальная	предельное отклонение
		Форма 01Д
3001-0001	3		10	3
3001-0007	3,5		7	2,5
3001-0002	3,5		10	3
3001-0003	4	±0,2	10	3
3001-0008	4,5		7	2,5
3001-0004	4,5		10	3
3001-0005	5		10	3
3001-006	5,5	±0,25	10	3
		Форма ОЗД
3001-0031	3,5		—	—
3001-0032	4,0	±0,2	—	—
3001-0033	4,5		—	—
3001-0034	5,0	±0,25	—	—

Продолжение табл. 2.7

Обозначение		Ширина l, предельное отклонение ±0,2	Длина b, предельное отклонение ±0,3	Толщина s, предельное отклонение ±0,2
правой формы	левой формы
3001-0011	Фо 3001-0012	>ма 02Д 3	7	2,5
3001-0013	3001-0014	3,5
3001-0015	3001-0016	4
3001-0017	3001-0018	3,5
3001-0019	3001-0020	4	10	3,5
3001-0021	3001-0022	4,5
3001-0023	3001-0024	5

Рис. 2.2 Пластинки из твердого сплава для круглых пил (ГОСТ 13833-77): а-в –формы соответственно 01Д 02Д, ОЗД

Изготовление и ремонт нестандартных дисковых пил с пластинками из твердого сплава на деревообрабатывающих предприятиях

Изготовление. При изготовлении нестандартных дисковых пил в условиях деревообрабатывающих предприятий используют круглые пилы с плоским диском, выпускаемые по ГОСТ 980-80, или их остатки. Пилы подбирают по толщине, диаметру пильного диска и центрового отверстия.

При использовании новых пильных дисков их очищают от защитной смазки, а бывшие в эксплуатации, от прилипшей смолы и грязи. Если требуется, то пилы больших диаметров обрезают до нужного размера и шлифуют до требуемой толщины. Для изготовления пил можно использовать листовую сталь марок 9ХФ и 9ХФМ.

Формирование зубьев на закаленном диске производится на пилоштампе ПШП-2, ПШ-3, ПШ-ЗМ, ПШ-6 фрезерованием профильной фрезой с твердым сплавом или шлифованием междузубной впадины на универсальном заточном станке с помощью приспособлений ВНИИДмаша ПИ-32М, ПИ-32Б и ПИ-32А. Первый способ повышает производительность формирования зубьев, но требует значительного числа сменных пуансонов и матриц разного профиля. После насечки зубьев гнездо под пластинку твердого сплава шлифуют абразивным кругом на универсальном заточном станке. Фрезеруют зубья твердосплавными фрезами сразу у нескольких дисков (собранных в блок) на фрезерном станке. Шлифование впадины – трудоемкий процесс, но качество образуемых впадин зубьев более высокое, чем при первом способе, так как не образуется затягивания кромок у впадины зуба (это возникает при штамповке). На пильном диске наносят две окружности под гнездо и впадину зубьев, определяющие расположение основания зуба и нижней кромки пластинки твердого сплава. Абразивным отрезным кругом прорезают гнездо под пластинку из твердого сплава и формируют часть передней грани.

Смещение центра пилы до поверхности абразивного круга А] для формирования гнезда под пластинку определяют исходя из заданного переднего угла зуба у и диаметра пилы

(2.5)

(для пил диаметром 100 мм прибавляют 4°, диаметром 400 мм – 1°). Размер А1 устанавливают штангенциркулем между поверхностью круга и серединой паза стола станка с помощью шаблона.

Шлифование впадин осуществляют тарельчатым кругом, который заправляется под радиус закругления впадины и с боковой поверхности под необходимый угол наклона нижней задней поверхности зуба. Задняя поверхность зуба формируется чашечным кругом под углом а = 20…25°. Величина смещения центра пилы от круга Б\ определяется по формуле

(2.6)

Для удаления пленки окиси пластинки из твердого сплава шлифуют абразивным кругом на магнитной плите или в специальных приспособлениях.

Пластинки напаивают на электроконтактных установках НПЭ-50У; НПЭ-50М и НПЭ-40 (см. табл. 2.8). Эти установки промышленность не выпускает, поэтому предприятия изготовляют их сами по приобретаемой у

СПКБ (б. Севзапмебель) документации. Для напаивания часто используют медно-цинковый припой МНМц68-4-2 или латунь Л63 в виде узких полосок шириной до 2 мм и длиной до 8 мм, с использованием флюсов. Флюс, разведенный в воде, наносят лопаткой на зачищенную поверхность пластинки из твердого сплава, которую затем устанавливают на электрод установки. От нагретой пластинки нагревается тело стальной части зуба, припой расплавляется и растекается на поверхности. Время нагревания зуба, с пластинкой из твердого сплава, до полного расплавления припоя в зависимости от толщины корпуса пилы 3.. .5 с. Цвета побежалости на зубе не должны переходить на диск и образовывать замкнутую кольцевую зону. В период нагревания пластинки и тела зуба в месте припаивания создается давление от руки. После напаивания каждой пластинки производят отпуск до температуры 550 °С в течение 1 с.

2.8. Электроконтактные установки для пайки пластинок твердого сплава к плавным дискам

№ п/ п	Название показателя	Типы паяльных установок
		НПЭ-40	НПЭ-50 м	НПЭ-60	АТП-25П	МТ-501П
1	Диаметр пил, мм	250-400	160-450	160-880	300-630	160-800
2	Передний угол, град.	-20; +20	0;+20	-10; +35	любой	любой
3	Потребляемая мощность КВт	2,5	2,5	2,5	3/5	3-5
4	Напряжение в сети, В	220	220	220	220	220
5	Напряжение на электропроводах, В	2…3	2…3	1…3	1.2	1…2
6	Усилие прижима при пайке между зубом и пластинкой, КГС	1/3	1/3	1/3	1/3	1/3
7	Производительность зуб/час	40	200	80	60	80
8	Расход воды для охлаждения электродов м. куб/час	0,36	0,36	0,36	0,3	о,з
9	Габаритные размеры, мм длина ширина высота	650 650 1380	745 780 1880	870 810 1480	1200 700 1070	980 500 1240
10	Масса, КГС	264	160	166	300	180

На этом технология напайки пластинок из твердого сплава к пильным дискам заканчивается. Далее производят абразивную обработку пластинок и их заточку.

В табл. 2.10 приведен состав технологических операций изготовления круглых пил с пластинками из твердого сплава.

Для пайки пластинок можно использовать маломощные высокочастотные установки ВЧГ4-10/0,44 (мощность 10 кВт, рабочая частота 440 кГц). Имеются и более мощные универсальные установки ВЧГ160/0,66 и ВЧГ1-100/0,066 мощностью 60 и 100 кВт соответственно с рабочей частотой 66 кГц (табл. 2.9).

2.9. Высокочастотные установки для напайки пластинок твердого сплава к

зубьям пил (ламповые)

№ п/п	Название показателя	Установки
		ВчИ 4-10	ВчИ 1-25/0,44
1	Колебательная мощность, наибольшая, КВт	10	25
2	Напряжение в сети, В	380	380
3	Количество фаз, шт.	3	3
4	Потребляемая мощность, КВт	10	33
5	Расход охлаждающей воды, куб.м/час	0,72	1,2
6	Масса, кгс	675	1000

Для уменьшения неуравновешенности пил нельзя допускать большой разношагости зубьев и несоосности окружностей впадин зубьев и оснований гнезд под твердосплавную пластинку.

Контроль переднего и заднего контурных углов резания, радиального и торцового биения, зубьев, неплоскостности и натяжения пилы описаны выше.

Ремонт. Ремонт дисковых пил с пластинками из твердого сплава состоит в замене поврежденных и оторвавшихся пластинок с последующей абразивной обработкой пилы и в восстановлении работоспособности инструмента. Ремонту подлежат пилы, имеющие более двух, рядом расположенных, оторвавшихся или поврежденных пластинок. Если у пилы свес пластинки на сторону и ее длина составляют соответственно не менее 0,4 мм и 6 мм, то после напаивания пластинок производят полную абразивную обработку всех зубьев пилы. При свесе пластинок и их длине меньше указанных величин целесообразнее заменить все пластинки новыми, если нет трещин на пиле и тело зубьев не уменьшилось в размерах. Если высота зуба уменьшилась, увеличивают впадину и гнездо под пластинку вышлифовыванием или обрезают пилу на меньший диаметр диска.

Пилу очищают от смолы и древесной пыли 3 %-ым содовым или водным раствором гидрата окиси аммония или 20 %-ым раствором аммиака в специальной закрытой ванне. Очищенные поверхности осматривают через лупу 7^х или визуально.

Если удалению подлежат несколько дефектных пластинок, их отделяют от тела зуба механическим путем, если все – их отпаивают на установке ТВЧ.

Снятие заусенцев и остатков припоя с гнезда и боковых поверхностей зуба, примыкающих к нему, обязательны. Диск проверяется на неплоскостность. Покоробленный диск выправляют.

Продолжение табл. 2.10

Продолжение табл. 2.10

Продолжение табл. 2.10

Примечания: 1. Первый способ формирования зубьев п. 1, 2, 3, 4, второй – п.1, 2, 4а, За, 36.

2. При балансировке пил съем металла с их тяжелой части производится шлифованием с нижней задней поверхности зуба.

В 1993 г. в РФ появился еще один, крупный изготовитель высококачественных твердосплавных пил диаметром от 100 до 400 мм и по заказам до 600 мм. Это Центральный научно-исследовательский технологический институт (ЦНИТИ) оборонной промышленности. Здесь по принципиальный технологии автора этих строк было организовано крупносерийное производство высококачественных твердосплавных дисковых пил. Для этого были ужесточены все точностные параметры пил по сравнению с ГОСТ 9769-79: радиальное биение зубьев уменьшено на 35 % и не превышает 0,1 мм. Предельные отклонения толщины корпуса в зависимости от типоразмеров пил уменьшены на 30-50 % и составляют не более ± 0,07 мм. Предельные отклонения размера выступа пластин относительно торцев корпуса уменьшены в 5 раз и находятся в пределах + 0,03 +- 0,02 мм. Производится строго регламентированное напряженное состояние корпуса пилы, привязанное к оптимальной скорости резания 50 м/с, и полирование торцовых поверхностей. Этих требований нет в ГОСТ 9769-79.

Используются пластинки твердого сплава марок ВК6 или ВК8 и серебряный припой Пср-40 (по ГОСТ 3882-74 и ГОСТ 19738-74 соответственно). В технологию введена терморинтовка и ряд специальных решений.

Все это позволило значительно повысить качество работы пил, которое не уступает зарубежным аналогам. Кроме этого, ЦНИТИ освоил производство всех типоразмеров пил для импортных линий обработки кромок щитовых деталей мебели, а также подрезных и основных пил для раскройных станков. Разработаны и испытаны новые конструкции круглых пил с использованием сверхтвердых материалов. Они показали повышение износостойкости в 20 – 25 раз по сравнению с твердосплавными пилами на обработке облицованных плит. В настоящее время проводится соответствующая работа по организации их производства.
Пилы с пластинками из твердых сплавов некоторых зарубежных фирм

Для распиловки различных древесных материалов многие зарубежные фирмы выпускают круглые пилы большого количества типоразмеров, зубья которых оснащены пластинками из твердого сплава.

Конструкции этих пил и формы пластинок показаны на рис. 2.3, 2.4, а основные размеры этих пил и их назначение приведены в табл. 2.11.

Для распиловки различных материалов рекомендуются соответствующие конструкции пил с определенной формой пластинок из твердого сплава. Так, для продольного выпиливания паркетных планок на оборудовании фирмы «ХУабкш» фирма «Ьейх» рекомендует пилы, показанные на рис. 2.3, поз. 23, у которых форма пластинок имеет специальную конструкцию, позволяющую получить чистую строганую поверхность, не требующую последующей обработки.

Некоторые зарубежные фирмы выпускают пилы со специальными прорезями. Фирмы «Esterer», «Linck», «Paul», «Wuster und Dietz», «Richard Felde» используют эти прорези преимущественно для уменьшения внутренних напряжений (см. рис. 2.3 поз. 24, фирма «Leitz»),

Рис. 2.3. Круглые пилы с зубьями, оснащенными пластинками из твердого сплава, выпускаемые некото- рыми зарубежными фирмами

Эксплуатация пил, оснащенных пластинками из твердого сплава, требует исключительно большого внимания, навыка и умения как при заточке зубьев, так и особенно при правке и проковке пильных дисков, знания вопросов пиления древесины и методов выбора режимов пиления. При хранении пил, подготовленных к работе, и их транспортировке из цеха в цех надо соблюдать осторожность. Подготовка этих пил к работе требует больших затрат времени и труда, особенно при заточке и доводке режущих кромок зубьев, которые при небрежном обращении выкрашиваются и теряют свои режущие качества. Поэтому для их хранения требуются специальные стеллажи, а транспортировать их нужно поштучно в специальной упаковке. Транспортировку и хранение этих пил необходимо осуществлять в вертикальном положении.

Наиболее известными у нас зарубежными изготовителями круглых пил являются фирмы «Sandwik», «Stridsberg», «Iggesund Bruk» (Швеция), «Simonds» (США), «Richard Felde» (ФРГ) «Freud» (Италия), «Guhdo», «Leuco» (Германия) и др.

Анализ стандартов на пилы ряда стран показал, что толщины пил диаметром от 160 до 1250 мм находятся в следующих пределах, мм:

Австрия	1,2-4,0	Россия	1,4-5,0
Англия	0,9-4,2	США	1,5-5,2
Германия ….	1,0-5,5	Швеция ….	1,2-4,0
Италия	1,2-3,8	Япония	0,7-4,6

Анализ профилей зубьев, углов резания, толщин и диаметров пил показывает, что круглые пилы с плоским диском, выпускаемые большинством зарубежных фирм, принципиальных различий между собой не имеют. Однако некоторые зарубежные фирмы выпускают круглые пилы с различными фасонными прорезями на плоскости пильного диска.

Некоторые фирмы в целях компенсации отрицательного действия нагрева зубчатой кромки, возникающего при пилении, делают у основания зубьев пил для продольной распиловки по 3 – 4 – 6 прорезей глубиной до 40 – 50 мм.

Прямолинейные наклонные участки прорези предназначены для улучшения удаления опилок из пропила. Кроме того, они способствуют уменьшению нагрева пилы и несколько увеличивают их жесткость. Криволинейные прорези обычно располагают наклонно или по спирали по ходу пилы (например, фирма «К1сйак1 ЕеИе», рис. 2.3, поз. 25, 26), они предназначены для повышения устойчивости пил за счет компенсации отрицательного воздействия на пильный диск центробежных сил и температурных явлений. Некоторые фирмы утверждают, что пилы с прорезями не требуют проковки пильных дисков и при определенных, заранее установленных частоте вращения, скорости подачи и высоте пропила работают стабильно и устойчиво. Это требует всесторонней проверки. Кроме того, прорези уменьшают рабочую площадь диска.

Анализ этих конструкций показывает, что различные прорези не дают надежных, стабильных, положительных результатов. Например, работа продольных прорезей в качестве строгального ножа создает весьма большие боковые усилия резания, которые способствуют нагреву и выводу пилы из плоской формы равновесия; они как бы раскачивают пильный диск, из-за чего не удается работать на форсированных скоростях подачи. Кроме этого, подготовка круглых пил с прорезями затруднена, их рабочая зона и количество переточек сокращаются, а трудоемкость изготовления таких пил значительно больше, чем плоских, что не всегда оправдывается. В связи с этим прорези целесообразно делать у пил, оснащенных пластинками из твердых сплавов.

2.11. Основные параметры и назначение круглых пил с пластинками из твердого сплава, выпускаемых некоторыми зарубежными фирмами (рис. 2.3)

№ позиции на рис.	D мм	S мм	z ШТ.	d мм	Особенности конструкции и назначение
1	2	3	4	5	6
1	160 180 200	2,8 3,1 3,1	36 40 44	20 30 20 30 20 30	Пила с прорезями на зубчатой кромке, зубья с пластинками из твердого сплава имеют одностороннюю косую заточку по задней поверхности. Правая пила для надреза, левая для распиловки. Применяют для получения чистого реза при распиловке толстой фанеры, щитов, древесностружечных плит на форматных и обрезных станках
2	200 250 315 355 400 450	2,5 2,8 3,1 3,5 4,0 4,0	20 24 32 36 40 40	20 30 20 25 30 35 25 30 35 25 30 35 25 30 35 25 30 35	Зубья имеют косую заточку по задней поверхности. Для уменьшения самонадвигания пилы на распиливаемый материал передний угол равен нулю. Предназначена для поперечной и комбинированной распиловки древесины, фибрового картона, древесностружечных плит, пластмасс на педальных, маятниковых станках и станках с горизонтальным перемещением пилы

57

Продолжение табл. 2.11

1	2	3	4	5	6
3	125	2,2	36	20 30	Зубья имеют косую заточку по задней
	160	2,2	48	20 30	поверхности. Предназначена для рас-
	180	2,5	52	20 30	пиловки фанеры, картона, древесных
	200	2,5	60	20 30	плит, бакелита на обрезных и прирез-
	250	2,8	72	20 25 30 35	ных станках
	315	3,1	96	20 25 30 35
	355	3,5	104	25 30 35
	400	4,0	120	25 30 35
4	200	2,5	60	20 30	Зубья имеют комбинированную кон-
	250	2,8	72	20 25 30 35	струкцию: трапецеидальные зубья на
	315	3,1	96	25 30 35	0,3 мм выше обычных зубьев. Они
	355	3,5	104	25 30 35	делают надрез. Стружка состоит из
	400	4,0	120	25 30 35	трех частей: средней и двух боковых.
	450	4,0	132	30 35	Пилу применяют для распиловки ме-
	500	4,0	144	30 35	таллических листов, текстолита, пла-
					стмасс и т. д. на специальных станках
5	200	2,5	32	20 30	Зубья имеют комбинированную кон-
	250	2,8	40	20 25 30 35	струкцию: трапецеидальные зубья на
	315	3,1	48	25 30 35	0,3 мм выше обычных зубьев. Они
	355	3,5	60	25 30 35	делают надрез. Стружка состоит из
	400	4,0	68	25 30 35	трех частей: средней и двух боковых.
	450	4,0	72	30 35	Пилу применяют для распиловки ме-
	500	4,0	80	30 35	таллических листов, текстолита, пла-
					стмасс и т. д. на специальных станках
6	500	4,0	20	35	Зубья имеют отрицательный перед-
	600	5,0	24	35	ний угол. Пилу применяют для рас-
	750	6,3	32	35 60	пиловки легкого бетона и кирпича на
	800	6,3	32	35 60	специальных станках
	850	6,3	40	60 130
7	160	2,2	24	20 30	Зубья имеют косую заточку по задней
	180	2,5	28	20 30	поверхности.
	200	2,5	32	20 30	Пилу применяют для чистовой попе-
	250	2,8	40	20 25 30 35	речной распиловки цельной древеси-
	315	3,1	48	25 30 35	ны, а также фанеры, древесноструже-
	355	3,5	60	25 30 35	иных плит, фибрового картона, бу-
	375	3,5	64	30	мажных пластиков, твердой пласт-
	400	4,0	68	25 30 35	массы, сухой штукатурки на торцо-
	450	4,0	72	30 35	вочных, обрезных, форматных, при-
	500	4,0	96	30 35	резных станках
	560	4,5	96	30 35
	630	4,5	104	30 35

Продолжение табл. 2.11

1	2	3	4	5	6
8	180	2,5	20	20 30	То же
	200	2,5	20	20 30
	250	2,8	24	20 25 30 35
	300	3,1	32	25 30 35
	315	3,1	32	25 30 35
	355	3,5	36	25 30 35
	400	4,0	40	25 30 35
	450	4,1	48	30 35
	500	4,1	52	30 35
	560	4,5	60	30 35
	630	4,5	64	30 35
9	200	2,5	12	20 30	Зубья имеют косую заточку по задней
	250	2,8	16	20 25 30 35	поверхности.
	315	3,1	20	25 30 35	Пилу применяют для поперечной рас-
	355	3,5	24	25 30 35	пиловки брусьев, досок, чураков на
	400	4,0	28	25 30 35	торцовочных станках
	450	4,0	32	30 35
	500	4,0	32	30 35
	560	4,5	36	30 35
	630	4,5	40	30 35
10	250	3,5	56	20 25 30 35 60	Зубья имеют одностороннюю косую
	315	4,0	72	25 30 35 60	заточку: у левой пилы вправо, у пра-
	355	4,5	80	25 30 35 60	вой – влево. Применяют для чистовой
	400	5,0	88	30 35 60	распиловки древесностружечных
					плит, фибрового картона, сухой шту-
					катурки на обрезных и форматных
					станках
11	250	2,8	56	20 25 30 35 60	То же, что и в пп. 7 и 8
	315	3,1	72	25 30 35 60
	355	3,5	80	25 30 35 60
	400	4,0	88	30 35 60
12	400	5,0	40	65 85	Зубья имеют косую заточку по перед-
	450	5,0	48	65 85	ней и задней поверхностям. Пилу
	500	5,0	52	65 85	применяют для распиловки фанеры,
	600	5,0	60	85	облицованных щитов, бумажных пла-
					стиков на прирезных, торцовочных,
					раскройных станках

Продолжение табл. 2.11

1	2	3	4	5	6
13	160	2,2	24	20 30	То же
	180	2,5	28	20 30
	200	2,5	32	20 30
	250	2,8	40	20 25 30 35
	315	3,1	48	25 30 35
	355	3,5	60	25 30 35
	400	4,0	68	25 30 35
	450	4,0	72	30 35
	500	4,0	80	30 35
14	180	2,0	28	20 30	Передний угол увеличен до 20°, косая
	200	2,0	32	20 30	заточка по задним поверхностям. Пи-
	250	2,2	40	20 25 30 35	лы применяют для продольной рас-
	315	2,5	48	25 30 35	пиловки сухой цельной древесины,
	355	2,8	60	25 30 35	мягких пластмасс на прирезных, об-
	400	3,1	68	25 30 35	резных, ребровых станках
	450	3,1	72	30 35
	500	3,1	80	30 35
15	160	2,2	12	20 30	Передний угол увеличен до 20°, косая
	180	2,5	14	20 30	заточка по задним поверхностям. Пи-
	200	2,5	16	20 30	лы применяют для продольной рас-
	250	2,8	20	20 25 30 35	пиловки сухой цельной древесины,
	315	3,1	24	25 30 35	мягких пластмасс на прирезных, об-
	355	3,5	28	25 30 35	резных, ребровых станках
	400	4,0	32	25 30 35
	450	4,0	36	30 35 45
	500	4,0	40	30 35 45
	560	4,5	44	30 45
16	200	2,5	32	20 80	То же
	250	2,8	40	20 25 30 35
	315	3,1	48	25 30 35
	355	3,5	60	25 30 35
	400	4,0	68	25 30 35
	450	4,0	72	30 35
17	200	2,0	32	20 30	Зубья имеют комбинированную кон-
	250	2,2	40	20 25 30 35	струкцию.
	315	2,5	48	25 30 35	Пилы предназначены для распиловки
	355	2,8	60	25 30 35	досок, брусков, заготовок на тонкие
	400	3,1	68	25 30 35	планки на многопильных станках для
	450	3,1	72	30 35	продольной распиловки

Продолжение табл. 2.11

1	2	3	4	5			6
18	250	2,8	16	60	70		То же
	280	3,1	20	60	70
	300	3,1	20	60	70
	315	3,1	20	60	70
	355	3,5	24	60	70
19	250	2,8	16	30	60	70	Передний угол зубьев увеличен до
	280	3,1	20	30	60	70	20°. Пилы применяют при продоль-
	300	3,1	20	30	60	70	ной распиловке досок, заготовок, бру-
	315	3,1	20	30	60	70	сков на обрезных, прирезных,
	355	3,5	24	30	60	70	многопильных и ребровых станках
	400	4,0	28	30	60	70
20	250	3,5	16	60	70		Зубья имеют защитный задний вы-
	280	4,0	20	60	70		ступ, ограничивающий их врезание.
	300	4,0	20	60	70		Пилы применяют при распиловке до-
	315	4,0	20	60	70		сок, брусков, заготовок на тонкие
	355	4,5	24	60	70		планки на многопильных станках для
							продольной распиловки
21	100	3, 4, 5,	6	30		60	Пилу крепят к легкому металличе-
		6,8, 10					скому корпусу, имеющему различное
	125	3, 4,	6	30		60	количество дробильных сегментов с
		5, 6,					7-9 зубьями для измельчения отре-
		8, 10					заемых реек – отходов. Применяют
	160	4, 5,	8	30	40	60	при обрезке кромок у щитов, древес-
		6, 8,					ностружечных плит, картона на об-
		10					резных и форматных станках
	180	4, 5,	8	30	40	60
		6, 8,
		10, 12
	200	4, 5,	8	30	40	60
		6, 8,
		10, 12
		14
22	250		21				Пилы применяют для выборки пазов
	300		21				в древесине, древесностружечных
	350		21				плитах, фибровом картоне на фрезер-
	Х1=4, 6, 8 шт. –		число сменных			зубча-	ных и специальных станках
	тых сегментов
	x2=7, 7, 7 шт. –		число зубьев в сегмен-
	те

Продолжение табл. 2.11

1	2	3	4	5	6
23	150 180 200 250 300 350 400 450 500	3,5 3,5 3,0 3,2 3,2 3,2 3,5 3,8 4,0	18, 24 22, 30 24, 30 28, 40 36, 48 42, 54 48, 60 54, 66 60, 72	30 40 30 30 30 60 30 35 60 80 30 35 60 30 35 30 30	Зубья пилы (фирмы «Ье1и») по передней грани имеют форму желоба. Пилу применяют для чистовой распиловки фанеры, облицованных и необлицованных древесностружечных плит, поперечной распиловки древесины твердых пород, сухой штукатурки на кромкообрезных и форматных станках со встречной подачей
24	300	4,2	20	75 («Paul») 85 («Esterer») 105 («Linck») 86 («Wuster»)	Зубья имеют ограничители величины подачи на зуб, а диск (фирмы «Leitz») имеет специальные прорези для улучшения охлаждения средней зоны. Пилу применяют для продольной распиловки мягких пород древесины толщиной до 70 мм и твердых пород толщиной до 60 мм со скоростью подачи до 60 м/мин на двухпильных обрезных, прирезных и делительных станках
25, 26	250 280 300 350 400	3,0; 4,0 3,0; 4,2 3,2; 4,5 3,2; 4,8 4,8	18, 22 18, 20, 22 20, 24, 28 24, 28, 32 28	30 30 85 85	Пилу типа «эластодур» изготовляют с ограничителями и без ограничителей величины подачи на зуб. Пильный диск имеет специальные прорези для снижения вредного влияния нагрева средней зоны и улучшения распределения внутренних напряжений. Спиралеобразное расположение прорезей улучшает ее аэродинамические качества. Применяют на обрезных, форматных и многопильных станках

2.6. Профили зубьев и особенности конструкции пил некоторых зарубежных фирм

Конструкция зубьев, их контурные углы и форма пластинок показаны на рис. 2.4, пильные диски – на рис. 2.5.

Основные параметры круглых пил и их назначение приведены в табл. 2.12.

Некоторые зарубежные фирмы выпускают пилы с прорезями для уменьшения внутренних напряжений и для улучшения поверхностей распила (рис. 2.4, 2; рис. 2.5, 7). Эти пилы имеют диаметр до 500 мм, толщину до 4 мм, диаметр центрового отверстия 75… 106 мм, число зубьев на пиле до 32, глубоких прорезей до 4. Длина очистительных ножей в прорезях до 75 мм. Фирмы рекомендуют применять эти пилы при продольной распиловке древесины мягких (толщиной до 70 мм) и твердых (толщиной до 60 мм) пород при скорости подачи до 60 м/мин.

Рис. 2.4. Конструкции зубьев пил с пластинками из твердого сплава, выпускаемых за рубежом

Рис. 2.5. Конструкция пильных дисков с пластинками из твердого сплава, с компенсационными прорезями и очистителями про- пила некоторых западных фирм

Продолжение табл. 2.12

Фирма «Савдвик» (Швеция) рекомендует разные передние углы твердосплавных пил при распиловке разных древесных материалов:

у = -5° – для дров, мягких пород, для маятниковых пил, распиловке фанеры;

у = +5° – для распиловки твердых пластмасс, фанерованных и ламинированных плит;

у = 10° – поперечная распиловка дерева, фибролита, штукатурных плит, фанерованных материалов;

у = 15° – распиловка фанерованных плит, фанеры, шпона, древесины под углом к волокнам;

у = 20° – распиловка сухой древесины.

Некоторые фирмы изготовляют твердосплавные круглые пилы с различными криволинейными прорезями в средней зоне. Они перекрывают друг друга, разрушают непрерывность радиуса и предназначены для уменьшения отрицательного действия сил инерции и нагрева пил при пилении. Размеры пил для разных станков приведены ниже.

Для многопильных круглопильных:

D, мм	250	280	300	350
s, ММ	3	3	3,2	3,2
z, ШТ.	18…22	18…22	20…28	24…32
Для обрезных:
D мм	250	280	300	350	400
s, ММ	4	4,2	4,5	4,8	4,8
z, ШТ.	18	20	20	24	28

По данным фирм, пилы с такими прорезями не требуют проковки пильных дисков и при определенных заранее установленных частотах вращения, скоростях подачи и высотах пропила работают стабильно и устойчиво. Однако, это требует практических проверок и, как отмечалось выше, наличие прорезей сокращает полезную рабочую площадь пильных дисков, поэтому их целесообразно применять только у пил, оснащенных пластинками из твердого сплава (их пильный диск изнашивается мало).

На рис. 2.5, 5 показана пила, имеющая компенсационные прорези на зубчатой кромке и фасонные отверстия в средней зоне пильного диска. Диаметр пилы 400…600 мм, толщина пильного диска 2,8…3…3,2…4 мм, уширение на сторону до 0,8 мм. Фасонные прорези в средней зоне способствуют снижению нагрева пильного диска за счет уменьшения площади контакта с распиливаемым материалом и увеличения площади отдачи тепла через кромки прорезей. Прорези в средней зоне могут быть любой формы и размера, в том числе и круглыми. В круглые отверстия у основания компенсационных прорезей могут быть впрессованы и расклепаны медные пальцы диаметром 4… 6 мм для уменьшения шума (рис. 2.5,4).

Для хранения пил с пластинками из твердого сплава требуются специальные стеллажи, транспортируют их в специальной упаковке, поштучно.

Применяют эти пилы при раскрое различных древесных плит, фанеры и других материалов. Число зубьев, их углы резания и профиль могут быть разными в зависимости от назначения и режима пиления.

На рис. 2.6 показана пила с тремя большими вырезами в средней зоне пильного диска и тремя прорезями на зубчатой кромке. Зубья этой пилы оснащены пластинками из твердого сплава. Диаметр пил от 400 до 800 мм, число зубьев 48…70 шт. в зависимости от диаметра. Пильный диск имеет утолщенную среднюю зону 3… 5 мм и более тонкую зубчатую кромку 2…3 мм (в зависимости от диаметра). Прорези на зубчатой кромке разрывают суммарное удлинение ее окружности, возникающее в процессе работы от центробежных сил инерции и нагрева, а крупные вырезы в средней зоне уменьшают нагрев и увеличивают теплоотдачу. Вырезы и прорези сделаны для улучшения стабильной работы пил и уменьшения работы по

правке и проковке пильного диска, однако вырезы значительно уменьшают рабочую зону пильного диска. Сложный контур центрового отверстия зависит от конструкций пильного вала. Отверстие может быть круглым любого диаметра. Опыта эксплуатации таких пил на наших предприятиях нет, поэтому оценить ее эксплуатационные качества пока трудно. Тем не менее, целостность радиусов в трех секторах без вырезов будет сдерживать удлинение зубчатого кольца, может нарушать стабильную работу пилы и будет требовать проковки.

Рис. 2.6. Пила с прорезями у зубьев и вырезами в средней зоне фирмы «ТТТ» (Финляндия):

I – пильный диск; 2 — зуб пилы;
3 – пластинка из твердого сплава;
4- вырез в средней зоне пилы;
5 – утолщенная средняя зона; 6 –
компенсационная прорезь на зубчатой кромке; 7 – отверстие на конце прорези

Рис. 2.7. Пила со смен- ными вставны- ми зубьями:

1 – пильный диск; 2 приспособление для снятия зуба из гнезда; 3 пластинка из твердого сплава; 4- сменный зубпружина; 5 – фиксатор

На рис. 2.7 показана пила со сменными вставными зубьями фирмы «ТТТ» (Финляндия), сделанными в виде части кольца пружины, на один конец которой припаяна пластинка твердого сплава или иного износостойкого материала. Зубья фиксируются в гнездах посредством съемного фиксатора. Замена сильно затупившихся зубьев производится в станке без снятия пилы. Эти пилы фирма «ТТТ» изготовляет следующих размеров:

D, мм … 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2200 2400 2500

z, шт 48 50 54 58 60 64 66 72 80 84

Толщина пильных дисков 4… 11 мм (в зависимости от диаметра), масса 60…420 кг. Для правки и проковки пильных дисков служат приспособления, в которых диск закрепляется на шпинделе, занимающем нужное положение в горизонтальной и вертикальной плоскостях (по желанию пилоправа). Плоскостность проверяют в вертикальном положении, тогда шпиндель располагают в горизонтальной плоскости. Извлечение зубьев из гнезд выполняют приспособлением, показанным на рис. 2.7.

На рис. 2.8 приведена конструкция круглых пил со вставными сменными зубьями фирмы «Ханнако» (США), демонстрировавшихся на международной выставке «Лесдревмаш-89». Зубья 1… VI имеют форму пластинки, на боковых кромках которых сделаны пазы типа «ласточкин хвост», а на гнездах пильных дисков – ответный выступ. На режущую кромку зубьев напаяна пластинка твердого сплава или наварен стеллит. Эти зубья крепятся в гнездах круглыми фиксаторами. Чтобы вынуть зуб из гнезда, сначала удаляют фиксатор.

Зубья VIII… X имеют иную конструкцию. Режущий сменный зуб фиксируется в гнезде пильного диска пружиной, а зубья VII напоминают конструкцию зуба фирмы «ТТТ» (см. рис. 2.7), но у зубьев имеется опорный выступ и отсутствует сменный фиксатор, зуб одновременно является пружиной.

При замене затупившихся зубьев VIII… X в отверстие пружины вставляют штырь, смонтированный в рычаге, при этом второй штырь упирается в кромку пружины. Поворотом рычага влево зуб вместе с пружиной, поворачиваясь в гнезде, выходит из него. Новый зуб устанавливается на место снятого и поворотом рычага вправо вводится в гнездо. На кромке пружины (замке) и зубе имеется паз типа «ласточкин хвост», а на гнездах пильного диска ответный треугольный выступ, входящий в этот паз. Зубья
VIII… X имеют в гнездах пильного диска опорные поверхности, определяющие положение сменных зубьев и величину выхода их режущей кромки за пределы гнезда пильного диска.

Сменные зубья устанавливают в приспособления, где они фиксируются и затачиваются все сразу. При незначительном затуплении зубья могут быть заточены в круглопильном станке с помощью переносного заточного устройства. Замена затупившихся зубьев на заточенные производится в станке без снятия пилы.

Пилы со сменными зубьями имеют диаметр 550 мм и 20 зубьев, толщина пильных дисков 2,8 … 3 мм, или диаметр 2200 мм, толщину 8 мм и 48 зубьев. Стоимость таких пил очень высокая. Достоинство пил – постоянство размеров диаметра пилы и скорости резания. Применение этих пил в нашей промышленности позволит экономить высококачественную легированную сталь, а придание их пильным дискам требуемого напряженного состояния на заводе-изготовителе упростит их правку и проковку на предприятиях лесного комплекса.

В 1962 г. по технической документации ВНИИДмаша на ГМЗ было организовано изготовление аналогичных пил со вставленными зубьями диаметром 700 и 1250 мм с числом зубьев 48, толщиной 3,8 и 4,5 мм соответственно. Когда в тщательно выправленный пильный диск вмонтировали зубья и пружины-замки, зубчатая кромка ослабла настолько, что пила стала непригодной для работы. Специалисты проковали среднюю зону и дали пиле нужное напряженное состояние. При таком натяжении зубчатой кромки пила могла нормально работать, но зубья и пружины можно было вынуть из гнезд без особого усилия. Такую пилу эксплуатировать нельзя.

Вероятно, после проковки средней зоны в кольце зубчатой кромки возникло значительное упругое растяжение металла, которое в совокупности с суммарным распирающим воздействием 48 круглых пружин зубьев удлинило кольцо зубчатой кромки на значительную величину. В результате натяг, конструктивно предусмотренный в сочленении гнезд с пружинами, оказался недостаточным.

Рис. 2.8. Пилы со сменными вставными зубьями фирмы «Ханнако» (США):

А– со вставными зубьями диаметром 2200 мм: 1 – пильный диск; 2– твердый сплав; 3 – сменный зуб; 4– фиксатор; Б– со сменными зубьями диаметром 1200 мм: 1 – 3– то же, что А, 4 – сменный замок-пружина, В –типы сменных зубьев (/…IV) для поперечной и смешанной распиловки древесины:
1 – 4 –то же, что А; 5- отверстие в зубе технологического назначения; б –
прорезь на нерабочем конце сменного зуба; Г- типы сменных зубьев для продольной распиловки древесины: 1 – 3 – то же, что А; 4– опорный выступ; зубья VII… X: I – пильный диск; 2 – твердый сплав; 3 – сменный замок-пружина; 4 – сменный зуб; 5 – отверстие технологического и эксплуатационного назначения; б – фиксирующий выступ на замке-пружине; 7 опорный выступ для сменного зуба; 8 – прорезь на пружине; Д- сменные зубья и замки-пружины пил для продольной распиловки древесины

Это потребовало изменения технологии изготовления гнезд в пилах. До изготовления гнезд под пружины пильный диск диаметром 1250 мм предварительно проковали. Стрела прогиба в горизонтальной плоскости достигла 10 мм и при его перевертывании выпуклость не переходила на Другую сторону. Для перевода стрелы потребовалось значительное дополнительное усилие. Пильный диск стал подобен тарельчатой пружине. Тарельчатость потребовала создания специальной оснастки для точного базирования диска при изготовлении гнезд под пружины и зубья. После установки зубьев и пружин величина прогиба средней зоны уменьшалась до 2 мм и стала переходить с одной стороны на другую при расположении пилы в горизонтальной плоскости на трех опорах.

Изготовление пружин и сменных дисков на металлообрабатывающем оборудовании было трудоемким, много легированной стали уходило в стружку. Пружины и зубья стали делать методом точного литья по выплавляемым моделям (пружины из рессорной стали, а зубья из стали Р9). Изготовили более 200 пил, однако предприятия лесного комплекса не смогли их эксплуатировать: не было ни заточных станков для заточки зубьев, ни специалистов для подготовки пил. В итоге производство остановили.
2.7. Оценка целесообразности некоторых технических решений и информаций зарубежных фирм

Оценка целесообразности изготовления пил с большой дроб- ностью их диаметров. Дробность диаметров пил не подчинена ни геометрическому, ни арифметическому ряду предпочтительных чисел (см. табл. 2.11 и 2.12). Это позволяет сделать вывод о том, что разброс диаметров подчинен специфике круглопильных станков, выпускаемых различными конкурирующими фирмами. Такой набор диаметров нельзя признать обоснованным технологическими требованиями.

Набор диаметров пил, заложенный в ГОСТы на пилы, в основном соответствует ряду 7? 10 предпочтительных чисел, более полно увязан с шириной листового проката и способствует рациональному использованию металла с наименьшим количеством отходов. Принятые размеры диаметров пил полностью удовлетворяют технологическим нуждам предприятий при распиловке бревен, брусьев, досок, плит, обработке деталей различных размеров на круглопильных станках, выпускаемых в СНГ. Диаметры стальных пил: 125, 160, 200, 250, 315, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1250, 1500 мм по ГОСТ 980-80; диаметры пил с пластинками из твердого сплава: 100, 160, 180, 200, 250, 315, 355, 400, 450 мм по ГОСТ 9769-79. Набор диаметров круглых пил, изготовляемых по этим ГОСТам, более целесообразен, чем у зарубежных фирм. Тем не менее промышленность испытывает потребность в пилах с диаметрами 630 … 650 мм, имеющими пластинки из твердого сплава, выпускаемых фирмами «Ляйтц», «Лейко», «Гудо», «Штарк» (ФРГ), а также в пилах диаметром 1000 мм («Канефуса», Япония).

Оценка целесообразности большого числа размеров центровых отверстий. Зарубежные фирмы, выпускающие различные круглопильные станки, придают им фирменную специфику в размерах и конструкции по
садочных мест и способах крепления пил. Инструментальные фирмы стремятся подстроиться под эти решения. Дробность размеров посадочных отверстий увеличивается без технологической необходимости. У потребителя скапливаются пилы, жестко привязанные к конкретным станкам по размерам и оригинальности исполнения узла крепления. Ни о какой взаимозаменяемости пил, имеющих остальные одинаковые параметры, не может быть речи.

На многих отечественных предприятиях появились импортные станки, у которых диаметр посадочного места колеблется с большой дробностью от 32 до 105 мм. Все круглые пилы, выпускаемые по ГОСТ 980-80 и ГОСТ 9769-79,имеют центровые отверстия диаметром 32 мм при наружном диаметре до 200 мм и 50 мм для пил других диаметров; отдельные типоразмеры стальных пил имеют центровое отверстие диаметром 80 и 130 мм. Поэтому отечественные пилы не подходят к импортным станкам без расточки, изменения конструкции отверстия или изготовления переходного кольца.

На многих лесопильных, плитных, мебельных предприятиях имеются круглопильные станки (торцовочные, форматные, раскройные, прирезные и др.), для которых отечественные пилы необходимо подгонять по размерам посадочного отверстия и этим загружать механические цеха бесполезной работой. Кроме того, расточка центровых отверстий (у готовых пил) всегда нарушает их напряженное состояние, что нарушает, а иногда исключает нормальную их работу. Конструкторы не всегда обращают внимание на увязку размеров посадочных мест создаваемых круглопильных станков с размерами центровых отверстий у пил, выпускаемых серийно по указанным ГОСТам. В период ремонтов необходимо унифицировать размеры посадочных мест на пильных валах и зажимных фланцах.

Оценка целесообразности изготовления круглых пил с большой дробностью числа зубьев. С увеличением числа зубьев подача на зуб, шероховатость поверхности распила уменьшаются, качество обработки улучшается и наоборот. Сказанное справедливо, если наибольший кинематический утол встречи (при встречной подаче) или наименьший угол встречи (при попутной подаче) являются постоянными. Если станки имеют механизмы подъема и опускания пильного вала или рабочего стола станка, то шероховатость поверхности распила будет зависеть от наибольшей толщины срезаемой стружки, которая определяется по формуле

(2.7)

где и₂ – подача на зуб пилы, мм; 0_тах– наибольший кинематический угол

встречи (при встречной подаче на выходе пилы из пропила);

(2.8)

и– скорость подачи, м/мин; п –частота вращения пильного вала, мин^-1;
z –число зубьев на пиле, шт.

Исследованиями установлено, что скорости резания 40…60 м/с при наиболее сложном продольном пилении дают наименьшие энергозатраты, а при поперечном пилении удельная работа резания в диапазоне 40…90 м/с почти не зависит от скорости резания. Мощность привода станка N, кВт, определяют по формуле

_(2.9)

где К- удельная работа резания, Дж/см³ (кгм/см³); Ь – ширина пропила, мм;
Н- высота пропила, мм; а_р– коэффициент затупления; а_а– коэффициент, учитывающий влажность распиливаемой древесины; а_п– коэффициент, учитывающий вид (породу) распиливаемого материала; ц – КПД станка.

Все крупные фирмы требуют указывать в заказе диаметр пилы, размер распиливаемого материала, а некоторые – тип станка, мощность привода механизма резания, число зубьев на пиле и т. д. Инструментальные фирмы внимательно изучают новые конструкции станков и быстро приспосабливают свои пилы к их особенностям. Зная мощность привода и требования к качеству материала, фирмы путем правильного подбора числа зубьев, углов резания и ширины пропила изготавливают пилы, отвечающие установленной мощности привода станка и требованиям по шероховатости. Параметры, входящие в формулы (2.5)… (2.7), – это исходные данные, позволяющие квалифицированно сделать необходимые расчеты и вписаться в возможности конкретного станка, соблюдая при этом технические требования к качеству пилопродукции путем подбора оптимального количества зубьев на пиле, диаметра, толщины пильного диска. Следовательно, при отсутствии сведений о типе станка или его модели необходимо указывать в заказе на пилы параметры формул (2.7) … (2.9).

Большая дробность числа зубьев на пилах позволяет более полно и дифференцированно удовлетворять требования, предъявляемые к качеству обработки со стороны различных потребителей пилопродукции, однако острой необходимости в такой дробности все же нет. Число зубьев на пилах, предусмотренное в ГОСТах, удовлетворяет основные требования промышленности, предъявляемые к качеству продукции. Увеличение числа зубьев на круглых пилах целесообразно, но с обязательным учетом требований потребителя к качеству и режимов пиления, заложенных в круглопильных станках.

Оценка целесообразности изготовления круглых пил с большой дробностью углов резания и профилей зубьев. Зарубежные фирмы выпускают круглые пилы с пластинками из твердого сплава с большим числом контурных углов резания.

Различие между передними контурными углами резания в ряде случаев составляет 1 … 2°. В условиях эксплуатации различие в углах резания в 1 … 3° практически не дает заметного изменения ни в энергозатратах, ни в качестве поверхностей распила. В то же время большая дробность в профилях зубьев и углах резания увеличивает количество типоразмеров пил, а это создает серьезные трудности у изготовителя (требуется дополнительная оснастка и площади) и у потребителя (требуются специальные заточные станки и частая их переналадка).

Исследованиями изучено влияние различных углов резания на энергозатраты и качество распиловки. Оптимальные значения углов резания заложены в ГОСТы на круглые пилы. Для стальных пил у = 20…35° (продольное пиление), у = 0…-25° (поперечное пиление) (ГОСТ 980-80); у = -20°; 0°; 10°; 20°; ф = 0°; 15° (пилы с пластинками из твердого сплава, ГОСТ 9769-79). Эти контурные углы резания полностью удовлетворяют нуждам промышленности, поэтому параметры контурных углов резания у пил, выпускаемых зарубежными фирмами, нет необходимости переносить на пилы отечественного производства. Что касается некоторых профилей зубьев, не включенных в ГОСТы на пилы, их целесообразно всесторонне испытать в сопоставимых условиях и по полученным результатам принять научно обоснованное решение. Анализ показывает, что некоторые из них представляют практический интерес.

Оценка информации о создании в пильных дисках напряженного состояния. Более сложная ситуация при решении вопросов, связанных с необходимостью получения стабильного прямолинейного пропила в течение всего периода эксплуатации пилы. Многие фирмы в этом вопросе искусственно создают различные сложности. В действительности есть элементы незнания некоторыми специалистами специфичных вопросов, обеспечения качественной работы пил, произвольного, субъективного подхода к некоторым инженерным решениям, необоснованных, противоречивых толкований влияния различных факторов на процесс пиления древесины и устойчивость пил в работе. Например, утверждают, что с увеличением частоты вращения пилы (скорости резания) устойчивость ее в работе, прямолинейность пропила и качество поверхности обработки улучшаются.

На практике при увеличении частоты вращения устойчивость пилы в работе и прямолинейность пропила ухудшаются, и чтобы обеспечить нормальную работу станка, необходимо увеличить натяжение зубчатой кромки любой пилы нормальных размеров путем дополнительной проковки средней зоны пильного диска, а это усложняет технологию и увеличивает время его подготовки к работе.

Из формулы (2.8) видно, что увеличение скорости резания (при неизменной скорости подачи) – это средство уменьшения подачи на зуб, за счет чего улучшается качество поверхности, но улучшения качества пропила можно достичь и путем увеличения числа зубьев на пиле, что значительно проще.

За последние годы появилось утверждение о том, что пилы с пластинками из твердого сплава не нуждаются в натяжении зубчатой кромки, а отдельные специалисты утверждали, что эти пилы править и проковывать нельзя. Отсутствие необходимого натяжения зубчатой кромки (проковки) у пил, выпускаемых по ГОСТ 9769-79, исключает их нормальную работу, и это полностью подтверждается на всех мебельных и плитных предприятиях, которые отдают предпочтение импортным пилам. ГОСТ 9769-79 разрешил выпуск пил, не обеспечивающих нормальную работу круглопильных станков, что нельзя считать нормальным.

Представляют интерес рекомендации по правке и проковке круглых пил, содержащиеся в зарубежных источниках. Фирмы «Сандвик», «Уддехольм», «Стридсберг» (Швеция) в стальных пилах и пилах с пластинками из твердого сплава всех диаметров создают напряженное состояние применительно к скорости резания 50 м/с. Если требуется создать в пилах напряженное состояние для других скоростей резания, это указывают в заказе и выполняют за дополнительную плату.

Согласно стандарту США GGG-В-440в-64, для пил диаметром 304,8; 355,6; 406,4 мм напряженное состояние создают для частоты вращения 3600 мин-¹ (скорости резания соответственно равны 56, 67, 76 м/с). Требования к напряженному состоянию в пильных дисках указывают в заказе. Согласно стандарту Великобритании ВS 411-69 для всех пил с плоским диском напряженное состояние придают применительно к скорости резания 50 м/с, а с коническим диском – для 60 м/с. В стандарте есть запрещение на отклонения от этих скоростей резания без консультации с изготовителем пил. Частоту вращения пильного вала (скорость резания) также указывают в заказе.

В японском стандарте требования к напряженному состоянию не даны, но приводятся в инструкциях. Фирма «Чугоку Кикай» (Япония) дает величину проковки пил для скорости резания 50 м/с. Для пил диаметром 558…760, 812…914, 965…1064 мм наибольшая величина проковки соответственно 2,4; 3; 3,7 мм. Фирма предупреждает, что эти величины ориентировочные. В заказе требуется указывать частоту вращения пильного вала. Для пилы диаметром 914 мм средней толщины фирма приводит величину проковки для разных скоростей резания. При частоте вращения пильного вала 800, 900, 1000, 1200 мин^-1 (скорости резания 38, 43, 49, 57 м/с) величина проковки соответственно ориентировочно равна: 2,7; 3; 3,6 мм. При увеличении скорости резания в 1,5 раза (с 38 до 57 м/с) величина проковки увеличилась в 1,33 раза. Это полностью согласуется с отечественной практикой и рекомендациями, содержащимися в литературе.

Глава 3. Прочие конструкции круглых пил с плоским диском

За последние годы в разных организациях разработан целый ряд различных конструкций круглых пил с плоским диском: квадратные, с групповыми зубьями, секторные, спиральные и др Принципиальные конструкции этих пил даны на рис. 3.1.

По данным технической литературы, пилы 1, 2, 5 дают снижение шума, чем существенно улучшают условия труда для работающих. Обычно пилы 1,2, 4, 5 используют при малых скоростях подачи. Шероховатость поверхности этих пил определяется шероховатостью зуба, обозначенного 71, на который приходится наибольшая подача на зуб, определяющая, при всех прочих равных условиях, шероховатость поверхности распила.

З.1. Квадратные пилы

Эти пилы (рис. 3.1) имеют повышенную устойчивость в работе за счет более благоприятного распределения напряжений от ее нагрева при работе. Это позволяет применять более тонкие пилы.

Зубья этих пил лучше расплющивать, но можно и разводить. Если в каждой секции квадратной пилы количество зубьев нечетное, то при разводе последний зуб не отгибают. Углы резания и профиль зубьев у квадратных пил такие же, как и у пил, выпускаемых по ГОСТ 980-69. Из рис. 3.1, 1 видно, что стороны квадрата, вписанного в окружность вращения зубьев, имеют с ней точки пересечения, образуя участки для насечки зубьев. Размер стороны квадрата Г определяют из выражения

L = D:1,18 (3.1)

Длину дуги / для насечки зубьев определяют из выражения

(3.2)

где I – длина дуги, мм; а – центральный угол (30°); К – радиус пилы, мм.

Вписав эти отрезки в окружность диаметром О, получают точки пересечения перпендикулярных сторон квадрата с окружностью, образующие Центральный угол 30°, на дуге которого насекают зубья нужного профиля.

Величину шага зубьев I определяют из выражения

t = l : z. (3.3)

Рис. 3.1. Некоторые типы новых конструкций круглых пил:

1 – квадратная пила; 2– пила с групповым расположением зубьев; 3– секторная пила из четырех секторов; 4. 5– спиральные пилы, б– пила-цикля; 7 – пила с заусенцами 8 –
один из вариантов дна пропила от пилы 4

Пример расчета квадратной пилы диаметром 400 мм. Длина стороны квадрата L = 400:1,18 = 340 мм. Длина дуги для насечки зубьев
l = (30° • 3,14 • 200): 180° = 105 мм. Длина шага t при четырех зубьях равна 26 мм, при пяти – 21 мм, при шести – 17,5 мм.

Длину дуги по одной из сторон квадрата определяют из выражения (3.2). Сторона квадрата, пересекаясь с окружностью, образует центральный угол 60° l1 = (6О°- 3,14- 200): 180° = 210 мм.

Подача на зуб и скорость подачи могут быть определены из выражения

..

(3.4)

Здесь
тогда	(3-5)
Отсюда	(3.6)

При и_г = 0,5 – 1,0 мм, п =ЗОООмин ¹ и t = 210 мм скорость подачи равна

3.2. Спиральные пилы

Пилы 4 и 5 (см. рис. 3.1) имеют группы зубьев, расположенные по спирали. При этом у пилы 4 радиус спирали уменьшается, а у пилы 5 возрастает по ходу вращения пилы. У пилы 4 подача на зуб лимитируется наибольшим шагом t между зубьями z1, а зубья 2, 3, 4 в процессе работы только уширяют пропил своими боковыми режущими кромками, образуя при этом технологическую стружку, поскольку Ь4>Ь3>Ь2>Ь2, а высота каждого из них уменьшается относительно зуба 1 на величину и_г. Поэтому расположение зубьев 2, 3, 4 и соответственно зазор с1 с₂, с₃ должны быть строго согласованы со скоростью подачи при установленной частоте вращения пильного вала и определенном числе зубьев на пиле. Подача на зуб равна

Радиус каждого последующего зуба относительно предыдущего должен быть меньше на определенную величину. При этих условиях все зубья спиральной секции будут поочередно расширять пропил, срезая поперечную стружку, а зуб z1 будет срезать опилки и давать направляющий рез. Для уменьшения нагрузки таких зубьев может быть 2, 3,4.

Необходимо отметить, что работа зубьев z1, внедряющихся в толщу древесины, происходит в тяжелых условиях, поскольку между этим зубом и древесиной образуется большая зона контакта, подверженная интенсивному нагреву от трения, возникающего при резании. Поэтому кончики зубьев этих пил нужно оснащать пластинками из твердого сплава. Кроме

(3.7)

этого, для уменьшения контакта с древесиной все зубья в спиральных секциях должны иметь поднутрение в сторону их задних и передних граней.

У пилы 4 короткие режущие кромки всех зубьев, находящихся на спиральных секциях, имеют как разную ширину режущих кромок, так и разное их поднутрение при постоянной толщине пильного диска. Изменение толщины зубьев и их поднутрение – трудоемкая ручная работа. Поэтому изготовление этих пил сопряжено с трудностями по индивидуальной шлифовке боковых поверхностей каждого зуба. Для каждого режима пиления требуется своя конструкция спиральной пилы.

Из рис. 3.1,4 видно, что С, = С₂ = С₃, где С1, С₂, Сз – расстояния между окружностями вращения зубьев; С = С, + С₂ + С₃ = ЗС_}, при этом

Количество спиральных секций и число зубьев в каждой секции должны быть строго согласованы со скоростью подачи и частотой вращения пильного вала.

Для получения технологической стружки удовлетворительного качества необходимо, чтобы подача на зуб была не менее 4 мм, а для получения удовлетворительной чистоты поверхности распила подача на зуб по плоскости распила (при пилении обычными пилами) должна быть не более 3 мм.

Выше уже отмечалось, что в рассматриваемом случае врезаются в древесину только первые зубья каждой секции, а остальные зубья только расширяют пропил, срезая стружку своими боковыми гранями. В процессе работы они осуществляют поперечное резание, подобное строганию, поэтому поверхность пропила получается чистой, без вырывов. Величину подачи на зуб здесь можно принимать значительно большей, чем при пилении обычными пилами.

В то же время известно, что наибольшее количество типов круглопильных станков выпускается с постоянной высотой подъема стола станка относительно пильного вала, которая обычно находится в пределах 100 мм. Шероховатость поверхности распила определяется наибольшей толщиной стружки на выходе пилы из пропила, где толщина стружки приближается к величине подачи на зуб:

(3.11)

(3.12)

где emax – наибольшая толщина стружки, мм; 0_пшх– наибольший кинематический угол встречи; а – высота подъема стола станка, мм; R – радиус пилы, мм.

Для практических расчетов можно принять emax = и_z1 тогда величина подачи на каждый зуб пилы будет равна:

(313)

(3-14)

где i – номер зуба в секции; zi- – число зубьев в секции; uz –подача на каждый первый зуб секции, мм.

Толщину зубьев и пильного диска определяют в зависимости от толщины стружки, срезаемой боковыми режущими кромками зубьев 2, 3, 4,…, zi -.

Пример расчета спиральной пилы диаметром 400 мм. Дано: О= 400 мм, частота вращения пильного вала п = 3000 мин^-1. Наибольшая подача на каждый первый зуб спиральной секции и_г = 3 мм, количество спиральных секций с первым зубом zi = 4, 6, 8, число зубьев на пиле z = 48.

Определить скорость подачи и радиус вращения каждого зуба спиральной секции.

1. Определение скорости подачи:

1. Определение количества зубьев в каждой спиральной секции: zi = z : zi, =48:(4, 6, 8)= 12, 8, 6.
2. Определение радиуса зубьев, входящих в спиральную секцию, по выражению (3.14):

при zi = 8 шт. zi =6 шт.; R1 =200 мм; R2 = 200 – (2- 3): 6 = 199 мм;

/ R3 =198,5 мм; R4 = 198 мм; R5 = 197,5 мм; R6 =197 мм.

Из изложенного видно, что толщина зубьев и всей пилы определяет толщину стружки, срезаемой боковыми гранями зубьев.

Например, для пилы с zi = 8 шт. при числе зубьев в каждой секции zi = 6 шт. при срезании стружек толщиной b1 = 0,2 мм с каждой стороны толщина пилы 5 будет равна

(3.15)

где S1 – толщина первого зуба zi, мм; b1 – толщина стружки, срезаемой боковыми гранями зубьев с одной стороны, мм; 2, – число зубьев в секциях, шт. Тогда при S1 = 2 мм получим 5=2 + 100,2 = 4 мм. Толщина зубьев будет равна, мм: S1 = 2; S ₂ = 2,4; S ₃= 2,8; S ₄= 3,2; S ₅ = 3,6; S ₆= 4,0.

Для устранения соприкосновения пильного диска со стенками пропила целесообразно у последних зубьев делать со стороны передних граней уширение по 0,2 – 0,3 мм на сторону.

Скорости подачи для пил 1,2,4,5 с п = ЗОООмин^-1 и и, = 0,5 -1,00 мм (см. рис. 3.1) приведены ниже:

Количество секций	Номер пилы (см. рис. 3.1)
	1	2	4	5
4	9-18	6-12	6-12	6-12
6	–	9-18	9-18
8	—	12-24	12-24	12-24
12	—	18-38	18-38	18-38

Из рис. 3,1 видно, что у пил 1, 2, 3 все зубья расположены на одной окружности, а углубленные прорези (междузубные впадины) у пилы 2и радиальные разрезы у пилы 3 служат для уменьшения отрицательного воздействия сил инерции, нагрева пильных дисков, радиальных и тангенциальных напряжений. Все зубья у этих пил работают так же, как и у обычных серийных круглых пил.

На рис. 3.1, 5 дана принципиальная схема спиральной пилы иной конструкции. Все зубья этой пилы имеют одинаковую толщину, их разводят (или расплющивают) так же, как и у обычных круглых пил. Для обеспечения условий резания для всех зубьев спиральной секции необходимо подавать распиливаемую древесину на величину С= С1 + С2 + С₃+ С₄+ С₅. Поскольку С1 = С2 = С₃ = С₄ = С₅ то С = 5 С1 = и_г.

Для получения удовлетворительного качества поверхности распила подача на разведенный зуб у обычной пилы для продольной распиловки не должна превышать 2,0 мм. По плоскости пропила это дает подачу на зуб

4 мм. Следовательно, для плющеных зубьев подача на каждый зуб, формирующий поверхность распила, не должна превышать 4 мм. и_г = С = 4 мм. Тогда С, = и_z : 5 = 4:5 = 0,8 мм.

Радиусы вращения зубьев равны: R1 = R – 0,8 мм; R2 = R – 1,6 мм,
R3= R – 2,4 мм; R4 = R – 3,2 мм; R5 = R – 4,0 мм.

Качество поверхности распила здесь будет определяться работой зубьев г,, на которые приходится наибольшая подача на зуб. Основные параметры этих пил приведены в табл. 3.1.

3.1. Основные параметры круглых пил новых конструкций и режимы их

работы (н = 3000мин⁴, у = 30°, β = 40-45°, а=20-15°)

Название пилы (см. рис. 3.1)	Диаметр пилы D, мм	Число зубьев z, шт.	Число групп с зубьями zi , шт.	Подача на зуб 2] и, ,мм 21	Скорость подачи, м/мин	Толщина пилы S, мм	Величина уширения на сторону, S, мм
Квадратная пила	300 – 400	24	4	0,5-1,0	9-18	2,0 – 2,5	0,4-0,5
Пила с групповым расположением зубьев	300-400	24	4	0,5-1,0	11-22	2,0-2.5	0,4 – 0,5
Пила секторная	400 – 500	36 48	–	0,5 – 1,0 0,5 – 1,0	54-108 72 – 144	2,0-2,8 2,0-2,8	0,4 – 0,5 0,4 – 0,5
Пила спиральная (спираль по ходу вращения пилы)	400 – 500	40	4	3,0	36	3,0-4,0	—
Пила спиральная (спираль против направления вращения пилы)	400	24	4	2,0	18	2,0 – 2,5	0,4 – 0,5
Пила-цикля	300 – 400	36	3-5	до 0,2	20-30	2,0 – 3,0	0,2 – 0,4
Пила с заусенцами	300-400	36-48	–	до 0,2	20-30	2,5-3,0	0,1 -0,3

Конические пилы

Коническими называются пилы, у которых толщина пильного диска уменьшается от центра к периферии – зубчатой кромке (рис. 3.2).

Эти пилы имеют утолщенную плоскую среднюю зону, предназначенную для закрепления пилы на пильном валу, и коническую зону, где толщина пильного диска уменьшается от средней зоны к зубчатой кромке. Наименьшую толщину эти пилы имеют у зубчатой кромки (см. рис. 1.2, а, 2, 3; б, 1, 2, 3, 4, 5).

У нас выпускают односторонние конические пилы из стали 85ХФ и ПГХ-15 по техническим условиям Горьковского металлургического завода ГМЗ Н-101 – левоконические и ГМЗ Н-102 – правоконические. Односторонние конические пилы применяют для последовательного отделения от заготовок тонких досок (толщиной до 15 мм), при этом конической стороной они должны устанавливаться в сторону привода пильного вала.

Двусторонние конические пилы применяют для распиловки досок на равные по толщине части (деление пиломатериалов

Рис. 3.2. Коническая пила пополам).

правосторонняя Размеры конических пил приведены в

табл. 3.2.

Расстояние шпильки от оси вращения пилы 50 мм.

При заказе конических пил применяют следующие условные обозна-

чения:

пила ЛЕК 500 Н-101 (пила левоконическая диаметром 500 мм);

пила ПРК 500 Н-120 (пила правоконическая диаметром 500 мм).

Конические пилы изготовляют как с зубьями профиля 1, так и с зубьями профиля 2(см рис. 1.3) с угловыми значениями, приведенными ниже:

Тип профиля у (3 а 5

1. (рис. 1.3) 20 40 30 70
2. (рис. 1,3) 30 40 20 60

3.2. Размеры конических пил, выпускаемых по техническим условиям Горьковского металлургического завода

Диаметр ПИЛЫ, мм	Диаметр, мм			Толщина пил, мм		Число зубьев, шт.
	плоской части у центра пилы	центрового отверстия	ШПИЛЬКИ	у центра	у зубьев
500	150	5ОА3	12А3	3,4	1,0	100
630	150	50А3	12А3	3,8	1,2	100
710	150	50А3	12А3	4,4	1,4	100
800	150	50А3	12А3	4,4	1,4	100

Величина шага у всех круглых пил изменяется с изменением диаметра пилы и определяется по формулам, приведенным выше. Конические пилы применяют на круглопильных ребровых станках для ребрового деления пиломатериалов.

По профилю конической стороны пилы бывают с утолщением пильного диска сразу от вершин зубьев к средней плоской зоне пилы и с утолщением, начинающимся на расстоянии 50 – 60 мм от основания зубьев. По мере износа и стачивания, пилы первого типа быстро утолщаются и для сохране-

ния первоначальной ширины пропила требуют частой перешлифовки конической зоны, а пилы второго типа дольше работают без перешлифовок, сохраняя малую ширину пропила. Однако пилы первого типа проще в изготовлении и эксплуатации и получили наибольшее распространение.

Малоконические пилы

Известны еще так называемые малоконические пилы, имеющие конус с одной или обеих сторон. В отличие от обычных конических малоконические пилы имеют малую величину конуса. Конические пилы лучше сопротивляются воздействию на них боковых сил, возникающих при пилении, поэтому наличие конуса у малоконических пил несколько повышает их устойчивость, а для исключения трения древесины о конические поверхности пил развод зубьев делают таким, чтобы перекрыть толщину того сечения пилы, где проходят поверхности распила и нижние кромки распиливаемого материала. ЦНИИМОДом в 1955 г. под руководством автора были разработаны параметры таких пил (табл. 3.3), которые были испытаны в производственных условиях. Они отличаются от параметров обычных конических пил уменьшенной величиной конуса, толщиной средней части и числом зубьев. Малоконические пилы могут найти применение как на ребровых, так и на многопильных станках. Существенный недостаток конических пил – их периодическая перешлифовка вследствие увеличения толщины режущей кромки.

3. 3. Основные размеры малоконических круглых пил (разработка ЦНИИМОДа)

Диаметр пилы, мм	Диаметр плоской части, мм	Угол конической части	Толщина пилы у зубчатой кромки, мм, при толщине плоской части, мм
			2,6	2,8	3,0	3,2	3,4	3,8	4,2
500	180	8’40”	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	—	—
650	250	8’40”	—	1,8	—	—	2,4	—	—
550	250	13’40”	—	—	—	– —	2,2	2,6	—
600	250	13’40”	—		—	—	‘ 2,0	2,4	—
650	250	13’40”	—	—	—	—	1,8	2,2	2,6
700	280	13’01’	—	—	1,8		1,8	2,2	2,6
750	280	13’01”	—	—	1,8	—	—	2,0	2,4
550	250	9’12”	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	—	—
~бОО	250	7’56”	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	–	–

Примечание. Диаметр центрового отверстия – 50 и 80 мм.

Технические требования, которым должны удовлетворять конические и малоконические пилы, почти такие же, как и к пилам с плоским диском, выпускаемым по ГОСТ 980-80. Поверхности пил должны быть обработаны и иметь шероховатость не ниже 7-го класса по ГОСТ 2789-73. Трещины, царапины, волосовины, плены, черновины, раковины, поджоги, выкрошенные места, заусенцы от штамповки, коррозия, поломанные зубья не допускаются. Отклонение диаметра пилы и диаметра плоской части – не более ±5 мм, отклонение толщины пильных дисков ±0,07 мм. Разнотолщинность в одной и той же пиле на одинаковом расстоянии от центра должна быть не более 0,07 мм, а плоской части у центра – не более 0,05 мм. Равномерность толщины пилы необходимо проверять на одинаковом расстоянии от центра, через 50 мм, по двум взаимно перпендикулярным диаметрам; отклонение диаметра центрового отверстия и диаметра отверстия шпильки не более А5 расстояния между осями центрового отверстия и шпильки не более ±0,1 мм. Несовпадение центра отверстия с центром пилы не должно превышать 0,3 мм. Эксцентриситет пилы определяют индикатором или специальным приспособлением при ее проворачивании на специальном контрольном шпинделе.

Если при проверке пила не удовлетворяет требованиям технических условий, ее следует отослать заводу-изготовителю и потребовать замену.

Некоторые зарубежные фирмы выпускают конические пилы различных конструкций. Шведская фирма «Стридсберг» выпускает конические пилы диаметрами 600 – 1300 мм при толщине плоской части 3,4 – 4,5 мм, расположенной по диаметру 150 – 200 мм и толщине у зубчатой кромки 1,0 – 3,5 мм с числом зубьев 70-120 шт.

Анализ размеров конических пил, выпускаемых зарубежными фирмами, позволяет сделать вывод о том, что они имеют увеличенные наружный диаметр и диаметр плоской части, а некоторые пилы имеют и меньшую величину конуса. Однако принципиальное конструктивное исполнение различий не имеет.

Сферические пилы

Рис. 3.3. Сферическая пила правосторонняя

Сферическими называют такие круглые пилы, у которых пильный диск имеет (рис. 3.3) вогнутость в виде сферы. Эти пилы применяют в бондарном производстве при изготовлении бочек, они имеют малое распространение.

Сферические пилы выпускают по нормали Г орьковского металлургического завода ГМЗ Н-092. Размеры пил приведены в табл. 3.4.

Обозначение пилы при заказе: пила СФ 300 Н-092.2 – пила для опиловки днищ диаметром 400 мм.

3.4. Размеры сферических пил по нормали ГМЗ Н-092, мм

№ пилы	Диаметр пилы	Радиус сферы	Высота зубьев	Назначение: для вырезки днищ бочек диаметром
1	280	320	12	266 400
2	300	400	14	350 650
3	300	550	14	600 850

Глава 4. Строгальные и другие чисторежущие пилы

После распиловки древесины пилами с плоским и коническим диском поверхность распила получается шероховатой, с вырывами волокон, рисками и другими неровностями. Такая поверхность без строжки допускается только соответствующими техническими условиями на пилопродукцию и заготовки. Во всех остальных случаях доски или заготовки строгают на специальных строгальных станках. В результате большое количество древесины уходит в отходы (стружку). Кроме того, наличие в технологическом процессе операций строжки создает много неудобств и требует дополнительных расходов. Поэтому вполне оправдано стремление совместить операцию строгания с операцией пиления и, таким образом, там где это возможно, исключить из технологического процесса операцию строгания. Для этой цели применяют специальные строгальные пилы.
4.1. Строгальные пилы

Строгальными называют круглые пилы, применение которых не требует последующей обработки заготовок фрезерованием или продольным строганием. Заготовки или детали, выпиленные этими пилами, поступают на склейку, шлифование или сборку без дополнительной строжки. Строгальные пилы иногда называют чисторежущими.

Из технической литературы и производственной практики известно много различных конструкций строгальных и других чисторежущих пил. Принципиальное отличие конструкции строгальных пил – поднутрение пильных дисков, идущее от зубчатой кромки к центру пилы (см. рис. 1.2, 4,5). Это поднутрение может быть двусторонним с двусторонним конусом (рис. 1.2, 4) и двусторонним с односторонним конусом (рис. 1.2, 5).

Строгальные пилы характеризуются размерами наружного диаметра, плоской центральной части пилы, центрового отверстия и толщины пильного диска, которая уменьшается от зубчатой кромки к центру пилы.

Круглые строгальные пилы изготовляют серийно в соответствии с ГОСТ 18479-73 «Пилы круглые строгальные для распиловки древесины». Этим ГОСТом предусмотрен выпуск строгальных пил четырех типов: 1) одноконусных для продольной распиловки; 2) одноконусных для поперечной распиловки; 3) двухконусных для продольной распиловки; 4) двухконусных для поперечной распиловки.

Основные размеры круглых строгальных пил приведены в табл. 4.1, конструкции этих пил показаны на рис. 4.1.

4.1. Основные размеры строгальных пил

Обозначение пил	D мм	D1 мм		d мм		В мм		ф мин		Z шт.
Тип 1
3420-0451 3420 – 0452	160	60				1,2 1,6		15 15		60 48
3420 – 0453 3420 – 0454	200	80			32	1,6 2,0		15 20		60 48
3420-0455 3420 – 0456	250	100				2,0 2,4		20 25		60 48
3420 – 0457 3420-0458	315	125				2,4 3,0		20 25		72 60
3420 – 0459 3420-0461	360	160			50	2,8 3,0		20 25		72 60
3420 – 0462 3420 – 0463	400					3,0 3,6		20 25		96 60
Тип 2
3421 -0531 3421 -0532	200	80		32		1,6 2,0		15 20		60
3421 -0533 3421 -0534	250	100				2,0 2,4		20 25		72
3421 -0535 3421 -0536	315	125			50	2,4 3,0		20 25		96 72
3421 -0537 3421 -0538	400	160				3.0 3,6		20 25		96
Обозначение пил	Dмм		D\мм		В мм		В1 мм		Z шт.
Тип 3
3420 – 0464	360		253		2,8			1,4		72
3420 – 0465			238		3,0			1,4		60
3420 – 0466	400		300		3,0			1,7		96
3420 – 0467			255		3,6			1,7		96
Тип 4
3421 -0539	360		253		2,8			1,4		96
3421 -0541			238		3,0			1,4		72
3421 -0542	400		300		3,0			1,7		96
3421 -0543			255		3,6			1,7

Рис. 4.1. Пилы круглые строгальные: а– одноконусная для продольной распиловки;

б- одноконусная для поперечной распиловки;

в – двухконусная для продольной распиловки;

г- двухконусная для поперечной распиловки;

д- схемы профилей для расчета

Пример условного обозначения пилы типа 1 диаметром D = 400 мм, толщиной В=3,0 мм: пила 3420 – 0462 ГОСТ 18479-73. То же для пилы типа 4: пила 3421 – 0542 ГОСТ 18479—73.

Технические требования

1. Пилы должны изготовляться из стали марки 9ХФ или 9Х5ВФ по ГОСТ 5950-73.
2. Микроструктура стали пил должна представлять собой тростомартенсит и мелкие, равномерно распределенные карбиды.
3. Пилы не должны иметь обезуглероженного слоя.
4. Твердость пил HRC 50-54.
5. На пилах не допускаются трещины, волосовины, расслоения, плены, забоины, черновины, выкрошенные места, поджоги и коррозия. Острые нерабочие кромки должны быть притуплены.
6. Шероховатость поверхностей пил по ГОСТ 2789-73 должна быть не грубее следующих классов шероховатости:
7. торцовых конических поверхностей – 7;
8. поверхностей дна впадин зубьев и поверхности перехода торцовой конической поверхности в плоскую – 5;
9. остальных поверхностей – 6.
10. В месте сопряжения двух конических поверхностей у пил типов 3 и 4 не допускается уступ высотой более 0,2 мм.
11. Пилы должны быть выправлены. Отклонения от прямолинейности по образующим конических поверхностей на каждой стороне пилы, находящейся в вертикальном положении, не должны превышать 0,1 мм. При правке молотком на торцовых поверхностях пил не допускаются следы от ударов глубиной более 0,05 мм.
12. Пилы должны быть заточены. Завалы, выкрошенные места на режущих кромках не допускаются.
13. Предельные отклонения размеров пил не должны превышать: диаметра пил 2СМ8 по ОСТ 1010; диаметра плоской центральной части – 2СМ? по ОСТ 1010; толщины пил (в зоне зубьев, в плоской центральной части) – 2СМ5 по ОСТ 1025; диаметра посадочных отверстий пил – А₃ по ОСТ 1013; углов зубьев ±2°; номинальных размеров вспомогательного угла в плане + 3 + -5.
14. Разность двух любых двойных шагов зубьев пилы не должна превышать: для шагов до 10 мм – 0,8 мм; свыше 10 мм – 1,0 мм.
15. Радиальное биение вершин зубьев не должно быть более 0,3 мм.
16. Торцовое биение диска пилы в зоне шириной не более 5 мм от окружности дна впадин не должно превышать: для пил диаметром до 250 мм – 0,2 мм; свыше 250 мм – 0,3 мм.
17. Разнотолщинность в плоской центральной части в одной и той же пиле не должна превышать 0,04 мм.
18. Несимметричность боковых поверхностей относительно плоскости симметрии опорных поверхностей пилы не должна превышать 0,1 мм.

Примечание. При измерении толщины, разнотолщинности и несимметричности пилы вмятины от ударов молотком, получаемые при правке, учитываться не должны.

Правила приемки

1. Для проверки соответствия изготовленных пил требованиям ГОСТ 18479-73 предусматриваются следующие виды испытаний: приемосдаточные, периодические и типовые (ГОСТ 16504-74).
2. Приемосдаточные испытания должны проводиться в следующем объеме: на соответствие требованиям пп. 4, 6 – 8, 10 – 15 – 5 % от партии, но не менее 3 пил; на соответствие требованиям пп. 5 и 9 – 100 % пил.

В партию входят пилы, изготовленные из одной марки стали, одного типоразмера, одновременно предъявляемые к приемке.

1. Периодические испытания должны проводиться не менее чем на 3 пилах не реже одного раза в квартал. Типовые испытания должны проводиться не менее чем на 10 пилах.
2. При периодических и типовых испытаниях пилы должны подвергаться контролю на соответствие п. 15 (см. ниже) и п. 2 и проверке на работоспособность.
3. При неудовлетворительных результатах испытаний хотя бы по одному из показателей проводят повторные испытания на удвоенном количестве пил из той же партии. Результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.
4. Результаты периодических и типовых испытаний должны быть оформлены в виде протокола. По требованию потребителя предприятие-изготовитель обязано предъявить протоколы испытаний.
5. Допускается проводить испытания на стойкость пил у потребителя в производственных условиях.

Методы испытаний

1. Испытания пил на работоспособность и стойкость должны проводиться на круглопильных станках, соответствующих установленным для них нормам точности.
2. Испытания пил должны проводиться на распиловке хвойной древесины не ниже 3-го сорта влажностью не более 12 % при следующих режимах резания:

скорость резания для пил диаметром от 160 до 250 мм – 25 – 35 м/с; свыше 250 мм – 40 – 60 м/с; подача на зуб, не менее, для пил типов 1 и 3 – 0,05 мм; типов 2 и 4 0,02 мм;

высота пропила, не менее, для пил диаметром 160 мм – 15 мм; свыше 160 до 200 мм – 20 мм; свыше 200 мм – 25 мм.

1. Пилы типов 1 и 3 должны обеспечить получение пиленой поверхности без прижогов с шероховатостью не грубее 7-го класса шероховатости, а пилы типов 2 и 4 не грубее 5-го класса шероховатости по ГОСТ 7016-82.
2. Испытания пил на работоспособность должны проводиться при их непрерывной работе не менее 5 мин.

После испытаний на режущих кромках зубьев не должно быть выкрошенных мест, следов притупления; пилы должны быть пригодны для дальнейшей работы.

1. Линейные и угловые размеры, радиальные и торцовое биение должны контролироваться универсальными и специальными измерительными средствами.
2. Твердость пил должна проверяться по ГОСТ 9013-59.
3. Шероховатость поверхностей пил должна проверяться по образцам шероховатости по ГОСТ 9378-60.
4. Внешний вид пил контролируется визуально. Наличие трещин проверяется при помощи лупы 5* или дефектоскопом.

Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

1. На плоской центральной части каждой пилы должны быть четко нанесены: а) товарный знак предприятия-изготовителя; б) обозначение пилы по стандарту.

2. Упаковка и транспортирование – по ГОСТ 18088-72.

1. Методы и условия консервации должны обеспечить сохранность пил в течение одного года при средних условиях хранения.

Гарантии поставщика

1. Изготовитель должен гарантировать соответствие всех выпускаемых пил требованиям стандарта при соблюдении потребителем правил эксплуатации и хранения, установленных стандартом.

2. Гарантийная стойкость непрерывной работы пил между переточками при соблюдении условий, указанных в пп. 1-3 (см. Методы испытаний) должна быть не менее 2 ч.

Расчет параметров зубьев пил

Параметры зубьев пил, показанных на рис. 4.1, определяются по следующим формулам:

шаг пилы

(4.1)

где D– диаметр пилы, мм; z– число зубьев, шт.;

высота зуба

(4.2)

радиус закругления впадин (не менее 2 мм)

(4.3)

Профиль зубьев строгальных пил зависит от вида резания и назначения пилы. Зубья строгальных пил не разводят и не плющат. Существует большое количество различных профилей зубьев этих пил, но все они могут быть разделены на две группы: 1) пилы с равномерно расположенными зубьями (рис. 4.2, 3, 4, 5, б); 2) пилы с групповым расположением зубьев (рис. 4.2, 7, 2).

Кроме строгальных пил с поднутрением известны и другие конструкции так называемых чисторежущих пил с плоским диском и профилями зубьев, изображенными на рис.4.2, где на проекции а изображены зубья строгальных пил, а на проекции б –зубья чисторежущих пил с плоским диском.

Все профили зубьев пил, изображенных на рис. 4.2, пригодны как для продольной, так и для комбинированной распиловки древесины, и при хорошей подготовке их к работе дают гладкий, чистый рез.

Пилы, изображенные на рис. 4.2 1, 2, 6отличаются от обычных пил с плоским диском наличием скалывающего зуба, который имеет специальное назначение.

Рис. 4.2. Профили зубьев чисторежущих пил:

а – строгальных; б- с плоским диском; с – скалывающий зуб; 1, 2– со скалывающим зубом и групповым расположением зубьев (применяется для комбинированной распиловки); 3,4, 5 – с равномерным шагом (я – для распиловки сухой и б – для сырой древесины); 6– со скалывающим зубом и равномерным шагом (для комбинированной распиловки)

Известно, что при работе обычными пилами, предназначенными для поперечной распиловки, и пилами для продольной распиловки древесины, когда зубья имеют косую заточку, на дне пропила образуется клин abc
(рис. 4.3), препятствующий дальнейшему проникновению режущих зубьев в распиливаемый материал. Это вызывает рост усилий резания, подачи, увели-

чение сопротивления резанию и дает некачественный пропил, особенно на выходе зубьев из пропила. Скалывающий зуб срезает этот клин, что обеспечивает более легкое проникновение режущих зубьев в Древесину; за счет этого уменьшается усилие подачи и сопротивление резанию. Высота скалывающего зуба должна быть на 0,2 – 0,5 мм меньше высоты режущих
³Убьев. (Скалывающий зуб ни в коем случае не должен быть равен или выше ре-

Рис. 4.3. Дно пропила от зубь- ев с косой заточкой: а- без скалывающего зуба; б – со скалывающим зубом жущих зубьев – это приведет к ухудшению качества пропила и росту усилий резания). Все зубья чисторежущих пил с плоским диском (кроме скалывающего зуба) разводят и затачивают обычным порядком.

Эти пилы дают чистый рез тогда, когда их пильные диски хорошо выправлены, не имеют дефектных мест и чрезмерно отогнутых зубьев. Такие пилы требуют сравнительно малого усилия подачи, что особенно важно для станков с ручной подачей.

Известны еще строгальные пилы (внешне похожие на пилы, показанные на рис. 2.3,24), имеющие плоский диск, в котором сделаны специальные боковые ножи, выступающие на 0,2 – 0,3 мм за пределы плоскости вращения вершинок зубьев. Ножи в процессе пиления соприкасаются с поверхностями распила и сострагивают все неровности. Изготовление ножей довольно сложное и трудоемкое. Эти пилы имеют ряд эксплуатационных недостатков: их пильные диски сложно править (рихтовать), проковывать, затачивать режущие зубья и ножи; строгальные ножи этих пил тупятся быстрее зубьев; при увеличении выступа строгальных ножей возникают довольно большие усилия резания, вызывающие отклонение пил в стороны и способствующие нагреву и раскачке пильного диска. У некоторых типов таких пил расположение режущих ножей приближают к зубчатой кромке и соединяют их с компенсационными прорезями. Участок с режущими зубьями у этих пил сокращен за счет размещения на диске пилы режущих ножей.

В технической литературе есть рекомендации о создании в строгальных пилах радиальных прорезей длиной 1/6/? (радиуса), применении зажимных фланцев диаметром 1/7D пилы и предупреждение о том, что строгальные пилы теряют устойчивость при температурном перепаде между периферийной и средней зоной в 50 – 60 °C.

Пила-цикля

На рис. 3.1,6 дана принципиальная схема конструкции пилы, имеющей от 3 до 5 специальных междузубных впадин. Диаметр пилы 300 400 мм, толщина пильного диска 2-3 мм. Углубленные впадины должны иметь овальную форму. На боковых гранях передней кромки этой впадины (по направлению вращения пилы) сделана специальная нагартовка с обеих сторон зуба на ширину 0,2 – 0,4 мм с заворотом в сторону плоскости пилы, которая придает этим граням форму цикли. Нагартовку делают вручную стальной пластинкой или стержнем, имеющими более высокую твердость, чем пила. Пилу при этом зажимают в тисках или прижимают к поверхности стола. Зубья такой пилы не разводят и не плющат. Циклеобразные лезвия на боковых кромках сострагивают все неровности, образующиеся при пилении на распиливаемом материале, и создают необходимый зазор между пилой и стенками пропила, устраняющий соприкосновение пилы с древесиной. Эти пилы при частоте вращения пильного вала 2000 – 3000 мин^-1
и скорости подачи 25 – 30 м/мин на распиловке сосновых досок влажностью 10 – 12 %, толщиной 50 – 60 мм и длиной 2 м обеспечивают получение чистой строганой поверхности (8-го класса шероховатости), пригодной для склейки.

Основные параметры пилы-цикли показаны на рис. 3.1,6 и приведены в табл. 3.1. Эта пила, предложенная работником Львовского лесотехнического института А.П. Денькачем*, была испытана в лабораторных и производственных условиях во Львове, Москве (во ВНИИДМАШе и на мебельной фабрике № 3), Архангельске (на заводе «Красный Октябрь», мебельной фабрике № 2, ЛДК им. Ленина), ЦНИИМОДе и везде дала хорошие результаты. В ЦНИИМОДе испытания пилы проводили на круглопильном станке, имеющем скорость подачи 15; 22,5; 30; 45 м/мин и частоту вращения пильного вала 3000 мин^-1. Распиливаемый материал – сосна влажностью 10 – 12 %, толщиной 50 мм, шириной 140 мм, длиной 2 м. От каждой заготовки отпиливали не менее 8 дощечек толщиной 10- 12мм. Выход пилы из пропила не превышал 8-10 мм. Острота зубьев соответствовала производственной. Оценочными показателями были: мощность, расходуемая на пиление, удельная работа резания, точность и чистота поверхности распила. Результаты этих испытаний приведены в табл. 4.2.

Из таблицы видно, что точность распиловки при малых скоростях несколько выше, чем при более высоких скоростях, но во всех случаях она полностью удовлетворяет требованиям на допустимые отклонения свободных размеров. При всех указанных выше скоростях подачи величина квадратичного отклонения ±3о не превышает ±0,6 мм, что соответствует допустимым отклонениям 3-го ряда свободных размеров. Среднеарифметическая величина максимальных высот шероховатости R^_mxпри увеличении скорости подачи от 15 до 45 м/мин возрастает от 45 до 100 мкм. При скоростях подачи 15; 22,5; 30 м/мин величина квадратичного отклонения ±3а для максимальных неровностей R_zmiaне выходит за пределы 7-го класса шероховатости, а три скорости подачи 45 м/мин – за пределы 6-го класса шероховатости.

* Авт. свид. № 150222. «Бюл. изобретений», 1962.

4.2. Показатели работы пилы-цикли (диаметр 400 мм, толщина 2,2 мм, чис- ло зубьев 65 шт. углы резания V =20°, Р =45°, а =25°)

Скорость подачи и, м/мин	Подача на зуб, wz, мм	Статистические характеристики
		М мм	О мм	т мм	V %	Р%	hniax ММ	hnin ММ	hniax – hnin ММ
15	0,034	10,63* ** 10,63	0,145 0,127	0,02 0,018	1,36 1,19	0,197 0,172	10,9 10,85	10,3 10,35	0,6 0,5
22,5	о,п	10,53 10,53	0,147 0,13	0,021 0,019	1,4 1,23	0,2 0,17	10,75 10,75	10,2 10,2	0,55 0,55
30	0,15	10,4 10,4	0,212 0,188	0,031 0,027	2,04 1,81	0,3 0,26	10,85 10,8	10,05 10,05	0,8 0,75
45	0,23	10,27 10,3	0,191 0,198	0,028 0,029	1,86 1,92	0,27 0,28	10,6 10,75	9,8 9,75	0,8 1,0
Мощность резания Nv,кВт	Удельная работа резания К кто- м/см	Статистические характеристики
		Л/мкм	о мкм	V %	т мкм	Р%	hniax МКМ	hnin МКМ	hniax – hnin МКМ
4,0	17,0	** 46,4	3,27 2,97	7,05 5,42	0,41 0,37	0,89 0,67	58,7 58,7	44,0 42,4	14,7 16,3
		54,9
5,5	13,5	54,7 66,8	2,95 3,02	5,39 4,52	0,37 0,38	0,67 0,56	58,7 60,3	45,6 42,4	13,1 17,9
7,0	10,8	61,35 61,85	1,81 1,7	2,95 2,75	0,23 0,21	0,37 0,34	60,3 60,3	52,2 52,2	8,1 8,1
и,о	9,9	100,1 96,6	17,0 11,3	17,0 11,7	2,12 1,41	2,12 1,46	147,0 121,0	60,3 66,8	86,7 54,2

* В числителе даны показатели точности распила на выходе пилы из пропила, в знаменателе – на входе в пропил.

** В числителе даны показатели шероховатости поверхности распила отпиленной части, в знаменателе – массива.

Производственные испытания ЦНИИМОД проводил на ребровом станке при распиловке еловых пиломатериалов толщиной 90 мм, влажностью 50 %, при скорости подачи 18 м/мин, затем на дилено-реечных станках ЦА и ЦА-2 при скоростях подачи 55 и 40 м/мин с распиловкой сосновых досок толщиной 35 мм, влажностью 50 % и березовых досок толщиной 27 мм и влажностью 8 – 10 %. Во всех этих опытах было распилено около 20 тыс. м пиломатериалов. Во всех производственных испытаниях шероховатость поверхности при визуальной оценке была не ниже 6-го класса, пила работала устойчиво, а цикли сохраняли свою работоспособность в течение 2-3 переточек.

Все это свидетельствует о том, что пила-цикля по точности распиловки и чистоте поверхности распила не уступает строгальным пилам. Она может быть изготовлена из серийных круглых пил с сохранением профиля зубьев и углов резания на любом лесопильном и деревообрабатывающем предприятии.

Существенный недостаток этой пилы – ручная заточка.

Пилы с заусенцами

На рис. 3.1.,7 показана принципиальная конструкция круглой пилы
(D = 300 – 350 мм, S = 3,0 мм), зубья которой неразведены и нерасплющены, а на их боковых кромках имеются заусенцы. На всех нечетных зубьях заусенцы направлены к нам, на четных – от нас. Эти пилы затачивают на пилоточных автоматах. После заточки на обычных наждачных кругах вручную образуют заусенцы. При этом пила располагается горизонтально, а рабочий, кратковременно прижимая ее к наждачному кругу, формирует заусенцы сперва на нечетных зубьях. Затем пилу переворачивают и наносят заусенцы на пропущенные четные зубья. Заусенцы достигают 0,3 0,5 мм.

Проведенные опыты показали, что после первых резов большая часть заусенцев отрывается, а оставшиеся заусенцы уменьшаются до 0,1 0,3 мм и работают как крупнозернистая шлифовальная шкурка. В результате поверхность пропила получается очень чистая, похожая на строганую (а иногда даже на шлифованную). При распиловке дубовых заготовок толщиной 60 мм при частоте вращения 2800 мин^-1 и скорости механической подачи около 15-20 м/мин такая пила D = 350 мм, z = 36 шт., S = 2,2 мм) проработала непрерывно около 1,5 ч.

Основные параметры такой пилы приведены в табл. 3.1. Такой пилой, как и всеми строгальными пилами, целесообразно распиливать сухую древесину.

Строгальные чисторежущие и пилы с заусенцами могут дать хорошую поверхность распила только в том случае, если они тщательно выправлены и их пильные диски не имеют местных дефектов (выпучин, складок, изгибов и т. д.).

Кроме того, если пилы с плоским диском для обеспечения нужной устойчивости в работе проковывают, то строгальные пилы, имеющие поднутрение, обычно проковывать не рекомендуется, так как после проковки они не всегда дают хорошую поверхность распила. Поэтому при изготовлении строгальные пилы сначала надо проковать на нужную величину, а затем уже шлифовать. Величина ослабления средней зоны должна соответствовать той скорости резания, при которой эти пилы будут работать. Для этого проковщику надо иметь большой опыт, ибо очень часто из-за отсутствия согласования натяжения зубчатой кромки с режимом пиления строгальные пилы работают ненормально, периодически зарезая материал, или вообще оказываются неработоспособными.

Отличительная особенность всех чисторежущих пил – увеличенная до 3,0 мм толщина. Поскольку качество поверхности распила от этих пил очень высокое и не требует последующей строжки, некоторое увеличение ширины пропила в конечном счете не приводит к перерасходу древесины.

Применение круглых пил с плоским диском для чистовой распиловки

За последние годы были разработаны и испытаны другие способы получения чистой строганой поверхности при использовании обычных круглых пил с плоским диском.

Известно, что все выпускаемые круглые пилы имеют разнотолщинность и местные искривления, установка их в станок сопряжена с некоторыми допусками в отношении торцового биения коренной зажимной шайбы. При определенных границах этих допусков шайбы могут быть использованы для расширения пропила. При этом зубья не разводят и не плющат. Практический интерес представляют предложения С.А. Князева и Ю.М. Стахиева.

На рис. 4.4 схематично показан принцип работы круглой пилы с плоским диском, установленной под некоторым углом (в) к оси вращения. В промышленности такие пилы применяют обычно для измельчения отпиливаемой рейки в опилки. В этом случае пилам придают большой наклон.

Рис. 4.4. Схема процесса пиления круглой пилой, установленной под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения пильного вала:

1 –положение круглой пилы на пильном валу; 2 – принципиальная схема процесса пиления; 3 – неровности на поверхностях пропила

Если угол наклона пилы e будет небольшим, то при определенных условиях она может дать чистый пропил. На рис. 4.4,1,2 видно, что круглая пила, поставленная под углом к оси пильного вала, при вращении расширяя пропил, на поверхностях распиливаемого материала будет оставлять риски. Расстояние между углублениями рисок ас будет соответствовать подаче на один оборот пилы, а подачи на зуб и_z будут отражаться в виде рисок на боковых поверхностях этих углублений (поз. 2). Наряду с этим пила, вращаясь, касается боковыми режущими кромками зубьев стенок пропила то с одной, то с другой стороны и срезает выступы оставшихся неровностей.

Размеры неровностей могут быть определены по формулам:

_v_

(4.5)

(4.6)

где – наибольшая глубина рисок, мм;

S’- наибольшее отклонение пилы от плоскости, перпендикулярной к оси вращения пильного вала, мм;

eniax – наибольшая ширина рисок, мм;

е – угол наклона пильного диска к плоскости, перпендикулярной оси вращения пильного вала, град;

иn – подача на один оборот пилы, мм;

R – радиус пилы, мм;

a – расстояние от измеряемого сечения до радиуса пилы, параллельного направлению подачи, мм.

Из выражения (4.6) видно, что как и у обычных пил с плоским диском ширина рисок е_тах уменьшается с уменьшением радиуса пилы, величины подачи на один оборот пилы и увеличением а.

Для режима работы станка при и = 30 м/мин, п = 3000 мин¹,
D= 400 мм выступ пилы над плоскостью заготовки h= 10 мм, толщина заготовки Я =40 мм, расчетная глубина неровностей при разных углах

наклона пилы равна:

S ‘ = 0,15мм<е = 3′

S’ = 0,3mm<e = 5′

S ‘ = 0,4мм<е = 7′

S’ = 0,6mm<£ = 10′

Уmax = 0,0049 мм

Уmax = 0-°09 мм

Уmax.= 0-^{01 3 ММ}

Уmax = 0-02³ ММ

Глубина неровностей при фрезеровании находится в пределах 0,016 0,315 мм, а при чистовом фрезеровании у_тах= 0,016 – 0,03 мм.

Ширина неровностей (величина их шага) равна:

для строгальных пил и пил с плющеными зубьями

для пил с разведенными зубьями

е₂ = 2w.

для «пьяных» пил

(4.7)

(4-8)

(4.9)

Из расчета и производственной практики установлено, что

(4.Ю)

Выше было отмечено, что в процессе пиления боковые режущие кромки зубьев пил, установленных под некоторым углом к оси вращения пильного вала, при вращении срезают выступающие неровности и этим улучшают чистоту поверхности. Средняя толщина стружки, срезаемой боковыми режущими кромками, равна:

(4.11)

Из рис. 4.4,5 можно получить и другие размеры неровностей:

(4-12) здесь тогда

(4.13)

Для условий и = 10 – 45 м/мин, п = 3000 мин ¹, D = 400 мм величина x равна

Практические рекомендации по применению пил без уширения зубчатой кромки, установленных наклонно к оси вращения пильного вала, приведены в табл. 4.3.

4.3. Параметры пил, устанавливаемых под углом к оси вращения пильного вала, и режима их работы (по данным Ю.М. Стахиева)

D мм	S мм	z шт.	V м/с	п мин 1	S’ мм
250	2,0-2,2	48-36	35-50	2650-3800	0,35 – 0,45
300	2,2 – 2,4	48-36	35-50	2250 – 3200	0,35 – 0,45
350	2,4 – 2,6	48-36	35-50	1900-2750	0,35 – 0,45
400	2,6-2,8	48-36	35-50	1670-2400	0,35 – 0,45
450	2,8-3,0	48-36	35-50	1470-2100	0,35 – 0,45

Примечание. Передний угол 20 – 35°, угол заострения – 40° и задний угол – 30 – 15°.

Из табл. 4.3 видно, что толщина этих пил несколько увеличена по сравнению с толщинами по ГОСТ 980-80.

Испытания пил, проведенные в ЦНИИМОДе при распиловке сосновых заготовок влажностью 20 %, толщиной 60 мм и длиной 300 – 2000 мм, при наибольшей скорости подачи 45 м/мин дали положительные результаты. Выяснилось, что отклонение зубьев пилы от плоскости, перпендикулярной к оси вращения пильного вала, S”> 0,6 – 0,7 мм приводило к потере ее устойчивости. Это можно объяснить увеличением изгибающего момента от сил резания, вызывающего отклонение пилы и зарезание ее в сторону. Очевидно, в этом случае жесткость пильного диска в сочетании с его наклоном не соответствовала конкретным условиям режима пиления.

С увеличением толщины круглых пил, при постоянном диаметре, величина отклонения зубьев от плоскости, перпендикулярной к оси вращения пильного вала, может быть увеличена.

Наклон пильного диска к оси вращения пильного вала лучше всего осуществлять за счет промежуточных опорных шайб, имеющих конусность около 3-12′. Такие шайбы можно изготовить на любом деревообрабатывающем предприятии на плоскошлифовальных станках. Шайбы устанавливают на вал, прижимают к коренной опорной шайбе, затем устанавливают пилу и съемную шайбу. После зажима съемной шайбы и пилы последняя приобретает необходимый наклон.

Новые конструкции круглых пил

В 1988 г. в ПМО «Горькмебель» были проведены испытания сборных отрезных (правого и левого исполнения) и подрезных круглых пил оригинальной конструкции, разработанных институтом сверхтвердых материалов (г. Киев), Диаметр пил 200 мм, число зубьев 24, ширина режущей части зубьев, оснащенных искусственными алмазами, 3,8 мм.

Отрезные пилы (рис. 4.5) 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.

Рис. 4.5. Пила сборная отрезная алмазная:

1 –крышка; 2 – пружина; 3 – винт для крепления зубьев дробилки; 4 – винт для крепления крышки; 5, 6– шайбы; 7 – зуб пилы (24 шт.); 8, 9– зубья дробилки; 10 –корпус пилы; 11– винт для крепления зубьев пилы (24 шт.); 12 –
втулка для крепления зубьев пилы (24 шт.)

Допустимый дисбаланс не более 50 г- 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. 4.6). 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 припаивается режущий элемент из

Испытания пил показали их высокую износостойкость. Если на подрезной и отрезной операциях пила с пластинками из твердого сплава ВК15 Работоспособна 2…3 нед., то эти пилы – до 3 мес. 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.

Глава 5. УСЛОВИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ КРУГЛЫХ пил

Особенности технологии изготовления круглых пил

Круглые пилы, в отличие от полосовых и ленточных, применяемых в лесопильных рамах и ленточнопильных станках, имеют только одну точку опоры – в центре пилы – и не подвержены внешним растягивающим усилиям от натяжных механизмов и систем.

Круглые пилы изготавливают из листового проката различных размеров. Листы проката специальными ножницами разрезают на квадраты и пробивают в них центральное отверстие в эксцентриковом прессе. Отверстие – база при выполнении последующих технологических операций.

После этого пильные диски обрезают на гильотинных ножницах, получая на периферии многоугольник с наибольшим количеством сторон (обычно не менее 20). Затем заготовку закаливают на кирпичном поду газовых печей при температуре 860. ..880 °C. Заготовки диаметром до 700 мм размещают в печи в два слоя и выдерживают 20..30 мин, а диаметром 800…1000 мм и более – в один слой и выдерживают 14. .20 мин. Для равномерности нагрева заготовки больших размеров (более 700…800 мм) переворачивают на 180°. После закалки заготовки охлаждают в масляных ваннах при температуре 60… 100 °C с выдержкой 10…30 с, затем укладывают стопой и зажимают в прессе для охлаждения в сжатом состоянии. Высота стопы 180…220 мм, выдержка 14…30 мин (в зависимости от размера заготовок). Масло на вынутых из ванны заготовках должно дымиться. Отпуск производят в стопах высотой 180…220 мм в электрических печах в сжатом состоянии. Число пил в стопе зависит от диаметра заготовок:
диаметр заготовок, мм число пил в стопе, шт.
диаметр заготовок, мм число пил в стопе, шт.

320	400	500
68…72	68…72	58..60
		Продолжение
630	800	1000
41…44	30..32	20…22

Температура отпуска 650±10 °C, выдержка 20…30 мин в зависимости от диаметра заготовок. Общее время выдержки 2,5…3 ч. После отпуска пакеты заготовок охлаждают на воздухе в сжатом состоянии не менее 2 ч, а затем проверяют плоскостность с помощью пилоправных линеек, располагая их во взаимно перпендикулярных плоскостях. У всех качественных готовок определяют твердость. Стальные пилы, изготовляемые по ГОСТ 980—80, должны иметь твердость 39…44 HRC (364…418 НВ).

В последние годы стал применяться поштучный отпуск пильных дисков в специальных электропрессах со сплошными плитами, в которых нагрев увеличивается от центра к периферии. Для стали 9ХФ температура нагрева плит пресса по радиусу 440…520 °C обеспечивает твердость 39…44 HRC. Опыты, проведенные ЦНИИМОДом, показывают, что индивидуальный отпуск пильных дисков в обогреваемых электропрессах дает лучшие результаты плоскостности пильных дисков. Этот метод применяется на Горьковском опытном заводе (ГОПМЗ) и в ЦНИТИ преимущественно при изготовлении корпусов для пил с пластинками из твердого сплава. После раскрытия пресса пильные диски укладывают в горизонтальной плоскости на слой асбеста поштучно, где они остывают в свободном состоянии.

После отпуска и остывания заготовки, имеющие необходимую плоскостность, поступают на шлифовку, а дефектные подвергаются правке. Для практического использования в табл. 5.1 приведен химический состав инструментальных сталей, а в табл. 5.2 – режимы термообработки.

В процессе шлифования кроме механического воздействия абразивного инструмента пильный диск в зоне шлифования подвергается сильному нагреву (1200… 1400 °C). В зоне контакта этот нагрев вызывает сжимающие напряжения, а с противоположной стороны (по толщине диска) растягивающие (400. .800 Н/мм²). Эти остаточные напряжения проникают на глубину 20…50 мкм, а иногда и до десятых долей миллиметра Интенсивные режимы шлифования со снятием толстого слоя металла приводят к чрезмерному нагреву пильных дисков и их короблению. При установке диска пилы на шлифовальном станке каждый раз снимают 0,1 …0,2 мм.

Специалисты ряда зарубежных фирм, изготовляющих круглые пилы, считают, что если при шлифовании с обильным охлаждением образуется большой факел искр, то из таких пильных дисков не удается получить качественные пилы, дающие стабильный прямолинейный пропил и высокую устойчивость в работе. Пильные заготовки до шлифования тщательно правят, придавая им необходимую плоскостность, что позволяет уменьшить припуск на обработку, применять легкие режимы шлифования, избегать чрезмерного нагрева.

Устойчивость пил в работе – это способность пильного диска нормальных размеров обеспечивать прямолинейность пропила и противостоять воздействию сил резания, сохраняя при этом плоскую форму упругого равновесия.

У нас применяются чрезмерно интенсивные режимы шлифования с образованием мощного факела искр при обильном охлаждении. В итоге заготовка пилы сильно нагревается и коробится.

5.2. Режимы термической обработки дереворежущего инструмента из разных марок стали

После шлифования производят насечку зубьев на механических штампах. Возникает пластическое деформирование металла, а затем его разрушение в зоне действия пуансона. При зазоре между пуансоном и матрицей больше или меньше 0,15 мм насечка зубьев может привести к удлинению зубчатой кромки, вызывающему в ней напряжения сжатия, что ведет к короблению диска пилы.

Все технологические операции изготовления пил вызывают изменение формы, размеров и физического состояния исходной заготовки. Это создает количественное изменение и перераспределение внутренних напряжений в каждом пильном диске. В результате после шлифования и насечки зубьев все пильные диски имеют разное распределение внутренних напряжений, свои дефекты и особенности – нет двух одинаковых пил. Требуется индивидуальная оценка каждой пилы, индивидуальная правка и проковка, которые являются последними, самыми ответственными операциями в технологическом процессе изготовления круглых пил.

В процессе правки устраняются различные дефекты (выпучины, слабые, тугие места, коробления и др.), а при проковке всей средней зоны пилам придают требуемое натяжение зубчатой кромки. Правка и проковка круглых пил осуществляются вручную пилоправами на специальных наковальнях с применением пилоправных молотков и контрольных линеек. Часто правка методом проковки и проковка совмещаются.

В процессе работы круглые пилы воспринимают ряд разнохарактерных сложных нагрузок от действия центробежных сил инерции, нагрева пильного диска (возникающего при пилении), сил резания (боковых, касательных), сил инерции, действующих при пуске и быстрой остановке пилы и т. д. Эти силы вызывают в пильном диске напряжения и удлинения, выводящие его из плоской формы упругого равновесия.

Разработка методов, обеспечивающих нормальную, устойчивую работу круглых пил и соответствующих технических средств, требует знания специфики явлений, возникающих и происходящих в диске пилы в процессе работы. Ниже описаны явления, которые происходят во вращающемся пильном диске.

Действие на пильный диск центробежных сил инерции и нагрева

Рассмотрим вращающийся вокруг оси О груз Gi, закрепленный на каком-либо тросе (рис. 5.1). При вращении возникшая центробежная сила инерции I, действующая в направлении радиуса, стремится оторвать его от троса. Трос натягивается. С увеличением частоты вращения (при постоянной длине радиуса) и постоянной частоте вращения, но с увеличением радиуса Rцентробежная сила I возрастает, а при уменьшении частоты или при уменьшении радиуса вращения она уменьшается. На этом принципе работают центробежные регуляторы, например, у паровых машин. Если радиус Rразбить на несколько равных частей и при постоянной частоте вращения груз перемещать из положения 5 в положение 1, то радиус вращения уменьшится с R5 до R1, следовательно, и величина центробежной силы тоже уменьшится с I₅ до I1, где 1₅> /₄> 1₃> 1₂> 1₁

Рис. 5.1. Схема действия центробежной силы инерции при вращении за-

крепленного груза:

v – окружная скорость, м/с; 1₁, 1₅, 1_Х– центростремительные силы инерции на разном удалении от оси вращения, кгс; Ri…R_x–радиусы вращения, мм

Рис 5.2. Схема действия центробежных сил инерции при вращении сплош- ного кольца:

1₁ – радиальная центростремительная сила инерции, действующая на участок внешнего кольца; 1₂ – радиальные центробежные силы инерции, действующие на кольцо 2; a…a₃– тангенциальные напряжения, вызванные действием радиальных сил инерции

Рис. 5.3. Схема действия сил инерции при вращении пильного диска:

1₁… 1₅ радиальные центробежные силы инерции; a…a₃ – касательные напряжения, возникающие в разных кольцевых участках пильного диска

Если вместо троса будет резиновый жгут, то под действием центробежной силы 1_Х длина радиуса возрастает с Rsдо R_x.Наконец наступит момент, когда величина центробежной силы будет уравновешена упругими деформациями растяжения резинового жгута. В данном случае эти силы действуют только в направлении радиуса.

Теперь возьмем узкое резиновое кольцо (рис. 5.2) и будем его вращать. Под действием центробежной силы инерции 1_Г резиновое кольцо будет беспрепятственно вытягиваться во всех направлениях равномерно, поскольку с осью вращения у него нет материальной связи. В результате общая длина кольца возрастет с Lnдо какой-то величины L1. Тогда

(5.1)

где – новая длина кольца, которую оно приобрело при вращении;

– приращение длины кольца от действия центробежной силы инерции.

Из рис. 5.2 видно, что под действием центробежных сил 1_Г вращающееся кольцо удлиняется, что в свою очередь вызывает возникновение упругих деформаций и касательные напряжения растяжения о^к. Если частоту вращения увеличить в’ несколько раз, то может наступить момент, когда силы сцепления частиц между собой (при данном сечении этого кольца) будут меньше, чем касательные напряжения 0^х, и кольцо разорвется. При увеличении частоты вращения кольцо, удлиняясь, одновременно уменьшается по своему сечению.

Если вместо резинового вращать стальное кольцо, то все описанные явления сохранятся, но абсолютная их величина, при тех же частотах вращения, будет значительно меньше. Зависимость (5.1) здесь правомерна. Теперь допустим, что на вращающееся стальное кольцо стали надвигать деревянный брусок. При соприкосновении с ним наружная кромка нагреется, и в кольце появятся дополнительные температурные удлинения. Тогда

(5.2)

(5-3)

Из рис. 5.2 видно, что узкое кольцо не имеет материальной связи с осью вращения, поэтому под действием центробежных сил инерции и температурного перепада оно свободно удлиняется, насколько позволяют ему упругие деформации, возникающие в материале в конкретных условиях. Очевидно, удлинение кольца прекратится, когда силы, вызывающие его удлинение при конкретной частоте вращения и нагреве, будут уравновешены силами упругих деформаций материала. В свою очередь возникшие удлинения вызовут напряжение растяжения.

Вместо кольца представим вращающийся диск (рис. 5.3). У наружного кольца появилась материальная связь с осью вращения (сравни рис. 5.1 и 5.2). В последнем случае (рис. 5.3) центробежная сила I’ на разных участках длины радиуса диска при конкретной частоте вращения будет иметь разную величину. На внешнем контуре (I’) она будет больше, а ближе к оси вращения – меньше (Z₅>I₄>I₃>I₂ I₁,), поэтому внешний контур диска при вращении и нагреве удлинится на большую величину, чем контуры, находящиеся в средней и центральной зонах. Из-за разной величины центробежной силы инерции, разного удлинения и неравномерного нагрева наружного и внутренних контуров стального диска, не совпадающего удлинения радиусов, неизбежно возникает рассогласование между удлинениями наружного кольца и требуемой величиной удлинения радиусов, В результате конечное удлинение радиусов не соответствует суммарному удлинению окружности внешнего контура – радиус сдерживает удлинение внешнего кольца.

В итоге на внешнем контуре могут возникнуть нулевые или сжимающие касательные напряжения, вызывающие ослабление внешней зоны, снижение динамической устойчивости диска. Наступает потеря его устойчивости в работе. Идеально плоский хорошо отбалансированный вращающийся диск пилы начинает вибрировать и очень легко отклоняется в сторону под воздействием внешних (лобовых и боковых) усилий, возникающих при пилении. Однако, если на пильном диске не будут устранены неровности (выпучины, складки, различные искривления), то при вращении, соприкасаясь с окружающей средой или распиливаемым материалом, они неизбежно будут способствовать росту амплитуды колебаний, а при пилении – нагреву диска и ухудшению его устойчивости.

Причины, нарушающие устойчивость пильного диска: при вращении вхолостую центробежные силы инерции, при пилении – добавляется нагрев зубчатой кромки. Это вызывает несоответствие между конечной величиной удлинения зубчатого кольца и фактическим удлинением его радиуса, а колебания пильного диска и отклонение его в сторону вторично (результат этого несоответствия).

При пилении древесины круглыми пилами к действию центробежных сил и температурному перепаду добавляются силы резания. В работе [13] отмечено, что их величина незначительна и ими (с некоторыми допущениями) можно пренебречь.

Определим, какой из факторов оказывает на устойчивость пильного диска наибольшее влияние: величина центробежных сил инерции или нагрев зубчатой кромки. Для этого воспользуемся известными формулами сопромата и линейного расширения металла при его нагреве.

На рис. 5.4 схематично показана вращающаяся круглая пила, на которой выделен элементарный участок А. На этот участок действует центробежная сила инерции Р, которая стремится оторвать элемент А от пильного диска и этим вызывает радиальные ст, и тангенциальные (кольцевые) напряжения o₀.

Из теории сопротивления материалов известно, что равновесие сил, действующих в направлении к центру пилы и от него, может быть обеспечено при условии

(5.4)

или

(5.5)

Рис. 5.4. Схема распределения внутренних напряжений, возни- кающих в пильном диске при его вращении:

а – схема круглой пилы; б, в– схема напряжений, возникающих в отдельном элементе пилы

Если пильный диск; не обработан и начальные напряжения в нем от-

сутствуют, то тангенциальные и радиальные напряжения, возникающие при его вращении, можно определить по следующим зависимостям (без учета зубьев):

Напряженное состояние пильных дисков оценивается по величине стрелы изгиба fсредней зоны пилы, установленной в горизонтальной плоскости на трех опорах. На рис. 5.5 показано исходное состояние пилы, прогнувшейся под действием собственного веса средней зоны на величину
fи состояние после проковки пильного диска, когда к собственному весу пилы добавилось действие внутренних напряжений. В результате величина прогиба увеличилась до/i, >f.

Результаты расчета напряжений и удлинений в пильном диске для частоты вращения 5000 мин⁴ приведены на рис. 5.6, где показаны радиальные o1, тангенциальные oe напряжения и соответствующие удлинения

по радиусу е_г и окружности oe

Рис. 5.5. Прогиб круглой пилы:

f fi– стрелы прогиба соответственно до и после проковки; 1 – 3 – опоры

Пунктирной линией показано измеение температуры t° зоны зубчатой кромки в работающем пильном диске, а штрихпунктирной – у центрового отверстия пилы, когда коренной установочный фланец находится около подшипника и его нагрев передается пиле. Из рис. 5.6 видно, что удлинения, возникшие от центобежных сил инерции, вызвали значительные радиальные и тангениальные напряжения, которые

Рис. 5.6. Напряжения и удлинения в круглой пиле диаметром 480 мм (без зубьев)

на участке ОВ= (0,66.. .0,76)R способствуют удлинению радиуса, а на участке ОА-(0,14…0,15)R от оси вращения и BС=(0,20…12)R от основания зубьев – сокращению радиуса. При этом в точках A и В радиальные удлинения равны нулю. В то же время тангенциальные удлинения е_е точке В
имеют наибольшую величину, а радиальные е_г имеют наибольшую величину на участке (0,5…0,58)R.

Из рис. 5.6 видно, что во всех случаях тангенциальные удлинения и напряжения значительно больше радиальных.

Кроме того, нагрев зубчатой кромки пилы в процессе пиления, достигающий наибольшего значения у основания зубьев (80… 100 °C), также вызывает значительное удлинение зубчатой кромки. Опытами установлено, что у основания зубьев в зоне, расположенной от них на расстоянии (0,15…0,2)R, нагрев пильного диска наибольший, а далее к оси вращения он интенсивно снижается. Тангенциальные и температурные удлинения приводят к увеличению длины окружности зубчатой кромки, у основания зубьев с L0 до L1 и радиуса пилы с R₀ до R_1. Однако на участках ОА и ВС
радиальные напряжения в итоге создают вместо необходимого удлинения некоторое сокращение радиуса. В результате возникает ослабление зубчатой кромки, исключающее нормальную работу пилы. Для получения необходимой плоской формы упругого равновесия работающей пилы зону зубчатой кромки требуется натянуть, для чего всю среднюю зону удлиняют (проковывают) по радиусам таким образом, чтобы кольцо зубчатой кромки при пилении могло беспрепятственно удлиняться. Обработкой какого-то одного кольцевого участка получить такое состояние пилы не удается.

Удлинение радиусов пильного диска и всей средней зоны пилы осуществляется с помощью ее проковки пилоправными молотками на наковальне. В местах удара молотком возникают микродеформации металла, которые вызывают местные микроудлинения и соответствующие местные напряжения в пильном диске. Эти удлинения суммируются и в конечном итоге, ослабляя среднюю зону пилы, натягивают всю зубчатую кромку. В ней возникают напряжения растяжения, а в средней зоне – напряжения сжатия. При правке и проковке пильных дисков обеспечивают перераспределение и создание нужных внутренних напряжений, изменяя форму бойка молотка, силу и место нанесения ударов.

Проковка средней зоны по радиусам заранее создает необходимые благоприятные условия для беспрепятственного удлинения кольца зубчатой кромки в процессе работы. При пилении зубчатая кромка вытягивается, слабина средней зоны выбирается, и если проковка пилы соответствует установленному режиму работы, пила приобретает плоскую форму упругого равновесия в плоскости ее вращения и эффективно противостоит внешним усилиям.

Таков в кратком изложении физический смысл проковки пильных дисков и процессов, возникающих в пиле при пилении.

Из рис. 5.6 видно, что, не удлинив радиусов пилы, невозможно создать нужного распределения внутренних напряжений и обеспечить необходимое натяжение зубчатой кромки. Использовав (5.14, 5.15, 5.16) и известные формулы по линейному расширению металлов, можно приближенно определить общую длину окружности зубчатой кромки от действия центробежных сил инерции и ее нагрева, а также требуемое и фактическое общее удлинение радиуса пилы.

5.3. Величина удлинений от центробежных сил инерции и нагрева зубчатой кромки, мм, при скоростях резания, м/с

Примечания: 1. При п = 0 мин ¹ температурные удлинения окружности зубчатой кромки Ц – Ц, мм, равны: при f= 40 °C – 0,603; 80 °C- 1,206; 120 °C – 1,809 мм, R\соответственно 0,017; 0,03; 0,05 мм, требуется для компенсации удлинения L\0,1; 0,192; 0,288 мм (для Dпилы = 400 мм). 2. Для Dпилы = 1500 мм удлинения Д – Ц равны: при 1° 40 – 2,26 мм; 80 °C – 4,5 мм; 120 °C – 6,8 мм; R соответственно 0,063; 0,126; 0,189 мм, а требуется для компенсации удлиненной Li0,35; 0,72; 1,08 мм соответственно. Радиус удлиняется почти в 6 раз меньше, чем требуется.

В табл. 5.3 приведены результаты расчета удлинений окружности зубчатого кольца и радиуса пилы диаметром 400 и 1500 мм при скоростях резания 20… 120 м/с и температурных перепадах 0; 40; 120 °C.

Из табл. 5.3 видно, что во всех случаях фактическое удлинение радиуса Лф меньше ‘требуемого определенного по фактическому удлинению окружности от действия центробежных сил инерции и нагрева зубчатого кольца. Для выявления раздельного влияния центробежных сил инерции и нагрева зубчатой кромки в табл. 5.3 приведены результаты расчета при температурном перепаде 0 °C и n = 0 мин’¹. Из расчета видно, что во всех случаях удлинение зубчатой кромки от нагрева значительно больше, чем от воздействия сил инерции при t=0 °C. При рабочих окружных скоростях 40…60 м/с и t=0 °C для пилы диаметром 400 мм удлинение зубчатого кольца равно 0,0633 … 0,167 мм, а при t=40 °C и n = 0 мин’¹ оно составляет 0,603 мм; при t = 80 °C и п = 0 оно равно 1,2 мм. В этих случаях удлинения радиуса значительно меньше требуемого.

Поскольку нагрев зубчатого кольца оказывает наибольшее отрицательное влияние на устойчивость круглых пил, особенно в многопильных круглопильных станках, необходимо предусматривать, где это возможно, охлаждение пил.

В реальных условиях работа круглых пил на конкретных станках усложняется одновременным действием на них целого ряда различных факторов: кроме центробежных сил инерции, нагрева – размеры, кинематические соотношения режущего сектора пилы и распиливаемого материала, размеры зажимных фланцев, пильного вала, жесткость станка, физические качества и гидротермическое состояние распиливаемого материала, возможность его перебазирования в процессе пиления, число пил на валу и т.д. Учесть влияние всех этих факторов с необходимой полнотой невозможно.

В рекомендациях ЦНИИМОДа по подготовке круглых пил говорится о вибрации пильных дисков, которая проявляется особенно сильно при критических частотах их вращения. Если бы для каждого типоразмера реальных пил независимо от их напряженного состояния существовали критические частоты вращения, постоянные для всех типов круглопильных станков (как при холостых оборотах, так и в процессе пиления), вибрацию можно было бы считать главным фактором ухудшения устойчивости пил. Однако для всех типоразмеров пил таких стабильных критических частот вращения нет.

Опыты ЯЛТА [12], ЦНИИМОДа [13], автора [29] и повседневная практика показывают, что критические частоты вращения зависят от напряженного состояния, нагрева пил, величины выхода пилы из пропила, размера зажимных фланцев и системы станок – пила – деталь. Отбалансированная пила на круглопильном станке с отбалансированным пильным валом, имея наименьшую вибрацию на холостых оборотах, при пилении не дает качественного прямолинейного пропила без специальной подготовки пильного диска – создания в нем нужного натяжения зубчатой кромки. Это свидетельствует о том, что вибрация круглых пил – следствие внутренних процессов, возникающих в пильном диске при его работе в системе станок – пила – деталь.

Отдельные практические работники утверждают, что с увеличением частоты вращения круглые пилы становятся более устойчивыми в работе и увеличивают обороты пильных валов, вносят в станки необоснованные конструкторские изменения, не получая при этом желаемых результатов. Для проверки достаточно увеличить частоту вращения пилы нормальной толщины в 1,5…2 раза, повысив меры предосторожности. При той же скорости подачи пила начнет отклоняться в стороны и будет давать зигзагообразный пропил. Однако это не означает, что на увеличенной скорости резания она не пригодна к работе. Причиной ее отклонения в стороны стало возникшее рассогласование между частотой вращения и напряженным состоянием пильного диска при данных условиях. Здесь необходимо увеличить натяжение зубчатой кромки (проковку).

О требовательности западных фирм к соблюдению соответствия натяжения зубчатой кромки режиму пиления см. выше раздел 2.7 (стр. 78). Следует признать целесообразным выпускать не обезличенные пилы, а под конкретный заказ и восстановить требования ГОСТ 980-69 п. 2.10.

Глава 6. Реальный пильный диск и подготовка его к работе

6.1. Напряжения в реальном пильном диске

Технология изготовления круглых пил предусматривает механическую и тепловую обработку пильных дисков. Это неизбежно вызывает в металле пилы возникновение и перераспределение внутренних напряжений, а чрезмерный местный нагрев отдельных участков с их быстрым охлаждением (например, при шлифовании поверхностей) и температурным перепадом по толщине пилы – возникновение местных дефектов в виде слабых, тугих мест, выпучин, местных и общих искривлений. Насечка зубьев вызывает удлинение и ослабление зубчатой кромки.

Для проверки идентичности пил одного типоразмера были взяты две серийные пилы диаметром 450 мм, толщиной 2,4 мм с центровым отверстием 50 мм (не прокованные у потребителя). На пилы наклеили датчики сопротивления. Пилы поочередно устанавливали на стол фрезерного станка; укрепляли, а затем разрезали пополам по одному из диаметров, давая возможность проявиться имеющимся напряжениям. Пилы охлаждали, обеспечивая постоянство начальной температуры. Производилась запись показаний прибора до и после разрезания. По разности показаний заранее протарированных датчиков определяли напряжения, имевшиеся в этих пилах. Результаты опыта приведены в табл. 6.1.

Из табл. 6.1 видно, что кольцевые напряжения в двух разных пилах имеют различные значения, следовательно, каждая из этих пил требует своего режима подготовки.

Таблица 6.1. Начальные напряжения в пильных дисках, кг/см²

Показания прибора до/после разрезания	Разность в показаниях прибора	Кольцевые напряжения	Среднее
I опыт
637/646	+9	90,72	70,56
667/676	+9	90,72
542/545	+3	30,24
II опыт
571/573,5	+2,5	25,20	122,64
589,5/610	+20,5	206,64
557,5/571	+13,5	136,08

6.2. Величина кольцевых напряжений у вальцованных пил, МПа

Усилие на роликах, Н	Число следов вальцевания	Расчетные o01	Опытные средние по диску ов1	Расхождения с расчетным, %
5000	1	65,4	И,9	81,7
5000	2	145,5	3,6	97,5
5000	2	141,0	4,7	96,9
5000	3	236,0	8,6	96,4
10000	1	88,0	11,4	87,0
10000	2	132,0	14,2	89,2
20000	2	201,0	58,0	71,1
20000	2	325,0	22,1	93,2
20000	2	325,0	38,3	88,2

Для выявления величины кольцевых напряжений были взяты круглые пилы диаметром 450 мм, толщиной 2,44 мм с диаметром центрового отверстия 50 м. На них наклеили заранее протарированные датчики сопротивления. Для этих пил были рассчитаны кольцевые напряжения при различных режимах вальцевания. После этого пилы провальцевали, определили величину провисания зубчатой кромки и кольцевых напряжений. Результаты опыта приведены в табл. 6.2.

Из табл. 6.2 видно, что полученные результаты имеют большое расхождение как между собой, так и в сравнении с расчетом. Это можно объяснить различием исходного напряженного состояния пил, сформировавшегося в процессе изготовления, наличием на них различных дефектных участков (слабых, тугих мест) и разнотолщинности на разных участках пильных дисков.

При разнотолщинности диска и постоянном расстоянии между вальцовочными роликами станка удельное давление на пилу будет разным – в местах увеличенной толщины больше, чем на участках меньшей толщины. Кольцевые напряжения также будут разными. Подлинную исходную картину выявить невозможно.

Для определения устойчивости не прокованных, прокованных и вальцованных круглых пил при скорости резания 50 м/с во ВНИИДмаше и МЛТИ поставили опыт. Были взяты пилы диаметром 500 мм с толщиной пильного диска 2,2 мм, из них 5 шт. были прокованы опытным пилоправом для скорости резания около 50 м/с, 4 пилы выправлены, но недопрокованы, а 4 пилы провальцованы в ЦНИИМОДе для этой же скорости. После этого пилы установили в станок со скоростью резания 54 м/с. Станок был оснащен специальными датчиками, фиксирующими отклонение пилы в сторону на 2 и 4 мм.

В процессе вращения периферию пилы специально нагревали. При нагревании зоны зубчатой кромки пила отклонялась в сторону и замыкала контакты датчика. В этот момент фиксировалась температура нагрева, при которой произошло отклонение. Результаты опыта приведены в табл. 6.3.

6.3. Проверка устойчивости круглых пил при нагревании зубчатой кромки и разных способах подготовки для скорости резания около 50 м/с

№ пилы	Прогиб пильного диска, мм			Фактическая температура нагрева зубчатой кромки при отклонении пилы, мм (2/4)	Примечание
	со стороны номера	без номера	среднее
1. Прокованных
1 6	0,56	0,66	0,61	45/69
2 7	0,90	0,74	0,82	38/67	Пилы отклонялись в разные
3 9	0,59	0,49	0,54	46/60	стороны и при остывании бы-
4 23	0,48	0,50	0,49	38/64	стро занимали исходное поло-
5 47	0,86	0,81	0,84	47/71	жение
2. Вальцованных
1 30	1,17	0,81	0,99	41/65	1. Все пилы имеют односто-
2 69	1,39	0,89	1,14	39/58	ровнее увеличение прогиба.
3 71	0,48	1,34	0,91	35/63	2. Все пилы отклонялись в сто-
4 б/н	1,63	0,54	1,09	40/67	рону большого прогиба
3. Недопрокованных
1 8	0	0	0	17/38	1. Пилы отклонялись в разные
2 И	0	0	0	21/-	стороны при незначительном
3 12	0	0	0	22/-	нагреве. 2. Пилы № 2, 3 сильно
4 13	0	0	0	29/41	деформировались и были сняты

Примечание. Прогиб определяли индикаторами в четырех точках зубчатой кромки, при этом пилу закрепляли в центре и располагали горизонтально.

Из данных табл. 6.3 видно, что прокованные пилы при нагреве зубчатой кромки до 45…71 °C не давали одностороннего выпучивания (тарельчатости), а все вальцованные пилы отклонялись в сторону большего прогиба. Это свидетельствует о наличии разных напряжений по толщине пилы и объясняется индивидуальной подготовкой каждого пильного диска. Пилоправ готовил круглые пилы для продольной и поперечной распиловки, работающие при скоростях резания 40…60 м/с в течение длительного времени, и по опыту достигал требуемого напряженного состояния пильного диска, нанося удары в тех местах, которые этого требовали, и пропуская участки, не требующие ударов молотком. В зависимости от специфики участков он изменял силу ударов и их количество (рис. 6.1).

При вальцевании процесс происходит при постоянном установленном давлении роликов. Не зная распределения местных внутренних напряжений и общего напряженного состояния пил, невозможно заранее назначить ни зону, ни усилие вальцевания. Абсолютно точного, симметричного совпадения выпуклости вальцовочных роликов достигнуть чрезвычайно трудно. Поэтому нельзя точно определить и реализовать режим

вальцевания, необходимый для каждого пильного диска (рис. 6.2). Вальцевание круглых пил в настоящее время эффективно при правке пильных дисков, имеющих сложные общие дефекты (тарельчатость, слабину зубчатой кромки и др.). Для нормальной работы в пильных дисках необходимо создать напряженное состояние, при котором зубчатая кромка должна иметь напряжение растяжения, а средняя зона – напряжения сжатия, что зависит как от исходного состояния пилы, так и от типа круглопильного станка, условий работы пилы и распиливаемого материала. Учесть специфику влияния всех этих факторов с необходимой полнотой и дифференциацией практически невозможно. В связи с этим зарубежные фирмы, выпускающие круглые пилы, при получении заказа на их поставку требуют указывать: частоту вращения пильного вала, скорость подачи, требования к качеству, высоту пропила, породу и состояние распиливаемого материала или тип станка зарубежной фирмы, технические параметры которого известны изготовителю пил. Применительно к этому заказу фирма изготовляет и подготавливает пильные диски. Фирма «Лейко» (ФРГ) воспроизводит у себя условия заказа, готовит пилы, делает пробные распиловки и, если напряженное состояние пилы подобрано правильно, выполняет весь заказ для заданных условий. Со временем у них набирается банк данных, который в дальнейшем облегчает работу.

В середине 70-х годов в Мостовском леспромхозе требовалось распиливать блоки, склеенные из шпона размерами 200x230x630 мм, на пластины толщиной 4 мм на станке с верхним и нижним расположением пил. Частота вращения пильных валов 2500 мин”¹ (скорость резания около 60 м/с), скорость подачи около 20 м/мин. Попытки использовать твердосплавные пилы отечественного изготовления не дали положительных результатов из-за некачественных пропилов.

Импортные пилы с ММСК-1 и ММСК-2 также не дали положительных результатов. Несколько позже фирме «Ляйтц» (ФРГ) были заказаны 84 твердосплавных пилы с указанием технических данных о станке, условиях работы пил и распиливаемом материале. Все полученные пилы работали нормально до полного износа пластинок твердого сплава.

Фирма «Сандвик» (Швеция) в своих информационных материалах за 1979 г. и позже указывает, что при отсутствии в заказе данных, характеризующих работу закупаемых круглых пил, она готовит их на скорость резания 50 м/с. По ГОСТ 980-63 и 980-69 пильные диски круглых пил готовили для скорости резания 40…60 м/с: при продольном пилении круглыми пилами древесины хвойных и твердых лиственных пород удельная работа резания на этих скоростях имеет наименьшее значение, т.е. режим пиления

Рис. 6.1. Схема круглой пилы с различными дефектами и следами 1 от ударов мо- лотком:

Т-тугое место; С- слабое место; Р – усилие, приложенное в средней зоне пилы

Рис. 6.2. Схема круглой пилы с различными дефектами и следом от роликов вальцовочного станка

наиболее экономичен. Кроме того, на этих скоростях резания процесс затупления зубьев идет менее интенсивно, поэтому такие скорости резания назвали оптимальными- скорости подачи (производительность станков) при этом отвечают требованиям промышленности.

Круглопильные станки имели наибольшие скорости резания 60 м/с. В процессе эксплуатации пила изнашивается, диаметр и скорость резания уменьшаются. При скорости резания 40 м/с диаметр изношенной пилы не позволяет распиливать толстые доски или заготовки, и ее переставляют на другой станок. Таким организационным приемом удалось обеспечить соответствие напряженного состояния круглых пил, изготовляемых б. Минчерметом по ГОСТ 980-63 и 980-69, режимам работы отечественных круглопильных станков, изготовляемых Минстанкопромом. Однако по настоянию ЦНИИМОДа ГОСТ 980-80 эту связь разрушил, напряженное состояние пильных дисков стало обезличенным.

В современных условиях при разработке конструкции новых круглопильных станков необходимо предусматривать наибольшую скорость резания 60 м/с (восстановить п. 2.10 ГОСТ 980-69) и соответствующий диаметр посадочного места для пилы. Это позволит изготовителю пил создавать напряженное состояние в пильных дисках применительно к скорости резания 60 м/с, что будет соответствовать частоте вращения пильных валов в отечественных станках. Значительно упростится эксплуатация пил на лесопильно-деревообрабатывающих, плитных, мебельных и лесозаготовительных предприятиях, труд рабочих, занятых на предприятиях лесного комплекса правкой и проковкой пил, будет облегчен. Унификация режимов работы круглопильных станков разного назначения исключит необходимость подгонки каждой пилы с учетом частных условий лесопильнодеревообрабатывающих предприятий.

Можно использовать опыт зарубежных фирм по созданию напряженного состояния партий заказанных пил, но в условиях массового производства пил, большого различия в режимах работы круглопильных станков при малых партиях заказов. Индивидуальную подгонку каждой пилы под случайные режимы работы круглопильных станков выполнить чрезвычайно трудно, но в современных условиях это необходимо делать.

Правка и проковка круглых пил

Правку и проковку круглых пил (как новых, так и бывших в эксплуатации) осуществляют на специальных пилоправных наковальнях пилоправными молотками. При подготовке к работе новых пил отечественного производства, изготовленных по ГОСТ 980-80, их прежде всего очищают от консервирующей смазки скребками, твердость которых не должна превышать твердости материала пилы. Применяются скребки из древесины, древесных материалов, пластмассы, но ни в коем случае не из остатков пил и особенно не из старых напильников, так как они оставляют глубокие царапины на поверхностях пил. В процессе работы царапины заполняются смолой, расплавляющейся при пилении, и древесной пылью. Прилипший смолисто-пылевой слой уменьшает зазор между пилой и стенками пропила, увеличивает трение пилы об опилки, препятствует теплоотдаче, способствует увеличению нагрева пилы, ухудшению устойчивости и быстрому выходу из строя.

Остатки смазки удаляют, опустив пилы в емкость с жидкостью, растворяющей технические масла и смазки, на 20 ..30 мин, а затем протирают. Если в цех поступает небольшое количество пил, то их можно протереть сухой тряпкой, оставив тонкий слой смазки.

В качестве растворителя применяют горячую воду (60…80 °C), технические растворители, керосин, смесь керосина с соляровым маслом и небольшим количеством растворителя, 15…20 %-й раствор аммиака или соды.

Следующая операция – проверка плоскостности каждой пилы. Дефектные участки больших размеров отмечают мелом и устраняют.

При подготовке к работе бывших в эксплуатации пил с прилипшей к их поверхностям пылью пилы на 20…30 мин опускают в емкость, заполненную жидкостью, которая растворяет смолистые и клеевые вещества. После этого удаляют прилипшую массу, но не металлическими предметами, твердость которых выше твердости пилы.

В качестве растворителя смолистых и клеевых веществ, прилипших к пиле, можно использовать 3 %-й содовый раствор, водный раствор окиси аммония, 20 %-й раствор аммиака, а если этого нет, то горячую воду при температуре около 80 °C. Затем проверяют плоскостность пильного диска, отмечают мелом дефектные места и устраняют их. Если на пиле есть отломанные зубья или трещины, ее следует отремонтировать.

При работе с растворителями необходимо соблюдать меры предосторожности. Емкости с растворителями должны быть отгорожены, иметь плотные крышки, а помещение, где они стоят, – вытяжную вентиляцию. При вытирании пилы необходимо пользоваться резиновыми перчатками.

В отличие от стальных, пилы с пластинками из твердого сплава, изготовляемые по ГОСТ 9769-79, не имеют такой жировой консервации, однако, поскольку их не готовят для какого-то конкретного режима работы, они выпускаются не прокованными. Это не означает, что они пригодны к работе в любом режиме без подготовки пильных дисков применительно к конкретным условиям работы. У них также необходимо тщательно проверить плоскостность, отметить дефектные места (если они есть), устранить их и подготовить пилу к работе методом проковки.

На многих предприятиях приобретают и эксплуатируют круглые пилы различных зарубежных фирм. Они не имеют обильной консервации, но зубья с пластинками из твердого сплава хорошо защищены от механических повреждений различными средствами, которые наносят на них в расплавленном состоянии, зубья могут быть обтянуты специальными защитными профильными лентами. Если разъединить концы этой ленты, пила будет готова к работе, так как ее зубья заточены.

Пильные диски этих пил подготовлены к работе для определенных скоростей резания. Например, фирмы «Сандвик» и «Уддехольм» (Швеция) готовят свои пилы (стальные и с пластинками из твердого сплава) для скоростей резания 50 м/с. Фирмы «Ляйтц», «Лейко», «Гудо» (ФРГ), «Липовски» (Австрия) при заказе пил требуют указывать тип круглопильного станка (если станки импортные) или указывать частоту вращения пильного вала, скорость подачи, требования к качеству и вид распиливаемого материала. Для этих условий они готовят полотна пил.

В процессе эксплуатации импортные пилы изнашиваются, на них налипают смола, связующие, пыль, и они могут со временем давать неудовлетворительное качество пропила, поэтому для них пригодны методы удаления, описанные выше.

Очищенные пилы целесообразно смазать тонким слоем густой смазки (солидолом) с обеих сторон. Это облегчит обнаружение следов ударов молотком и защитит пилу от коррозии в случае длительного срока хранения.

Качественная правка и проковка пил могут быть осуществлены только квалифицированными специалистами-пилоправами, имеющими профессиональные навыки.

Инструменты для проверки, правки и проковки дисков круглых пил

Для проверки состояния поверхности пильных дисков необходимо иметь пилоправные линейки различной длины (рис. 6.3), пилоправные молотки различной конструкции и массы (рис. 6.4…6.6), пилоправные наковальни (рис. 6.7; 6.8).

Рис. 6.3. Линейки пилоправные. Сталь 45-3-б-Т (ГОСТ 1050-74)

Пилоправные линейки изготовляют из закаленной полосовой стали толщиной не менее 2…3 мм твердостью HRC 42…47. Длинные линейки предназначены для оценки общего состояния пильного диска, выявления крупных дефектов, занимающих большие площади на поверхностях пилы или придающих пиле общие искривления по радиусам и диаметрам.

Рис. 6.4. Молоток пилоправный с круглым бойком. Сталь 50 (ГОСТ 1050-74). Масса 1,57 кг

Короткие линейки предназначены для выявления расположения и границ местных мелких дефектов, имеющихся на поверхностях пилы. Размеры линеек в мм приведены ниже:

а 20 20 35 40 40 20*

Ь 15 15 20 25 25 25′

h 25 25 30 40 40

Н 60 70 75 80 90 50

L 360 500 750 1000 1600 160*

(допуски даны на рис. 6.3.)

Прежде чем пользоваться пилоправными линейками, необходимо убедиться в прямолинейности их рабочих кромок. Для этого их проверяют на контрольной плите, а если ее нет, то две линейки одной длины прижимают друг к другу рабочими прямолинейными кромками, предварительно протертыми и очищенными от грязи. Между кромками по всей длине ли-

нейки не должно быть больших зазоров. У линеек длиной до 500 мм щуп

толщиной 0,01 мм должен проходить только в отдельных местах. У линеек длиной 700… 1000 мм местами может проходить щуп толщиной 0,02 мм, у

линеек длиной 1000. . . 1600 мм допускается в отдельных местах прохождение щупа толщиной 0,03 мм, а при грубых проверках пил – 0,05 мм.

В табл. 6.4 дана твердость при разных способах измерения.

* Тип Б, остальные линейки — типа А.

Рис. 6.5. Молотки пилоправные:

а – с перекрестными бойками. Сталь 50 (ГОСТ 1050-74). Масса 1, 64 кг;

б – с косыми бойками, масса 1,43 кг

Рис. 6.6. Пилоправные молотки шведских фирм:

а – квадратный с круглым бойком; б – с косым бойком; в – с перекрестным бойком

Если между пилоправными линейками имеется большой зазор, то это свидетельствует об искривлении их рабочих кромок. Такими линейками пользоваться нельзя, так как с их помощью невозможно правильно проверить пилу, не удается получить ее плоскостности и качественно подготовить ее к работе. В инструментальном цехе или мастерской необходимо иметь не менее двух комплектов линеек, из них один контрольный.

Пилоправные молотки имеют разную конструкцию и разную массу (от 450 г до 2,5 и даже 5 кг). Молотки массой до 1 кг имеют длину 80…90 мм. Для правки и проковки тонких пил (толщиной 1,4…1,8 мм) применяют более легкие молотки (0,5… 1 кг), для пил толщиной более 2,8 мм применяются молотки массой 2,5 кг и более.

Длина ручки у молотков массой 0,5…1кг- 250 мм, у молотков, имеющих массу 1,3 кг – 280 мм, 1,8 кг – 320 мм, 2,2…2,5 кг – 400 мм.

Каждый из молотков, показанных на рис. 6.5; 6.6, может быть использован как для правки, так и для проковки пильных дисков в зависимости от вида дефекта, его расположения и общего исходного распределения в пиле начальных внутренних напряжений. Рабочую поверхность бойка у молотков закаливают до твердости не менее 48 … 50 HRC.

На рис, 6.7; 6.8 показаны стальные наковальни для правки и проковки круглых пил. Рабочая поверхность у них должна быть шлифованной и закаленной до твердости 48 … 50 HRC. Масса наковальни от 20 до 100 … 120 кг.

Наковальни предназначены для правки и проковки круглых пил с плоским и коническим диском; наковальни, представленные на рис. 6.7, б,
в– для правки и проковки круглых пил с плоским, коническим диском и пил с поднутрением (строгальных). Наковальня, показанная на рис. 6.7, а,
может быть использована для правки и проковки круглых пил, оснащенных пластинками из твердого сплава или иного наплавляемого материала.

Наковальни устанавливают на специальные бетонные, деревянные или песчаные тумбы. Для деревянных тумб используют древесину твердых пород и располагают наковальни на торцовой стороне. При установке наковален на бетонные тумбы между наковальней и тумбой кладут слой резины толщиной не менее 10…20 мм. Деревянные тумбы целесообразно устанавливать в специальные ящики с песком. Резина и песок значительно смягчают удары и силу звука в процессе правки и проковки пил.

Рис. 6.7. Наковальни пилоправные круглые (а, б) и квадратная (в) (сталь 45-3-б-Т, ГОСТ 1050-74) с рабочими поверхностями:

а – плоской (масса 54 кг); б, в- выпуклой овальной; в – масса 90 кг

Рис. 6.8. Наковальня пилоправная прямоугольная с плоской рабочей поверхностью. Поковка Гр. II (ГОСТ 8479-70); сталь 45 (ГОСТ 1054-74) (Проще наковальни делать из круглых прожилей указанной стали)

6.4. Соотношение твердостей при различных методах их определения

По Виккерсу Н	По Бринелю		По Раквеллу
	d отпечатка, мм	НВ	HRC	HRB	HRA
1224	—	780	72	–	–
1116	—	745	70	–	—
1022	—	712	68	–	—
941	—	682	66	–	—
867	2,4	653	63	—	84
804	—	627	62	—	–
746	2,5	601	60	—	82
694	—	578	58	—	—
649	2,6	555	56	—	79
606	—	534	54	—	—
587	2,7	514	52	—	77
551	—	495	50	—	—
534	2,8	477	49	—	76
502	—	461	48	—	—
474	2,9	444	47	—	74
460	—	429	45	–	–
435	3,0	415	44	—	72
423	—	401	42	—	–
400	3,1	388	41	—	71
390	—	375	40	—	—
380	3,2	363	39	–	70
361	—	352	38		—
344	3,3	341	37	–	68
334	—	331	36	—	—
320	3,4	321	35	—	67
311	—	311	34	—	–
305	3,5	302	33	—	67
292	—	293	32	—	–
285	3,6	285	30		66
278	—	277	29	—	–
272	3,7	269	28	—	65
261	—	262	27	—	–
255	3,8	255.	26	—	64
249	—	248	25	—	–
240	3,9	241	24	100	63
235	—	235	22	99	—
226	4,0	229	22	98	62
222		223	20	—	–
217	4,1	217	20	97	61
213		212	19	—	–
208	4,2	207	18	95	60
201		201	–	94	–
197	4,3	197	17	93	58
192		192	–	92	–

Продолжение табл. 6.4

По Виккерсу Н	По Бринелю		По Раквеллу
	d отпечатка, мм	НВ	HRC	HRB	HRA
186	4,4	187	16	91	57
183		183	-г	90	—
178	4,5	179	15	88	56
174		174	–	87	–
171	4,6	170	14	86	—
166		167	—	85
162	4,7	163	13	84	—
159		159	—	83	—
155	4,8	156	12	82	—
152	—	152	–	81	—
150	4,9	149	11	80	–
148	—	146	—	79	—
144	5,0	143	10	78	—
140	—	140	—	76	—
138	—	137	–	75	–
134	—	134	—	74	—
131	—	131	–	73	–
129		128	—	72	—
127	—	126	—	71	—
123	—	123	—	70	—
121	—	121	—	69	—
118	—	118	—	68	—
116	—	116	—	67	–
115	—	114	–	66	–
113	—	111	—	65	—
110	—	109	—	64	— . .
109	—	107	—	63	–
108	–	105	–	62	–

Оборудование рабочего места для подготовки круглых пил

Прямолинейность круглых пил на участке приложения короткой или длинной линеек оценивают по величине световой щели, образующейся между линейкой и пильным диском, поэтому рабочие места для подготовки круглых пил необходимо размещать напротив окон, обращенных на северо-запад, где прямые солнечные лучи не будут отрицательно влиять на зрение рабочего. Если это сделать не удается, то в ясную солнечную погоду окна следует закрывать белыми шторами. Позади пилоправа окон не должно быть. Необходимо, чтобы свет, поступающий от окна, создавал на пиле тень от пилоправной линейки, находящейся в руках, и этим проявлял зазор, образуемый между рабочей прямолинейной кромкой линейки и поверхностью пилы. Если светильники расположены сзади и сбоку от пилоправа, тень становится менее отчетливой или пропадает.

Высота рабочей поверхности наковальни должна соответствовать росту пилоправа и в то же время создавать удобное положение для нанесения ударов по пиле пилоправными молотками. Рабочую поверхность наковален устанавливают на высоте 800…900 мм от уровня пола.

Рабочие места, на которых осуществляется правка и проковка пил диаметром более 800 мм, целесообразно оборудовать специальными упрощенными подъемными и поддерживающими приспособлениями.

В табл. 6.5 приведена масса пил различных размеров. Из таблицы видно, что масса круглых пил диаметром более 800 мм превышает 14 кг, а масса пил диаметром 1000…1600 мм превышает соответственно 28.. 72 кг, поэтому участки подготовки круглых пил (больших диаметров) к работе необходимо оснащать подъемно-поддерживающими средствами. На рис. 6.9 показано рабочее место пилоправа в инструментальном цехе или на участке.

6.5. Масса круглых пил, кг, различных диаметров и толщин, мм

Диаметр	Толщина	Масса	Диаметр	Толщина	Масса
100	0,8	0,05	850	4	18,1
125	0,9	0,1	900	4	20,1
160	1 1,2	0,15 0,19	950	4,2	23,7
180	1,2 1,6	0,24 0,33	1000	4,5	28,3
200	1,2 1,6 2,2	0,29 0,4 0,55	1100	4,5	34,2
220	1,4 1,8 2,5	0,45 0,5 0,76	1200	4,5	40,7
250	1,4 1,8 2,5	0,6 0,7 1	1250	4,5	49
280	1,6 2 2,8	0,8 1 1,37	1300	4,5 5	47,5 53
300	1,6 2 2,8	0,9 1,1 1,58	1350	4,5 5	51 57
315	1,6 2 2,8	. 1 1,23 1,73	1400	4,5 5	. 55 57
350	1,8 2,2 3	1,4 1,7 2,3	1400

Продолжение табл. 6.5

Диаметр	Толщина	Масса	Диаметр	Толщина	Масса
400	2 2,5 3,5	2 2,5 3,5	1450	4,5 5	59 65,7
450	2,2 2,8 3,5	2,8 3,6 4,5	1500	4,5 5	63,6 69
500	2,5 3 4	3,9 4,7 6,3	1550	5	71,5
550	2,8 3,5 4,0	5,3 6,6 7,6	1600	4,5 5	72 80
600	2,8 3,5 4,0	6,3 8 9	1650	5	84,4
630	3 3,5 4	7,5 8,7 10	1700	5 5,5	90 99
650	3 3,5 4,0	7,9 9,3 10,6	1750	5 5,5	96 105
700	3,2 4	9,8 12,4	1800	5,5 6	112 123
750	3,4 4	12 14,1	2000	6 7	150 175
800	3,5	14,1	2200	7 8	212 242
830	4,5	17,6	2500	8	286

На крупных предприятиях помещения, в которых осуществляется правка и проковка круглых пил, размещают отдельно от заточных участков, но в непосредственной близости от них. Стены и потолок всех участков, связанных с подготовкой и заточкой инструмента, обшивают или обкладывают звукопоглощающими материалами. Рабочие поверхности вспомогательных столов 3, 4 (см. рис. 6.9), стола проверочного шпинделя 5 и верстака обшивают мягкой жестью. Подъемно-поддерживающий трос (или цепь) располагают на 10…20 см в сторону от наковальни и столов. Он должен проходить через блок, закрепленный на потолке, и иметь надежный фиксатор для размещения пилы в удобном по высоте положении. Трос (или цепь) устанавливают при эксплуатации пил, имеющих диаметр более 900 мм. Подставку 2 к наковальне можно устанавливать на полу, ее высоту согласовывают с высотой наковальни и ростом рабочего-пилоправа.

Проверка состояния дисков пил и выявление их дефектов

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. 6.10). Проверку производят с обеих сторон с частыми интервалами (через 20 °) 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 (рис. 6.11). 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 (см. рис. 6.9, 5). 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 от 400 до 800 мм 0,1…0,15 мм и при диаметре пил более 800 мм 0,16…0,2 мм. При проверке пил зарубежных фирм больших диаметров разница в зазорах значительно меньше или отсутствует.

Рис. 6.10. Правильное состоя- ние диска пилы:

1 – в вертикальной плоскости; 2, 3 – в горизонтальной плоскости (2 – клеймом вниз, 3 – клеймом вверх); 4 –места ударов молотком; 5– величина прогиба средней зоны пилы; 6, 7 – линейка,
а– правильное положение пилы;
б –неправильное

Рис. 6.11. Некоторые дефек- ты, часто встре- чающиеся на пиль- ных дисках (плюс – дефект направлен на нас, минус – от нас):

1– выпучины; 2 – складки; 3 выпучина на зубчатой кромке;
4 –изгиб кромки

Для круглых пил, применяемых на 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 1100 … 1600 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.

Способы правки и проковки круглых пил

На рис. 6.12, а приведены схемы деформации пил от ударов молотком. На наковальне 1 находится круглая пила 5, 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 изза 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 какойлибо 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.

Рис. 6.12. 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); б –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 /:
1 – линейка; 2 – пила; 3 –опоры

Если пила была смазана тонким слоем солидола, то места ударов молотком хорошо заметны на той стороне пилы, которая была обращена к наковальне. Это упрощает ориентацию ударов и улучшает качество подготовки пильных дисков к работе. В результате напряжения от деформацииметалла 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. 6.12, 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 состояния 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 станке закрывается зажимными фланцами Правка и проковка пилы в этой зоне допускаются 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. 6.11 (знак плюс – если дефект направлен на нас, минус – от нас, точка (рис. 6.10, а) –место удара).

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 120°), а линейка перпендикулярна плоскости диска. Рабочая кромка линейки не должна опираться на разведенные, расплющенные зубья или припаянные пластинки твердого сплава (см. рис. 6.10, 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 выпускалось Иркутским опытно-механическим заводом. Средняя величина стрелы прогиба для пил различных диаметров и толщин приведена в табл. 6.6. Величину проковки для пил разных диаметров, работающих при скоростях резания 40. ..60 м/с, можно определить по формуле

Опытные пилоправы для проверки наклоняют пилу на 45° и, поддерживая ее, свободной рукой прикладывают к ней длинную линейку (см. рис. 6.10, 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.

6.6. Значения вогнутости стрелы прогиба, мм, круглых пил с плоским диском различной толщины и диаметра, мм

Диаметр пил	Толщина пил (числитель) и величина вогнутости (знаменатель)				Частота вращения пильного вала, мин’1, для скоростей резания, м/с (40/60)
250	1 0,24…0,38	1,2 0,19…0,31	1,4 0,16…0,28	1,6 0,09.„0,21	3057/4586
315	1,8 0,19…0,31	2,0 0,16…0,28	2,2 0,09.„0,21	–	2426/3639
360	2 0,24…0,38	2,2 0,16…0,28	2,5 0,09.„0,21	–	2123/3185
400	2 0,29… 0,43	2,0 0,24…0,38	2,5 0,16…0,28	–	1910/2866
450	2,2 0,34… 0,48	2,5 0,24…0,38	2,8 0,16.„0,28	–	1698/2548
500	2,2 0,45…0,70	2,5 0,35…0,6	2,8 0,25…0,5	–	1528/2292
560	2,2 0,50…0,75	2,5 0,4…0,65	2,8 0,3.„0,55	–	1364/2046
630	2,2 0,70… 0,80	2,5 0,6.„0,85	2,8 0,5.„0,75	3 0,70… 0,95	1213/1819
710	2,5 0,85… 1,1	2,8 0.75…1	3 0,65… 0,9	3,2 0,55…0,95	1076/1614
800	2,8 1,05…1,45	3 0,95.„1,35	3,2 0,85.„1,25	3,6 0,65.„1,05	965/1432
900	3,2 1,45…1,85	3,6 1,2.„1,4	4 0,95…1,35	–	849/1273
1000	3,6 1,75… 2,15	4 1,45. „1,85	4,5 1,15.„1,55	–	754/1146
1250	4,5 2,45… 3,05	5 2,05.„3,6	–	–	611/917
1500	5 4,45… 5,05	5,5 3,65… 4,25	–	–	509/764
1600	5 5,45…6,05	5,5 6,0… 6,25	–	–	477/716

Примечание. При скорости резания 80…90 м/с величину проковки необходимо увеличить примерно в 1,3…1,5 раза, а при скорости резания менее 40 м/с- уменьшить в 1,3…1,5 раза.

За 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.

Проковка круглых пил, не имеющих дефектов

При проковке круглой пилы, не имеющей местных дефектов, удары молотком распределяются по средней ее части (рис. 6.10, а) и наносятся на равном расстоянии друг от друга, отступая от впадин между зубьями на 25 мм для пил диаметром до 300 мм, на 40 мм при диаметре пил до 500 мм, на 60 мм для пил диаметром до 800 мм, на 80… 100 мм для пил диаметром 1000…1200 мм, на 120…150 мм для пил диаметром более 1200 мм.

Проковку пил ведут по радиусам от центра к периферии – зубчатой кромке и обратно. По радиусу наносят 3…5 ударов при диаметре пил до 800 мм, 8…10 и более ударов при диаметре пил более 800 мм. Пилу двигают на себя, затем поворачивают на некоторый угол, а при нанесении ударов по второму радиусу пилу двигают от себя, но число ударов уменьшается в 1,5…2 раза (рис. 6.16, а). В процессе проковки сила ударов по всем радиусам с обеих сторон пилы должна быть примерно равной. Делают разметку, разделив диск на 16…20 частей, и удары молотком наносят на пересечении радиусов с проведенными концентрическими окружностями (см. рис. 6.10, а).

Проковке подвергают обе стороны пилы, причем удары молотком должны быть возможно ближе или совпадать с местами, на которые наносились удары при проковке противоположной стороны. Для лучшего проявления ударов от молотка обе стороны пилы смазывают тонким слоем технического вазелина или парафина. После проковки с обеих сторон проверяют правильность формы пилы, в свободном состоянии – степень ослабления ее средней части, установив ее в горизонтальном положении на три опоры. Если ослабление средней части недостаточное, проковку повторяют, причем удары вторичной проковки должны приходиться между ударами первой.

При определенном профессиональном навыке оценку состояния пилы можно проводить и более упрощенно, не прибегая к частой установке ее на опоры, располагаемые в стороне на верстаке 6 (ал. рис. 6.9, а) или на отдельной подставке в стороне от наковальни. Если рабочее место пилоправа оборудовано так, как показано на рис. 6.9, пилу достаточно несколько приподнять над наковальней одной рукой, а второй приложить пилоправную линейку к поверхности пильного диска, как это показано на рис. 6.13. При подъеме края пилы противоположная ее сторона зубьями опирается на вспомогательные столы, а рука является третьей опорой. Поскольку пилу не требуется переносить, процесс подготовки пильного диска к работе значительно ускоряется (особенно при подготовке пил большого диаметра), и при определенном навыке этот метод дает вполне удовлетворительные результаты.

Рис. 6.13. Проверка общего состояния пильного диска на рабочем месте в процессе его правки и проковки (стол и приставка – две опоры, рука – третья опора)

Рис. 6.14. Зазор между пилой и линейкой при проверке ее на рабочем месте: а – правильный зазор между нормально прокованной пилой и длинной линейкой; б – правильный зазор между пилой и короткой линейкой; в – зазор у пилы, имеющей недостаточную или одностороннюю проковку; 1 –опоры; 2 –
место приподнимания пилы

Правильно подготовленная пила должна давать равномерную световую щель с длинной линейкой по всему пильному диску (рис. 6.14, а) или равномерную щель между короткой линейкой и радиусами пилы (рис. 6.14, б), если пила лежит на наковальне. В последнем случае пила несколько приподнимается. Иногда (особенно при проверке толстых пил), прикладывая короткую линейку к радиусам, целесообразно запястьем руки оказывать на пильный диск некоторое давление, наблюдая при этом за изменением световой щели.

При расположении в горизонтальной плоскости или как показано на рис. 6.14, а пила не дает провисания (рис. 6.14, в). Это означает, что она имеет недостаточную исходную проковку или частично утратила ее в процессе работы и после неоднократных заточек зубьев. Если это происходит только с одной стороны, значит, после проковки на одной стороне пилы суммарные микродеформации оказались больше, они вызвали увеличение напряжений сжатия с одной стороны пильного диска и создали одностороннюю проковку. В этом случае необходимо проковать пилу с ее выпуклой или плоской стороны. После нескольких равномерных ударов с обеих сторон при недостаточной проковке (или с выпуклой стороны при односторонней проковке) пила приобретает нужное натяжение зубчатой кромки.

При расположении на трех опорах пила не дает равномерной щели по всему пильному диску, а при расположении на наковальне дает значительное провисание зубчатой кромки (рис. 6.15). Это означает, что пила не имеет или имеет недостаточную проковку, зубчатая кромка ослаблена и не имеет нужного натяжения. Такая пила будет блуждать, она крайне опасна в работе из-за возможного обратного выброса распиливаемого материала и нуждается в значительной равномерной проковке средней зоны пильного диска с обеих сторон.

При проковке пил руководствуются следующими правилами: лучше нанести несколько слабых ударов, чем один сильный; удары молотком наносят равномерно по всей средней зоне пилы с обеих сторон. Одним сильным ударом можно нарушить распределение внутренних напряжений в пиле, и потребуется повторная правка и проковка.

Проковку выправленной пилы проводят по схеме, изображенной на рис. 6.16 и описанной выше.

В зависимости от общего состояния пильного диска в процессе проковки продольный боек профильного молотка могут располагать вдоль радиуса или перпендикулярно к нему. Иногда при проковке круглых пил нанесение ударов делают не по радиусам, а по концентрическим окружностям в местах пересечения их с радиусами (см. рис. 6.10, а). После проковки круглые пилы с плоским диском должны иметь величину прогиба средней зоны согласно табл. 6.6.

Эксперименты и опыт предприятий показали, что в многопильных круглопильных станках круглые пилы диаметром до 500 мм дают наиболее устойчивую, качественную работу при частоте вращения около 1500 мин⁴*. При эксплуатации величина проковки пил изменяется из-за

* Якунин Н.К. Распиловка тонкомерного леса на многопильных круглопильных, станках. – М.: Гослесбумиздат, 1960. – 84с. (см. с. 58).

усталости металла и после неоднократной заточки зубьев, поэтому у заточенных пил ее следует регулярно проверять, особенно у стальных пил, диаметр которых после каждой заточки зубьев уменьшается.

Рис. 6.15. Пила с ослабленной зубча- той кромкой или односто- ронней проковкой при проверке на рабочем месте

Рис. 6.16. Схема проковки вы- правленной пилы:

а –перемещение пилы: I – направление поворота пилы при проковке; II — удары молотком и последовательность их нанесения (1 – 12), III, IV – направления периодического перемещения пилы на наковальне при нанесении ударов по радиусам
(III-на себя, IV- от себя); б- расположение ударов после проковки пилы

а б

Значения величины проковки, мм, для круглых пил, работающих в многопильных станках при частоте вращения 1500 мин”¹, приведены ниже.

Скорость резания, м/с	31	35	39	44
Диаметр пил, мм	400	450	500	560
Величина проковки при толщине пил, мм
2,5	0,12…0,2	0,21… 0,24	0,34…0,5	0,44… 0,66
2,8	0,12. .0,17	0,15…0,2	0,24…0,34	0,30…0,45
3,0	0,07… 0,1	0,1 …0,15	0,17…0,22	0,2 …0,25

Выше описан метод оценки величины проковки пил по стреле прогиба средней зоны с помощью линейки и щупов. Этот метод прост и получил массовое распространение на лесопильно-деревообрабатывающих, лесозаготовительных, плитных и мебельных предприятиях, однако он не всегда дает стабильные конечные результаты. Оценку напряженного состояния пильных дисков пробуют определить по частоте колебаний кольца зубчатой кромки и тональности ее звука с помощью специальных приборов, шумомеров, вибромеров, звукоанализаторов и т.д. Некоторые из этих приборов дают довольно достоверные, надежные результаты, но весь процесс измерения требует почти столько же времени, сколько правка и проковка пильных дисков. Интересные приборы были предложены ЦНИИМО Дом, но из-за больших затрат времени на измерение и по ряду других причин они не получили практического применения.

Проводятся работы по механизации операций правки и проковки круглых пил. Созданы специальные механизированные молоты с механическим и пневматическим приводом. Они не получили практического применения на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях. В настоящее время на ГМЗ при правке и проковке круглых пил больших диаметров (более 1000 мм) применяют эксцентриковый молот с постоянной силой удара от мощной пружины. Эффективность его применения крайне низка из-за образования больших вмятин.

Правка и проковка круглых пил, имеющих дефекты

В производственных условиях часто приходится иметь дело с круглыми пилами, имеющими различные общие и местные дефекты. Подготовка таких пил включает устранение дефектбв, придание пилам необходимой плоскостности, а затем проковку. Опытные пилоправы совмещают устранение отдельных дефектов методом проковки с общей проковкой пилы. Способы и приемы выявления и устранения дефектов различны и зависят от вида дефектов, причин, вызвавших их возникновение, и от места расположения дефектов на пиле.

Ниже дано описание часто встречающихся дефектов пильных дисков, методов их выявления и устранения. Небрежная проковка пилы может вызвать возникновение различных дефектов, которые потребуется устранять. Устранение местных дефектов создает в диске сложные остаточные напряжения, что значительно усложняет проковку.

Односторонняя проковка и ее устранение. Если в одном положении пила дает большую световую щель, а в другом имеется выпуклость или пила находится в плоском состоянии, то это свидетельствует о наличии односторонней проковки, полученной вследствие более сильной проковки первой проверяемой стороны, по которой наносились удары молотком (рис. 6.17).

В процессе работы, вследствие трения выпуклой стороны пилы о стенки пропила, средняя зона диска нагревается, что приводит к еще большему увеличению выпуклости и вызывает нарушение работы пилы. Кроме того, даже при симметричном боковом усилии с каждой стороны такая пила будет отклоняться в сторону своей вогнутости, поскольку в этом направлении она хуже сопротивляется усилиям в направлении подачи. Последнее обстоятельство может привести к

Рис. 6.17. Пила, имеющая одностороннюю проковку:

1 — положение пилы клеймом вверх; 2, 3 – то же клеймом

значительному отклонению пилы в сторону и, следовательно, к дефектам распиловки. Односторонняя проковка свидетельствует об отсутствии равновесия (симметричности) напряжений на обеих поверхностях по толщине пильного диска.

Исправление слишком большой выпуклости, которая может произойти при односторонней проковке пилы, производится нанесением ударов по средней ее части с выпуклой стороны (рис. 6.18, а). Если при этом середина пилы становится слишком слабой, излишнюю слабину необходимо компенсировать проковкой пилы у зубчатой кромки (рис. 6.18, б).

Пила с излишне ослабленной средней зоной во время работы свободно отклоняется в сторону и образует криволинейный рез, при этом ее средняя часть нагревается еще больше и ухудшает общее состояние пилы.

Чтобы своевременно устранить излишнюю слабину средней зоны, пилу необходимо снять со станка и проковать (с обеих сторон) вблизи от зубчатой кромки (см. рис. 6.18, б). Окружность, от которой следует начать проковку, должна лежать на границе, до которой простирается ослабление средней зоны пилы. Простукивание молотком тех мест, где пила уже ослаблена, не дает желаемых результатов и не приводит к ослаблению зубчатой кромки.

Тарельчатость пильного диска может возникнуть в процессе работы при появлении трения между отдельными участками или всей средней зоной пилы и распиливаемой древесиной, особенно когда мал развод зубьев, на ней имеются выпуклые места или налипшая смола с пылью. В этом случае нагревается вся средняя зона пилы или отдельные ее участки, в итоге средняя зона чрезмерно удлиняется. Затем при быстром охлаждении в ней остаются остаточные деформации, приводящие к короблению и возникновению выпуклости в виде тарелки. Если общая выпуклость незначительная, ее можно устранить правкой молотком с применением плотного картона типа прессшпан (или плотного ремня, резины и т. д.), который размещается между наковальней и пилой (см. рис. 6.12, б). Установив пилу выпуклостью вверх, по ней наносят удары по концентрическим окружностям от зубьев к средней зоне пилы, периодически проверяя плоскостность и прямолинейность по диаметрам и хордам, не допуская перехода выпуклости на другую сторону пилы.

Устранив тарельчатость, можно приступить к общей проковке пилы. Если описанными приемами тарельчатую форму устранить не удалось, необходимо растянуть зубчатую кромку пилы, проковав ее на наковальне (без картона), как показано на рис. 6.18, б. Начинать проковку следует со стороны выпуклости.

Правку пилы целесообразно начать с устранения выпучин, изгибов, складок, затрудняющих оценку прямолинейности радиусов, диаметров и всей плоскости пильного диска в целом. Приступают к выявлению и устранению слабых, тугих мест, общей покоробленности пилы, крыловатости и других дефектов.

Выпучины и их устранение. Выпучины проявляются на пиле в виде различных выпуклостей, направленных в одну или другую сторону относительно зубьев, не меняющих направление при перевертывании пилы. Границы выпучины очерчивают мелом с выпуклой стороны. Причины, вызывающие возникновение выпучин: 1) перегрев отдельных мест пилы в процессе работы от трения отдельных участков пилы о распиливаемый материал, вызванного неожиданным перебазированием материала в процессе пиления или возникновением больших боковых усилий, приводящих к кратковременному отклонению пильного диска в сторону; 2) чрезмерная односторонняя проковка пильного диска в каком-то отдельном месте, в результате которой возникло местное нарушение равновесия напряжений с обеих сторон пилы.

Рис. 6.19. Выпучины, их выявление и этапы устранения:

а –выявление выпучины: 1 – пила; 2 – линейка; 3 – выпучина при вертикальном положении пилы; 4, 5 – то же при горизонтальном; 4 – клеймом вверх; 5– клеймом вниз;

б – пила с различными выпучинами; в – нанесение ударов при устранении небольших выпучин; г – то же при растяжении зон, граничащих с выпучиной, переходящей при правке на другую сторону; д – переход выпучины на другую сторону из-за ее ослабления; е –нанесение ударов молотком при устранении мелких выпучин в средней зоне сектора 3; ж – проявление ослабления средней зоны сектора 3 при устранении выпучин: з –нанесение ударов при устранении выпучин в зоне зубчатой кромки сектора
4; и – проявление ослабления зоны зубчатой кромки сектора 4 при устранении выпучин; к – нанесение ударов в средней зоне сектора 4 при устранении ослабления зубчатой кромки

При обнаружении выпучин пилу проверяют пилоправными линейками, располагая ее как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях (рис. 6.19, а). Во всех положениях пильного диска выпучина сохраняет свои размеры и место расположения. При надавливании на выпучину рукой она сохраняет положение и (в отличие от слабых мест) не переходит на другую сторону пилы.

На рис. 6.19, б показана пила с выпучинами, расположенными в разных местах пильного диска. Их устранение требует больших затрат времени и высокой квалификации исполнителя. Сектор 1 не имеет местных дефектов, и при правке пилы его пока не обрабатывают молотком. В секторе
2 имеется большая выпучина от перегрева, в секторе 3 – три выпучины, возникшие как от нагрева, так и от чрезмерной проковки отдельных мест. Сектор 4 имеет несколько выпучин у зубчатой кромки также разного происхождения.

Способы устранения этих выпучин различны. Выпучину в секторе 2
часто называют «пузырем» и в зависимости от величины выпуклости выправляют по-разному. Если она невелика, ее можно устранить путем правки на наковальне, предварительно подложив кусок плотного картона (прессшпана) или плотного ремня. Такую выпучину можно осадить и сделать этот участок плоским посредством легких ударов молотком с перекрестными бойками, нанося их от краев выпучины к ее середине (рис. 6.19, в).

При большом выступе выпучины требуется предварительная правка пилы с использованием плотного картона (удары молотком с перекрестными бойками наносят от краев выпучины к ее центру; расположение ударов показано на рис. 3.19, в). Иногда такие выпучины простукивают на наковальне деревянными молотками или на торцевых срезах дубовых чураков пилоправными молотками. Если выпучина осела и диск в этом месте стал плоским, необходимо слегка проковать (растянуть) участки в зоне центрального отверстия и зубчатой кромки за пределами выпучины, как это показано на рис. 6.19, г, а затем приступить к устранению других дефектов.

Если при предварительной правке выпучина перешла на противоположную сторону (рис. 6.19, д), значит, в этом месте велики сжимающие напряжения, устранение которых требует растяжения граничных участков, которые расположены рядом с выпучиной в направлении радиусов у центров отверстия и у зубчатой кромки (см. рис. 6.19, г). Эти участки проковывают молотком с круглым бойком с обеих сторон пилы. Если выпучина не исчезла, пилу правят на наковальне с применением прессшпана (иногда без него). При этом пилу располагают выпучиной вверх и молотком с перекрестными бойками наносят легкие удары по выпучине от периферии к ее средней части (см. рис. 6.19, в). Если и после этого выпучина не исчезла, увеличивают растяжение граничных участков (см. рис. 6.19, г). При устранении таких выпучин нельзя наносить сильные удары – они приводят к многократной проковке (вытяжке) зубчатой кромки, а в дальнейшем на ней в процессе эксплуатации неизбежно возникнут трещины.

В тех случаях, когда в процессе правки выпучина многократно переходит с одной стороны на другую, необходимо увеличить растяжение соседних участков у зубчатой кромки и в зоне центрового отверстия проковкой этих участков с обеих сторон пилы согласно рис. 6.19, г. Эти операции требуют осторожности, многократных проверок линейками. В противном случае можно испортить пилу.

После ликвидации выпучины в секторе 2 (рис. 6.19, б, в) приступают к устранению выпучин в секторе 5. Выпучины на участке 3 могут быть направлены как в одну сторону, так и в противоположные. Последовательность в устранении этих рядом расположенных выпучин может быть аналогичной описанной выше, но в зависимости от их направления удары молотком с перекрестными (или круглым) бойками наносят с той стороны, куда направлена выпучина.

Расположение бойка молотка должно соответствовать расположению выпучин (рис. 6.19, е). Несильные удары наносят от периферии к середине выпучин. После устранения выпучин в секторе остаются сжимающие напряжения за счет некоторого растяжения всей зоны, занятой в этом секторе выпучинами (рис. 6.19, ж) и подвергшейся обработке молотком. Это состояние целесообразно сохранять и использовать при общей проковке всего пильного диска, тогда проковка этого участка в секторе 3
не производится. При квалифицированном подходе правку выпучин можно совместить с проковкой, что сокращает общее время проковки и подготовки пилы. Если после проковки всей пилы окажется, что ослабление сектора 3 велико, то его можно уменьшить за счет проковки соседних участков у зубчатой кромки и у центрового отверстия (см. рис. 6.19, г).

Оставив сектор 3 в растянутом состоянии, можно приступить к правке сектора 4. Выпучины в этом секторе также могут быть направлены как вправо, так и влево относительно направления вращения пилы. Ликвидируют выпучины теми же приемами, нанося удары молотком с перекрестными бойками согласно рис. 6.19, з. Сначала устраняют выпуклости на одной стороне сектора пилы, делая его по возможности более ровным, а затем (если требуется) делают это на второй стороне пилы.

Опыт показывает, что при любом способе устранения выпучин в зоне зубчатой кромки здесь остаются нежелательные сжимающие напряжения, приводящие к различным неожиданным деформациям этого участка (искривление, изгиб и т. д.) (см. рис. 6.19, и). Эти дефекты часто трудно распознать, поскольку при дальнейшей неправильной правке или проковке они могут перемещаться по пиле. Чтобы этого не произошло, необходимо правку выпучин сектора 4 сочетать с растяжением средней зоны этого сектора молотком с круглым бойком (рис. 6.19, к). Операция требует осторожности, периодических проверок всего сектора пилы пилоправными линейками. Удары молотком по средней зоне несильные, но частые, их наносят с обеих сторон пилы. После этого слегка проковывают сектор 1, проверяют равномерность световой щели всей пилы и, если требуется, проковывают всю пилу с обеих сторон.

Из опыта эксплуатации круглых пил известно, что выпучины чаще всего возникают при нагреве отдельных участков пил. В этом случае пилу нельзя останавливать, она должна остыть в процессе вращения, тогда размеры выпучин, возникающих от нагрева пилы, уменьшатся.

Отгиб зубчатой кромки. Зубчатая кромка отгибается на каком-то участке в сторону от общей плоскости пилы. При приложении к плоскости пильного диска по направлению радиуса длинной или короткой линеек между их рабочей кромкой и пилой образуется световая щель, которая может быть направлена вправо или влево относительно направления вращения зубьев пилы (рис. 6.20), или на нас и от нас (рис. 6.11) относительно той стороны пилы, на которой имеется клеймо завода-изготовителя.

Изгиб кромки новой плиты возникает по трем основным причинам: 1) из-за механического изгиба кромки в процессе пиления (рис. 6.20, а, /);
2) из-за ослабления зубчатой кромки на каком-то участке, вызвавшем возникновение в нем кольцевых сжимающих напряжений (рис. 6.20, а, б, 7, 8)
и 3) из-за односторонней проковки данного участка, вызвавшей возникновение сжимающих напряжений с одной стороны пилы (6, 7). Изгиб кромки у ранее работавших пил может возникнуть и при перенасечке зубьев.

Рис. 6.20. Отгиб зубчатой кромки:

а – выявление изгиба при вертикальном и горизонтальном положении пилы и нанесение ударов для его устранения; б – нанесение ударов при устранении ослабления зубчатой кромки, возникшего в процессе правки;
1 – “хребет” изгиба; 2 –удары для устранения изгиба; 3 – границы сектора, связанного с изгибом кромки; 4 – нанесение ударов при устранении ослабления кромки сектора изгиба; 5 – изгиб от ослабления одного из участков зубчатой кромки; б – пила клеймом вверх, изгиб пошел вниз; 7 – пила клеймом вниз, изгиб кромки исчез; 8 – пила клеймом вниз, изгиб пошел вниз

Способы обнаружения и ликвидации этих изгибов разные, поэтому, прежде чем устранять изгиб кромки, устанавливают причину его возникновения и мелом отмечают на пиле его границы.

Механический отгиб кромки, возникающий при пилении, часто является следствием перебазирования распиливаемого материала, наличия на материале различных неровностей, оказывающих отрицательное влияние на пилу в процессе пиления, и действием больших боковых усилий резания, возникающих иногда при соприкосновении с крупными сучками и различными свилеватыми участками. В этих случаях мгновенное отклонение пильного диска в сторону ведет к резкому зарезанию пилы и к изгибу с остаточными деформациями, вызванными надвигаемым материалом. При таких зарезаниях срабатывает тепловая защита электропривода, выключающая вращение пилы и подачу материала. В результате пила остывает в материале в деформированном состоянии. Такой изгиб кромки часто не успевает нарушить общего распределения внутренних напряжений и устраняется на наковальне с применением плотного картона прессшпана, помещаемого между наковальней и пилой. При приложении усилия к отогнутому участку он не исчезает и не переходит на другую сторону. В этом случае пила располагается на наковальне хребтом изгиба вверх. Пилоправным молотком с перекрестными бойками (или косяком) наносят несильные удары сначала около хребта изгиба, а затем по всей длине хребта (рис. 6.20, а, 2). Положение продольной части бойка молотка должно совпадать с хребтом изгиба.

Правильно определив причину возникновения изгиба, его довольно легко устранить. Когда границы изгиба небольшие, удары молотком можно наносить прямо по хребту.

Устранение изгиба зубчатой кромки, вызванное чрезмерным ее ослаблением на каком-то участке, требует определенного навыка. Такой изгиб свидетельствует о наличии сжимающих напряжений у зубчатой кромки. При приложении к зубьям этого участка некоторого усилия изгиб может менять свое направление, в результате хребет изгиба остается то с одной, то с другой стороны пилы. У такой пилы, положенной на три опоры в горизонтальной плоскости, ослабленная кромка идет вниз (клеймо вверху). Если перевернуть пилу клеймом вниз, ослабленный участок зубчатой кромки будет находиться в плоскости пилы при одностороннем ослаблении или отогнется вниз при общем ослаблении этого участка зубчатой кромки. Тогда границы сектора, в котором находится изгиб кромки, отмечают мелом и не сильными, но частыми ударами молотка с круглым бойком проковывают обе стороны средней зоны пилы, расположенные до хребта изгиба примерно так, как это показано на рис. 6.19, к и 6.20, б.

Если изгиб возник в результате односторонней проковки данного участка, значит в пиле имеются неравномерно распределенные внутренние напряжения по толщине полотна и не уравновешенные напряжения с одной из сторон этого участка пилы. При приложении усилия к зубьям участка изгиб может уменьшаться или исчезать полностью, а при снятии усилия восстанавливаться. Пилу располагают на наковальне (без картона) хребтом вверх и легкими ударами молотка с перекрестными бойками (или косяком) наносят несколько ударов по всей длине хребта, затем проверяют пилу короткой и длинной линейками и, если изгиб уменьшился и никаких изменений зубчатой кромки на других ее участках не возникло, увеличивают число ударов и вновь проверяют пилу.

При незначительной односторонней проковке этим методом изгибы устраняются довольно быстро. Если при нанесении первых нескольких ударов по хребту появились отклонения в зубчатой кромке на других участках пилы (возникло перемещение дефекта), значит, возникли сжимающие напряжения зубчатой кромки, для устранения которых требуется несколько увеличить проковку всей средней зоны пилы. В этом случае устранение изгиба кромки необходимо прекратить, молотком с круглым бойком нанести несколько ударов с обеих сторон средней зоны пилы (см. рис. 6.19, к), проверить пильный диск линейками, и если в том месте, куда частично переместился изгиб кромки, он исчез, пилу необходимо положить на наковальню хребтом вверх и легкими ударами молотка по хребту устранить изгиб кромки. После нанесения нескольких ударов по хребту и ослабления средней зоны остатки изгиба иногда удается устранить, применяя прессшпан.

Дефекты пилы, находящиеся в зоне зубчатой кромки, при неправильном исправлении и нанесении нежелательных чрезмерно сильных или случайных ударов молотком могут перемещаться, видоизменяться и возникать в других местах пильного диска, поэтому к исправлению дефектов необходимо относиться с осторожностью.

Складки на зубчатой кромке и их устранение. Складки возникают и проявляются в виде волнистого изгиба отдельных участков зубчатой кромки, расположенных выпуклостью в направлении радиуса или под углом к нему от периферии к центральной части пилы (рис.6.11, 2 и рис. 6.21, а). При приложении короткой линейки к участку складки перпендикулярно радиусу между линейкой и пильным диском возникает с одной стороны пилы зазор, равный ширине складки в этом месте, а с другой – зазор по краям линейки, так как ее рабочая кромка размещается на наиболее высокой части (хребте) складки. При перемещении короткой линейки по направлению к центровому отверстию ширина и глубина складки уменьшаются, а затем полностью исчезают.

Складки возникают в результате сочетания сжимающих напряжений зубчатой кромки и односторонней проковки в зоне размещения складки или при местной неуравновешенности внутренних напряжений по толщине пилы в этом месте. Складки проявляются в процессе проковки пилы и при ее работе, когда возникает нагревание зубчатой кромки. В обоих случаях чрезмерные местные сжимающие напряжения возникают там, где при проковке пильного диска по какой-либо причине остались или возникли вновь не уравновешенные избыточные упругие деформации с одной стороны пилы. При сочетании этих напряжений какой-то участок деформируется. Такую пилу ставить в станок нельзя, так как место складки будет касаться распиливаемого материала, нагреется и приведет к порче всей пилы.

Рис. 6.21. Складки в зоне зубчатой кромки:

а – складка на пиле, расположенной на контрольной плите; б– схема нанесения ударов молотком при устранении складки; ; 1 – с выпуклостью к нам; 2 – с выпуклостью от нас (плюс – места нанесения ударов от нас, минус – на нас); 3– нанесение ударов молотком при растяжении участков в зоне складок; 4 –складка при проверке пилы, расположенной на контрольной плите

Нередко складка возникает при нагревании зубчатой кромки пилы в процессе ее работы. Сначала такие пилы дают нормальный пропил, а через некоторое время на одной из поверхностей материала появляются глубокие риски в результате возникновения складки или изгиба кромки на каком-то участке пилы.

Такую пилу снимают и устраняют возникшие складку или изгиб, иначе зона складки со временем чрезмерно нагреется и вызовет деформацию всего пильного диска.

При неправильных действиях складка всегда переходит в другое место зубчатой кромки пилы и “погоня” за ней приводит к возникновению на пильном диске других дефектов. Устранение складки начинают с нанесения ударов молотком с перекрестными бойками (или косяком) по хребту складки (если границы ее расположения незначительные) или сначала по периферии складки, а затем по хребту. Удары должны быть частыми, но не сильными. Пилу располагают хребтом складки вверх, а между пилой и наковальней прокладывают кусок плотного картона.

После нанесения нескольких ударов пилу проверяют пилоправными линейками. Если при проверке пилы обнаружилось возникновение дефектов в других местах зубчатой кромки, то устранение складки этим методом прекращают, всю пилу проверяют пилоправными линейками, очерчивают границы возникших дефектов и выбирают новую схему действий. Переход складки в другое место свидетельствует о наличии в разных участках зубчатой кромки сжимающих напряжений и не уравновешенных избыточных односторонних напряжений от односторонней проковки или неравномерного распределения напряжений по толщине пилы. Для устранения этого состояния необходимо проковать, растянуть среднюю зону пилы с обеих сторон ниже складок (рис. 6.21, б, 5). Удлинение средней зоны создаст в ней сжимающие напряжения, которые будут способствовать устранению сжимающих напряжений в зоне складки и натяжению зубчатой кромки на этом участке.

Растяжение средней зоны ниже складки следует сочетать с устранением складки без деформации металла по толщине пилы. Иногда вместо пилоправного молотка используют деревянный или текстолитовый.

Слабые места и их устранение. Слабые места проявляются в виде отдельных чрезмерно растянутых (прокованных или сильно нагретых) и этим ослабленных мест. Внешне они иногда напоминают выпучины, но в отличие от них могут сравнительно легко переходить на другую сторону пилы под действием внешней силы, когда пила расположена вертикально, и под действием собственного веса данного участка при горизонтальном расположении пилы.

Слабые места возникают в результате многократной правки и проковки отдельных участков пилы, часто образуются при устранении выпучин. Появление слабого места свидетельствует о наличии на этом участке больших сжимающих напряжений, а в граничных с ним участках – растягивающих напряжений. Если слабое место переходит на другую сторону и обратно только при приложении довольно большого усилия, значит, чрезмерная концентрация внутренних сжимающих напряжений создала закритическое состояние. Если слабое место при вертикальном положении пилы не обнаруживается или переходит с одной стороны пилы на другую и обратно под действием незначительного усилия и под действием собственного веса (при горизонтальном положении пилы), значит, концентрация сжимающих напряжений в данном участке создала в нем критическое состояние.

Слабое место обнаруживается при проверке состояния пилы в вертикальном и горизонтальном положениях (рис. 6.22).

Рис. 6.22. Слабые места в различных участках пильного диска:

а –схема нанесения ударов при проковке пилы со слабыми местами; б, в– то же при устранении слабых мест; Р– направление действия внешней силы; 1, 2, 3 – слабые места соответственно в докритическом, критическом и закритическом состояниях; 4 – короткая линейка при проверке пилы в вертикальном положении; 5 –длинная линейка; 6, 7- положения пилы соответственно клеймом вверх и вниз

При проверке пилы, находящейся в вертикальном положении, длинной и короткой линейками могут быть обнаружены выпуклые места как с одной, так и с другой стороны пилы (рис. 6.22, а). Их границы очерчивают мелом. Это могут быть выпучины и слабые места в закритическом состоянии. Чтобы отличить слабые места от выпучин, к каждому поочередно прикладывают внешнее усилие Р, придерживая пилу одной рукой и надавливая на выпуклое место другой. Если при этом выпуклое место переходит на другую сторону и остается там (см. рис. 6.22, а, 3, пунктир), это свидетельствует о наличии слабого места, сжимающие напряжения в котором находятся в закритическом состоянии. Если под действием усилия выпуклое место не переходит на другую сторону или переходит при значительном усилии и вновь возвращается в исходное состояние после снятия внешнего усилия, – это выпучина.

Слабые места, имеющие незначительные сжимающие напряжения и находящиеся в докритическом или критическом состоянии, можно не устранять, а сделать разметку пилы и приступить к ее проковке с обеих сторон, не проковывая очерченные мелом слабые места. При этом происходит общее растяжение средней зоны пилы, которое часто ликвидирует сжимающие напряжения в зоне слабых мест, и пила приобретает правильное натяжение. Если после этого пила будет иметь чрезмерную проковку, следует удлинить зону зубчатой кромки (см. рис. 6.18, б или 6.22, б).

Слабые места с большими сжимающими напряжениями, находящиеся в закритическом или близком к нему состоянии, а также не исчезнувшие полностью после проковки пилы согласно рис. 6.22, а, необходимо дополнительно проковать, удлиняя зоны пилы, расположенные по радиусу рядом со слабыми местами. Для этого пилу проковывают с обеих сторон в зоне зубчатой кромки и в зоне, прилегающей к центровому отверстию (рис. 6.22, б). Металл в этих местах удлиняется, создаются благоприятные условия для ликвидации сжимающих напряжений в зоне слабого места. Если после этого слабое место не исчезло, проковку этих участков повторяют. Осуществляют проковку молотком с круглым бойком, при этом ни картон, ни ремень на наковальню класть нельзя; удары молотком должны быть частыми, но не сильными. При устранении слабых мест пилу проверяют линейками после каждой серии ударов.

После устранения слабых мест проверяют напряженное состояние пилы и при необходимости проковывают ее.

Тугие места и их устранение. Тугие места- отдельные участки, имеющие несимметричные односторонние или симметричные и двусторонние напряжения растяжения, сохраняющие свое положение, если пила находится в горизонтальной плоскости клеймом вверх или вниз (рис. 6.23). Тугие места возникают в результате недостаточной проковки отдельных участков пильного диска и при неравномерной проковке всей пилы в сочетании с другими дефектами, нарушающими общее напряженное состояние пилы (слабыми местами, крыловатостью и общими искривлениями). Наличие в тугих местах значительных растягивающих напряжений препятствует созданию нормальных сжимающих напряжений соседних участков средней зоны пилы. Они как бы берут на себя часть этих напряжений и этим иногда вызывают общую деформацию пильного диска или значительных его участков.

Пила с тугими местами при расположении в горизонтальной плоскости имеет неравномерную вогнутость. Тугие места стремятся сохранить горизонтальное положение при горизонтальном положении пильного диска как клеймом вверх, так и клеймом вниз (рис. 6.23). Для выявления тугих мест пилу устанавливают в горизонтальной плоскости на три опоры, прикладывают длинную линейку и отмечают мелом места, где зазор между пилой и линейкой наименьший или отсутствует. Перевернув пилу, ее вновь проверяют длинной линейкой. Если в зоне отмеченных участков зазор меньше или отсутствует, а надавливание на них рукой не переводит их на другую сторону, то это свидетельствует о наличии тугих мест. С помощью короткой линейки определяют их площадь и границы очерчивают мелом. При положении пилы в вертикальной плоскости тугие места не проявляются.

Рис. 6.23. Тугие места:

1, 2 – тугие места (тугое место 2 сохранило свое положение вверх при переворачивании пилы клеймом вниз и вверх); 3, 4 – горизонтальное положение пилы соответственно клеймом вверх и вниз; 5 – вертикальное положение пилы; 6 – длинная линейка

Рис. 6.24. Круглая пила со сла- быми (7,2) и тугими (3, 4) мес- тами:

5 – места нанесения ударов молотком при проковке пилы со слабыми и тугими местами

Устраняют тугие места проковкой их на наковальне (без картона) в пределах очерченых границ (правка пилы методом проковки), не проковывая остальные участки. Проковку тугих мест производят пилоправным молотком с круглым бойком. Удары должны быть примерно равной силы. Если тугие места занимают большую площадь, силу удара несколько увеличивают от краев к центру тугого места. Первые удары по всей площади тугого места должны быть не слишком частыми и не сильными. После первой правки пилу проверяют. Когда пилоправ начнет интуитивно чувствовать податливость металла пилы при нанесении ударов разной силы, проверки пильного диска линейками можно делать реже.

На рис. 6.24 показана круглая пила, имеющая слабые и тугие места. Точками показана схема нанесения ударов молотком при общей проковке всей пилы. Проковываются все тугие места и все участки, расположенные рядом со слабыми местами. При этом слабые и тугие места устранены не полностью. Таким комбинированным приемом опытные пилоправы значительно сокращают время. Такие приемы можно использовать, имея профессиональный навык. В противном случае можно испортить пилу.

Крыловатость и ее устранение. Крыловатость проявляется в виде общего изгиба пильного диска, напоминающего в профиль форму крыла. Крыловатость пильных дисков бывает односторонняя и двусторонняя. Односторонняя крыловатость – это изгиб пильного диска по одному из диаметров, как следствие механического изгиба, возникшего при зарезании пилы (аналогично изгибу кромки), различия в напряжениях на поверхностях пил по одному из диаметров или большого удлинения всей зубчатой кромки из-за чрезмерного нагрева в процессе пиления или заточки зубьев на форсированных режимах. В процессе работы такая пила имеет большое торцевое биение, происходят зарезания в стороны.

Односторонняя крыловатость может появиться, если пила имеет незначительную одностороннюю проковку, сопровождающуюся неравномерным распределением напряжений по толщине пилы (по одному из диаметров). В этом случае ослабление зубчатой кромки в сочетании с односторонней проковкой вызывают общий изгиб пильного диска на крыло (рис. 6.25). Из рисунка видно, что пила, имеющая одностороннюю крыловатость, в вертикальном положении с обеих сторон, имеет по одному из диаметров плотное прилегание к линейке (позиции 1, 2). Если эту же пилу повернуть на 90° вокруг оси, то она даст относительно линейки с одной стороны стрелу прогиба (5), а с другой выпуклость (4). Такой же эффект получим, расположив пилу в горизонтальной плоскости (Г…. 4′).

При устранении односторонней крыловатости отмечают хребет изгиба, кладут пилу на рабочий или вспомогательный стол выпуклостью вверх и надавливают на пилу рукой около центрового отверстия. Если крыловатость возникла из-за общего изгиба пилы, то при выпрямлении изгиба надавливанием потребуется довольно значительное усилие. При этом на других участках пилы никаких изменений и дефектов не возникает, а после снятия усилия крыловатость восстанавливается. Такая крыловатость устраняется на наковальне с применением плотного картона (прессшпана). Положив пилу выпуклостью вверх, по ней наносят удары молотком с продольным бойком, как это показано на рис. 6.25, б.

При предварительной правке удары должны быть не сильными, но частыми.

Закончив обработку пилы, ее проверяют пилоправными линейками. Убедившись, что крыловатость уменьшилась и никаких новых дефектов на пиле не возникло, можно продолжить правку, изменив силу ударов, – бо-

Рис. 6.25. Односторонняя крыловатость:

а – методы проверки и выявления крыловатости; б – способ устранения односторонней крыловатости и места нанесения ударов в зоне хребта (77) и по хребту (7); 7 – положение пилы при приложении линейки с внутренней стороны крыла; 2 – то же с внешней стороны крыла по хребту; 3 – положение пилы и линейки при повороте пилы на 90° относительно положения 7 с внутренней стороны крыла; 4 – то же относительно положения 2 с внешней стороны крыла; 7′, 2′, 3′, 4′-то же, что 1 … 4 в горизонтальной плоскости

лее сильные наносить по хребту и в непосредственной близости от него. После каждой серии ударов пилу проверяют. При бесконтрольной продолжительной правке крыловатость может перейти на другую сторону, и могут возникнуть другие дефекты.

Если односторонняя крыловатость возникла из-за общего неравномерного ослабления зубчатой кромки и неравномерного распределения напряжений по толщине пильного диска, то при надавливании на среднюю зону около центрового отверстия пила выравнивается при значительно меньшем усилии (чем в первом случае), однако на других участках зубчатой кромки могут возникнуть различные деформации. При снятии давления крыловатость обычно восстанавливается, но иногда переходит на другую сторону. Такую пилу правят на наковальне без плотного картона, она требует натяжения зубчатой кромки, для чего в зоне хребта наносят первую серию ударов равной силы молотком с продольным бойком, затем проверяют пилу. Убедившись в эффективности правки методом проковки и в отсутствии каких-либо новых дефектов в других зонах пилы, правку продолжают, следя за равномерностью исчезновения крыловатости в процессе правки. Сила ударов молотком зависит от податливости пилы и интенсивности исчезновения дефекта (схему нанесения ударов см. на рис. 6.25, б).

Двустороннюю крыловатость (рис. 6.26) трудно распознать, она трудно поддается устранению. Этот дефект возникает при общем сильном ослаблении зубчатой кромки, наличии в отдельных местах пилы неравномерного распределения напряжений по толщине и неуравновешенных односторонних напряжений, возникающих при более интенсивной проковке одной из сторон пилы или ряда ее участков. Это в конечном итоге приводит к сложному искривлению пилы, показанному на рис. 6,26, а.

Пила в вертикальном положении имеет некоторую стрелу прогиба, при этом зубчатая кромка, находящаяся на взаимно перпендикулярном диаметре, отогнулась в обратную сторону (l), а с другой стороны пилы края отходят от линейки. Если смотреть на пилу в направлении стрелки А (рис. 6.26, б), пила похожа на восьмерку, поэтому этот дефект иногда называют восьмеркой, что не совсем верно. При двусторонней крыловатости после снятия усилия дефект возвращается в исходное состояние, при восьмерке пила сохраняет форму в любом положении.

При устранении двусторонней крыловатости выявляют места, где длинная пилоправная линейка прилегает к пиле более плотно по всей длине или зазор между пилой и линейкой наименьший. Эти места называются осями или хребтами перегиба, их отмечают мелом (рис. 6.26, б, в). Затем пилу кладут на наковальню (без плотного картона) и проковывают с двух сторон по этим осям и в непосредственной близости от них (рис. 6.26, в).
Убедившись в эффективности принятой схемы правки, ее продолжают.

Рис. 6.26. Двусторонняя крыловатость:

а, б – способы выявления двусторонней крыловатости и осей перегиба: I, 2 – в вертикальном, Г, 2′- в горизонтальном положении; в – нанесение ударов 2 в зоне осей перегиба Г, г – правильное ослабление средней зоны: 1 – линейка; 2 – опора; 3 – прогиб; yi, у2 – величина зазора в средней зоне; д – сохранение крыловатости: у”, у”- величина зазора у зубчатой кромки; 1 – линейка; 2 – опора, 3 – плоскость изгиба; 4 прогиб зубчатой кромки

При нанесении ударов по осям перегиба дефект только фиксируется и несколько уменьшается. После этого проковывают всю среднюю зону пилы и натягивают зубчатую кромку. Пила должна приобрести форму тарелки с равномерной стрелой прогиба, крыловатость – исчезнуть. Пилу слегка проковывают со стороны выпуклости и немного растягивают ударами молотка зубчатую кромку со стороны образовавшейся выпуклости (см. рис. 6.18, б).

Восьмерка и ее устранение. При этом дефекте зубчатая кромка диска в профиле напоминает восьмерку, ослаблена по всей длине. Если по такой пиле, подвешенной за центровое отверстие, ударить тыльной стороной ладони, зубчатая кромка начинает вибрировать с большой амплитудой, издавая низкий дребезжащий звук (как при крыловатости).

Восьмерка (рис. 6.27, а) в отличие от двусторонней крыловатости при надавливании легко переходит из одного положения в другое и на обратную сторону. При приложении к пиле короткой пилоправной линейки по ее радиусу крупных дефектов не обнаруживается.

Рис. 6.27. Дефекты на пиле с чрезмерно ослабленной зубчатой кромкой: а – восьмерка; б – пила с волнистой кромкой

Пилы с таким дефектом имеют значительные сжимающие напряжения в зоне зубчатой кромки и растягивающие – в зоне центрового отверстия. Иногда такое состояние круглой пилы приводит к образованию волнистой зубчатой кромки (рис. 6.27, б), с большим числом складок различного размера. Происхождение этих складок и способы их устранения отличаются от описанных выше.

Устранение восьмерки и волнистости на зубчатой кромке трудоемко и не всегда заканчивается успешно. Дефекты необходимо зафиксировать в одном положении. Места, где длинная линейка прилегает к пиле наиболее плотно по всей длине, отмечают мелом, и в этих местах интенсивно проковывают среднюю зону с обеих сторон. Если после этого возникает тарельчатость пилы, ее до определенного момента устранять не следует, так как сжимающие напряжения в зубчатой кромке не исчезли. Затем проковывают всю среднюю зону пилы, часто включая зону центрового отверстия. После придания равномерного натяжения кольцу зубчатой кромки выявляют другие дефекты.

Устранив местные дефекты и придав пиле необходимую плоскость, приступают к проковке ее средней зоны. Ликвидация волнистости зубчатой кромки достигается интенсивной проковкой всей средней зоны пилы. Зубчатая кромка выравнивается, все крупные волнистые участки пропадают. После этого выявляют и устраняют другие местные дефекты. Установив необходимое начальное натяжение зубчатой кромки и плоскостность всего полотна, можно приступить к общей проковке пилы.

Искривление средней зоны пилы и ее устранение. Половина центрового отверстия искривляется влево, половина – вправо, в результате искривляется весь пильный диск (рис. 6.28). Этот дефект возникает: 1) из-за неравномерного растягивания металла при просечке центрового отверстия (изношены пуансон и матрица); 2) из-за чрезмерного растяжения средней зоны пилы с образованием неравномерного распределения сжимающих внутренних напряжений по толщине пилы в зоне центрового отверстия; 3) из-за чрезмерного растяжения зубчатой кромки с одновременным неравномерным распределением по толщине пилы растягивающих внутренних напряжений в зоне центрового отверстия.

Обнаруживается дефект с помощью длинной пилоправной линейки, которую прикладывают к вертикально поставленной пиле. Пилу поворачивают, при этом со стороны линейки проявляется выпуклая, удаленная от нее зона, а также места, где линейка будет прилегать к полотну пилы довольно плотно по всей длине. Эти места – оси перегиба, их отмечают мелом (см. рис. 6.28, в). В процессе работы, вращаясь, пила будет касаться стенок пропила или контрольного шрифта в местах наибольшего искривления (выпуклостями). Эти места также отмечают мелом (рис. 6.28, 2). После разметки можно приступать к ликвидации дефекта.

Если дефект возник из-за неравномерного растяжения металла при просечке отверстия, его удается устранить проковкой пилы со стороны одной и другой выпуклости на наковальне с применением плотного картона. Иногда опытные пилоправы, устраняя этот дефект, проковывает зоны центрового отверстия на торцовой части чураков из твердой древесины (дуба, бука, граба) или толстом листе текстолита.

Рис. 6.28. Пила с искривлением средней зоны у центрового отверстия:

а, б– искривление средней зоны пилы в разрезе; е – разметка пилы при искривлении средней зоны: 1 –вогнутый сектор выпуклостью на нас; 2– меловая отметка, полученная при вращении пилы; 3 –выпуклость от нас; 4, 5– нейтральные зоны пилы; в –искривление пилы в сечении А – А; 7 – направление ударов при правке; 8– требуемое плоскостное расположение пилы после правки в вертикальной плоскости; 1 … 25 – номера ударов и места их нанесения

Если дефект появился из-за чрезмерного растяжения средней зоны пилы и возникновения в ней неравномерного распределения сжимающих напряжений по толщине, его устраняют после ликвидации чрезмерного растяжения зубчатой кромки и последующего проковывания выступающих мест на наковальне, подложив под пилу плотный картон. Пилу помещают на наковальне выпуклостью вверх, удары молотком с перекрестным бойком наносят по всей выступающей зоне пилы с обеих сторон. Осаживая металл без его вытягивания, удается ликвидировать этот дефект.

Если искривление возникло при ослабленной зубчатой кромке с одновременным неравномерным распределением растягивающих напряжений в средней зоне по толщине пилы, его устраняют после ликвидации ослабления зубчатой кромки. После этого пилу кладут выпуклостью вверх на наковальню, подложив слой плотного картона.

Проковывая выступающую зону молотком с перекрестным бойком, устраняют этот дефект.

Применение плотного картона исключает вытягивание металла от ударов молотком, а отсутствие картона приводит к микродеформации и удлинению металла в месте нанесения удара. Пилу никогда не удается сделать идеально ровной. На ней всегда имеются утолщения и различные местные дефекты, которые необходимо сделать минимальными.

Искривление средней зоны и кольца зубчатой кромки, их устране- ние. Пила, имеющая этот дефект, приобретает форму, показанную на рис 6.29. У нее ослаблена зубчатая кромка и имеется выпуклость средней зоны около центрового отверстия. Дефект возникает из-за чрезмерного ослабления зубчатой кромки и центральной зоны пилы около посадочного отверстия.

Рис. 6.29. Пила с искривлением центральной зоны и зубчатой кромки:

а – вид на плоскость пильного диска по сечению А -А: 1 – плоская зона, не подлежащая удлинению; 2 – недостаточно удлиненная зона; 3 – правка средней зоны;
4 – центральная зона, приподнятая из-за излишнего удлинения, 5 –зона, препятствующая натяжению кромки; б – нанесение радиусов AB,AiBiи ударов в секторах, ограниченных этими радиусами: 1 –зоны, подвергаемые нормальному натяжению; 2 – компенсирующие натяжение удары (наносятся с обратной стороны)

Создаются сжимающие напряжения у зубчатой кромки и у центрового отверстия, а в средней зоне возникают напряжения растяжения. Чрезмерные сжимающие напряжения в центральной зоне приводят к выпучиванию зоны центрового отверстия, в результате центральная и периферийная зона деформируются. Такая пила к работе не пригодна.

Правка такой пилы посильна только высококвалифицированным специалистам, требует больших затрат времени, осуществляется в два и более приемов. С помощью длинной линейки пилу проверяют, выявляют участки, где зазор между линейкой и пилой наименьший, отмечают их мелом и проводят радиусы АВ и AiBj.Зоны между этими радиусами проковывают. Удары молотком наносят не часто в средней зоне пилы, пока не появится равномерная вогнутость всего пильного диска.

После этого ликвидируют выпуклость в средней зоне на наковальне, используя плотный картон, или на торце чурака из дуба, граба, бука или березы. Ударяя по выпуклой центральной зоне молотком с круглым бойком, ее осаживают. Пила при этом приобретает форму тарелки с несколько ослабленной зубчатой кромкой. Удары наносят от средней зоны к центровому отверстию равномерно, периодически проверяя состояние обрабатываемого участка линейками. Удары должны быть частыми, но не сильными. Если после первой серии ударов состояние пилы не изменилось, правку повторяют, увеличив силу удара.

После выравнивания зоны центрового отверстия, когда пила приобретает форму тарелки, обработку центральной зоны пилы можно прекратить, плотный картон с наковальни убрать и приступить к проковке средней части пилы по секторам, отмеченным мелом (АВ и A1B1),рис. 6.29, б). Проковка осуществляется молотком с круглым или продольным бойком. Удары наносят с выпуклой стороны пилы часто, но не сильно. В процессе правки пилу проверяют после каждой серии ударов молотком. Убедившись в податливости обрабатываемой зоны пилы и в эффективности наносимых ударов, пилу проковывают в этих местах с обеих сторон, пока зазор между длинной линейкой и пилой не будет примерно одинаковым. Затем проковывают всю среднюю зону’ пилы (рис. 6.29, а). После натяжения зубчатой кромки проверяют величину прогиба центральной зоны всей пилы и доводят проковку до нужной величины. После правки такие пилы работают не всегда стабильно, поэтому применять их в многопильных станках не следует.

Иногда технологию правки таких пил приходится изменять. Если при правке – осаживании средней зоны пилы нужного результата получить не удается, после нанесения радиусов АВ и A1B1 дополнительно проковывают сектора, заключенные между этими радиусами, как это показано на рис. 6.29, б. Удары молотком наносят нечасто, располагают ближе к средней зоне. Такую проковку ведут, пока зазор между линейкой и пилой не будет равномерным. При этом пила приобретает одностороннюю проковку, получает форму тарелки. Затем проковку доводят до нужной величины, оценивая ее по стреле прогиба.

Правка и проковка конических круглых пил

Односторонние и двусторонние конические пилы правят и проковывают теми же инструментами, которые применяются при правке и проковке круглых пил с плоским диском, однако ряд операций процесса проковки конических пил отличается от аналогичных операций, применяемых при проковке круглых пил с плоским пильным диском.

О состоянии односторонних конических пил судят по их плоской стороне и плоскостности средней зоны с конической стороны пилы. При проверке односторонних конических пил длинной пилоправной линейкой проверяют плоскую сторону пилы, все выявленные дефектные места отмечают мелом и исправляют на наковальне. Короткой пилоправной линейкой проверяется плоская зона с конической стороны пипы дефектные места отмечают мелом и устраняют на наковальне.

Натяжение зубчатой кромки достигается проковыванием средней зоны пилы с обеих сторон. Удары молотком должны быть разной силы с обеих сторон пилы и уменьшаться от центра к зубчатой кромке. В процессе проковки пилу необходимо чаще проверять пилоправными линейками с плоской стороны (рис. 6.30, б), не допуская отклонения ее в сторону от линейки. О величине проковки судят по стреле прогиба плоской части около центрового отверстия, расположив пилу в горизонтальной плоскости на трех опорах. Величину проковки оценивают по прогибу средней зоны с плоской стороны.

Для правки и проковки односторонних конических круглых пил применяют пилоправные наковальни как с выпуклой, так и с плоской рабочей поверхностью.

Координация и сочетание движений обеих рук при правке и проковке конических пил должны быть особенно четкими и согласованными. Участок пилы, по которому наносят удар молотком, должен прилегать к поверхности наковальни.

При правке дефектных мест и проковке конических пил целесообразно использовать наковальню с плоской рабочей поверхностью на ней проще придать пиле требуемое положение при нанесении ударов молотком по плоской стороне пильного диска. Пила считается выправленной, если длинная пилоправная линейка плотно прилегает к плоской стороне пильного диска на всей длине ее диаметра и на всех участках проверяемой плоской поверхности с конической стороны пилы (рис 6.30, б).

Операции правки и проковки двусторонних конических пил отличаются от аналогичных для пил, имеющих плоский пильный диск.

Правильность формы двусторонних конических пил оценивают по правильности поверхностей плоской центральной зоны пилы и по равномерности зазора между длинной пилоправной линейкой и зубчатой кромкой около основания зубьев с обеих сторон пилы (рис. 6.31).

У выправленной и правильно прокованной пилы длинная пилоправная линейка должна плотно прилегать к плоской части по всей длине контакта, при этом в зоне зубчатой кромки между линейкой и пилой должен быть равномерный зазор с обеих сторон по всей окружности пильного диска. Если в каком-то месте зазор между линейкой и зубчатой кромкой не одинаков, значит, этот участок зубчатой кромки искривлен. Выявленные дефекты отмечают мелом и исправляют на пилоправной наковальне с плоской или овальной рабочей поверхностью.

Рис. 6.30. Схема проверки прямолинейности и плоскостности односто- ронней конической пилы:

а – односторонняя коническая пила в сечении по одному из диаметров: 1 –
плоская часть с конической стороны пилы; / – длина конического участка;
2 – коническая зона; б – линейка 2, приложенная к плоской части 1 односторонней конической пилы

Рис. 6.31. Схема проверки двусторонних конических пил:

а – двусторонняя коническая пила в сечении по одному из диаметров: 1-
плоская зона пилы; 2 – коническая часть пилы; б – линейка, приложенная к конической зоне пилы: 1 – коническая часть пилы; 2 – зазор между линейкой
3 и конической зоной пилы у зубчатой кромки; в – схема проверки: 1 – двусторонняя коническая пила; 2 – зазор между линейкой 3 и конической зоной пилы (у зубчатой кромки должен быть одинаковым, например 0,5 мм)

После правки пилу проковывают. Сила ударов в процессе проковки должна быть одинаковой с обеих сторон и уменьшаться от средней зоны к зубчатой кромке. Правка и проковка конических пил требует кропотливого труда, определенного навыка и больших затрат времени. После каждой серии ударов пилу тщательно проверяют пилоправными линейками.

Одностороннюю коническую пилу можно проковать так, что она будет иметь форму двусторонней, тогда зубчатая кромка приобретает равномерный зазор между полотном пилы и длинной пилоправной линейкой с обеих ее сторон. Это достигается посредством нанесения ударов большей силы по конической стороне пилы.

Ниже приведены значения величины стрелы прогиба (проковки) средней зоны конических пил в зависимости от их диаметра и частоты вращения (скорости резания).

Диаметр пилы, мм	Величина вогнутости (мм) при частоте вращения, п Vmhh,скорости резания v м/с
	1800	2000	2100	2400
500	0,30/47,0	0,33/52,0	0,36/55,0	0,40/63,0
600	0,35/56,0	0,36/58,0	0,40/66,0	0,45/76,0
700	0,40/66,0	0,44/73,0	0,45/77,0	0,51/88,0
800	0,45/75,0	0,5/84,0	0,53/88,8	0,6/100,0

Правка и проковка круглых пил с пластинками из твердого сплава

Круглые пилы, оснащенные пластинками из твердого сплава, сложные многорезцовые инструменты, на изготовление и подготовку которых требуется много времени, труда и средств. Эти пилы значительно (в 5 … 10 раз) дороже обычных стальных круглых пил с плоским диском аналогичных размеров

Правка и проковка таких пил сначала запрещались. Объяснялось это тем, что при правке и проковке на распространенных в промышленности наковальнях из-за вибрации от ударов молотком разрушается пайка пластинок. При работе они отлетают от зубьев пилы и могут нанести тяжелые травмы, а соприкосновение пластинок с наковальней приводит к выкрашиванию кончиков и порче лезвия. Эти рекомендации нельзя признать обоснованными. Напайка пластинок из твердого сплава не ликвидирует отрицательного воздействия на пильный диск ни центробежных сил инерции, ни нагрева зубчатой кромки. В связи с этим нет объективных оснований для запрета правки и проковки этих пил. Для обеспечения нормальной работы их также необходимо править и проковывать, но с осторожностью. Величина ослабления средней зоны у этих пил также со временем уменьшается и даже утрачивается, из-за чего они становятся неработоспособными.

Методы обнаружения дефектов, правки и проковки этих пил такие же, как и пил с плоским диском. Неправильное нанесение ударов молотком по пильному диску действительно может привести к разрушению пайки и последующему отрыву пластинок из твердого сплава, что крайне опасно, особенно в процессе работы пилы. Исследования и опыт работы ряда предприятий, осуществляющих правку и проковку этих пил, свидетельствуют о том, что разрушение пайки пластинок происходит в тех случаях, когда при нанесении ударов молотком пильный диск вибрирует, издавая дребезжащий звук. Следовательно, необходимо устранить вибрацию пил и исключить соприкосновение пластинок из твердого сплава с закаленной рабочей поверхностью наковальни.

Этим требованиям лучше всего отвечает наковальня с плоской рабочей поверхностью (см. рис. 6.7, а). Ее диаметр должен быть не более чем на 30 … 40 мм больше радиуса пилы, но ни в коем случае не больше диаметра самой пилы.

Круглые пилы с пластинками из твердого сплава проверяют пилоправными линейками, все выявленные дефекты отмечаются мелом, как и при правке пил с плоским диском.

После проверки и разметки пилу кладут на плоскую рабочую поверхность наковальни так, чтобы ее зубья находились за пределами рабочей поверхности наковальни (рис. 6.32). Затем пилу простукивают пальцами, медленно поворачивая вокруг оси свободной рукой. Места, которые не соприкасаются с рабочей поверхностью наковальни, будут издавать дребезжащий звук. Их необходимо еще раз осмотреть, убедиться, что вид дефекта определен правильно, и приступить к правке. При правке пил с пластинками из твердого сплава следят, чтобы пила постоянно плотно прилегала к наковальне и при нанесении ударов молотком не дребезжала. Свободной рукой пилу поддерживают или прижимают к наковальне. Это предупреждает возникновение вибрации пилы, дребезжащего звука и разрушение припоя.

Рис. 6.32. Схема расположения круглой пилы с пластинками из твердо- го сплава при правке и проковке на наковальне с плоской рабочей поверхностью:

I –пила; 2 –наковальня; 3– зубья

Устранение дефектов, расположенных около зубчатой кромки, требует особой осторожности. Следует избегать нанесения ударов молотком около зубьев. Для предупреждения вибрации зубчатой кромки в процессе правки и проковки на нее надевают резиновое кольцо (в крайнем случае кусок ткани).

После правки пилы диаметром более 200 мм проковывают. Проковке подвергается средняя зона пилы, при этом удары молотком должны быть частыми, но не сильными.

В процессе правки и проковки пилу проверяют после каждой серии ударов молотком. Способы проверки величины проковки такие же, как и при проверке пил с плоским диском.

Величина проковки круглых пил с пластинками из твердого сплава для скоростей резания 40 … 60 м/с дана в табл. 6.7.

После правки и проковки все зубья пилы тщательно проверяют, места пайки осматривают с лупой. Ненадежные зубья проверяют на отрыв пластинок твердого сплава. На предприятиях, эксплуатирующих большое количество круглых пил с пластинками из твердого сплава, или в местах их централизованного ремонта и подготовки целесообразно иметь специальные разрывные устройства с увеличенной частотой вращения (до 10 . . . 12 тыс. мин’¹) для проверки каждой пилы перед установкой в станок.

Пластинка из твердого сплава в случае отрыва приобретает скорость, близкую к скорости пули, поэтому контроль за состоянием этих пил и за ограждениями станков, в которых они работают, требуют повышенного внимания инженерных и административных служб.

6.7. Значения вогнутости средней зоны пил, оснащенных пластинками из твердого сплава, мм, в зависимости от толщины и диаметра пил, мм

Диаметр пилы	Толщина вогнутости (числитель) и величина (знаменатель)		Частота вращения пильного вала, мин , для скоростей резания 40/60 м/с
250	2,0 0,08…0,12	2,4 0,04…0,08	3060/4590
315	2,0 0,2…0,24	2,4 0,09… 0,14	2426/3640
355	2,4 0,16…0,2	2,8 0,04… 0,1	2150/3230
400	2,6 0,22…0,28	2,8 0,12…0,17	1910/2860
450	2,8 0,2… 0,25	3,0 0,15…0,2	1700/2550
500	3,0 0,13…0,18	3,4 0,06…0,1	1360/2200
600	3,4 0,15…0,2	3,8 0,10…0,15	1200/1910

После правки, проковки, заточки и контроля пилы с пластинками из твердого сплава хранят и транспортируют в специальной таре, а на зубчатую кромку одевают защитный материал. Не допускается их соприкосновение друг с другом и с другими металлическими предметами. Неосторожное обращение приводит к поломке кончиков зубьев и порче пластинок из твердого сплава. Качественная правка, ремонт и проковка этих пил осуществляются в специализированных централизованных инструментальных цехах. Такие цеха были организованы на многих мебельных предприятиях России и деревообрабатывающих предприятиях ПО «Мосдрев»: на Цигломенском ЛДК (г. Архангельск), Горькмебели (г. Горький), ДОК-6, ДОК-13, ДОК-5 (г. Москва) и др.

Правка и проковка строгальных пил

Пильные диски строгальных пил имеют сложный профиль, затрудняющий плотное прилегание пильных дисков к рабочей поверхности наковальни. В связи с этим для их правки и проковки более пригодны цилиндрические наковальни с круглой выпуклой поверхностью. На наковальне с плоской поверхностью поднутренная зона пилы не плотно прилегает к поверхности наковальни, и в месте удара молотком пила неизбежно погнется.

Некоторые специалисты считают, что строгальные пилы нельзя ни править, ни проковывать. Чтобы разобраться в этом вопросе, обратимся к рис. 5.4, 5.6 и табл. 5.3. На любую круглую пилу с плоским или поднутренным диском оказывают влияние центробежные силы инерции и соответствующие тангенциальные, радиальные удлинения и напряжения, а также нагрев зубчатой кромки. Компенсировать их отрицательное влияние на устойчивость пильного диска можно только путем ослабления средней зоны пилы по радиусам. В противном случае пила оказывается неработоспособной. В связи с этим без натяжения кольца зубчатой кромки строгальные пилы, как и пилы с плоским и коническим диском, при рабочих скоростях резания стабильно работать не могут.

На рис. 6.33 показаны способы проверки пилы, а на рис. 6.34 – положения строгальных пил при их правке и проковке на наковальне, имеющей сферическую поверхность.

До правки и проковки строгальную пилу тщательно проверяют и отмечают мелом все выявленные дефекты. В процессе проверки используют длинную и короткую линейки.

Новую пилу проверяют согласно рис. 6.33, а по диаметрам длинной линейкой 11 и по радиусам поднутренной части короткой линейкой 5. Длинную линейку прикладывают таким образом, чтобы она плотно прилегала к кончикам зубьев, находящихся на противоположных концах проверяемых диаметров, и к плоской поверхности пилы с обеих ее сторон. Если этого не происходит, определяют вид дефекта и его границы, выправляют пилу на наковальне со сферической поверхностью с применением плотного картона или без него.

При приложении короткой линейки перпендикулярно радиусу (рис. 6.33, б) между линейкой и поднутренной поверхностью образуется зазор, который имеет наибольшую величину в средней части линейки. При поворачивании пилы на один оборот величина наибольшего зазора должна быть одинаковой по всей длине окружности 6. Если неодинакова, выявляют причину, исследуя пилу короткой линейкой, определяют границы дефекта и устраняют его.

Рис. 6.33. Проверка строгальной пилы в процессе правки и проковки: а – по диаметру и радиусу в вертикальной плоскости; б – перпендикулярно радиусу в вертикальной плоскости; 1,2- соответственно профиль сечения и зубья пилы; 3– плоская зона; 4 – зона поднутрения; 5, 10- положения короткой пилоправной линейки при проверке пилы соответственно по радиусу и перпендикулярно радиусу б, 7 – окружности проверки поднутренной зоны;
8 – зазор между линейкой и поднутренной зоной по окружности 6,9- щуп между линейкой и пилой в вертикальной (а, б) плоскости; 11 –положение длинной линейки при проверке пилы по диаметрам в горизонтальной (г) и вертикальной (а, в) плоскостях

При установке пилы на контрольный шпиндель (см. рис. 6.9, 5 и рис. 7.2) поворачивают ее рукой. Все кончики зубьев должны располагаться в плоскости вращения, а в зоне поднутрения контрольный штифт 3 (см. рис. 7.2, б) должен касаться поднутренной части пилы по всей длине концентрических окружностей б, 7 (см. рис. 6.33, б) с обеих сторон пилы. Если этого не происходит, отмечают границы дефектов, пилу со шпинделя снимают и выправляют. После правки пилу проковывают. Удары молотком наносят с обеих сторон по радиусам. Плоскую зону пилы можно проковывать по окружности с обеих сторон около начала поднутренной зоны.

Среднюю поднутренную зону пилы проковывают молотком с круглым бойком, уменьшая силу удара от зубчатой кромки, где пила имеет большую толщину, к центральной, поднутренной зоне (наименьшая толщина). Схема проковки показана на рис. 6.34. При нанесении ударов в тонкой части поднутренной зоны положение пилы должно соответствовать рис. 6.34, а, а при перемещении ударов ближе к зубчатой кромке сектор пилы, находящийся за пределами наковальни и поддерживаемый рукой,

Рис. 6.34. Схема расположения строгальных пил на наковальне при правке и проковке:

а, б -пилы соответственно с односторонним и двусторонним конусами;
I – пила; 2 – зубья; 3– плоская зона пилы; 4 – поднутренная зона; 5 сферическая поверхность наковальни; 6, 7– направления перемещения пилы при правке и проковке; 8– направление удара молотком в месте плотного прилегания пилы к наковальне; 9 – направление поворота пилы в горизонтальной плоскости при проковке; 10, 11 – внутренний и наружный конусы несколько приподнимают по стрелке 7. При перемещении ударов от зубчатой кромки ближе к центру этот сектор несколько опускают по стрелке 6. Поворачивая пилу на какой-то угол для нанесения очередной серии ударов, строго согласовывают движения обеих рук, сочетая нанесения удара с поворотом и подъемом сектора пилы по стрелкам 6, 7. Удары наносят по местам, которые в данный момент плотно прилегают к наковальне.

После каждой серии ударов молотком пилу обязательно следует проверить.

Прокованную пилу перед установкой в станок или перед сдачей на склад проверяют на контрольном шпинделе. Все боковые кончики зубьев должны располагаться строго в плоскости вращения пилы, что обеспечивает получение чистой строганой поверхности распила.

6.8. Величины вогнутости средней зоны строгальных пил при скоростях резания до … 60 м/с для пил толщиной, мм

Диаметр, мм	1,6	2	2,4	2,8
200	0,09 … 0,1	0,08 … 0,12	—	—
250	—	0,12 …0,17	0,09 … 0,12	—
315	—	—	0,30 … 0,40	0,10 …0,15
360	—	—	—	0,17 … 0,25
400	–	–	–	–

			Частота вращения пилы, мин’1, при скоростях резания
Диаметр, мм	3	3	25	35	40	60
200			2400	3340	—
250	—	—	1900	2700	—
315	0,07… 0,12	—	—		2320	3600
360	0,12 …0,18	0,09 … 0,14	—	—	2100	3200
400	0,17 … 0,26	0,15 …0,23	–	–	1900	2900

При проверке изношенной пилы, у которой зубчатая кромка стала тоньше, чем плоская зона, из-за поднутрения, возникают некоторые осложнения. Необходим щуп 9 (рис. 6.3, 6), который располагается между зубьями пилы и концом линейки. Зазор между зубьями и линейкой должен быть одинаковым во всех положениях, средняя часть линейки должна плотно прилегать к плоской зоне пилы.

Выше был описан процесс правки и проковки одноконусных строгальных пил, когда поднутрение от зубьев к центральной зоне увеличивается (рис. 1.2, 5 – тип 1,2 по ГОСТ 18479 – 73 и рис. 6.34, а). Однако промышленность выпускает строгальные пилы и с двусторонним конусом (рис. 1.5, 4). Правка и проковка этих пил осложняются наличием двух конусов, направленных навстречу друг другу. Наружный конус правят и проковывают, как показано на рис. 6.34, a, а внутренний по схеме рис. 6.34, б.

При правке и проковке строгальных пил удары молотком должны быть малой силы. Зазор между длинной линейкой и окружностью встречи двух конусов строгальной пилы должен быть одинаковым на всей длине окружности. Величина вогнутости средней зоны строгальных пил после проковки должна соответствовать данным, приведенным в табл. 6.8.

Обязательные требования. Все круглые пилы, новые и после их правки и натяжения зубчатой кромки, обязательно, должны находиться в вертикальном положении (см. рис. 6.9. поз. 11; 12).

Советы начинающим пилоправам

Рабочим-пилоправам, начинающим впервые заниматься правкой и проковкой круглых пил, необходимо знать правила, которые помогут понять и ускорить освоение профессии.

Рабочее место располагают против окна или размещают на стене освещенный экран, поскольку все операции по оценке исходного и конечного состояния пилы необходимо производить на просвет. Для работы необходимы набор пилоправных молотков, линеек и пилоправная наковальня. Сзади рабочего не должны размещаться источники света, которые всегда затрудняют работу по оценке и подготовке пильных дисков к работе.

Взяв испорченную пилу диаметром 300 …400 мм, выявляют и отмечают на ней имеющиеся дефекты и начинают отрабатывать силу удара и сочетание перемещения пилы с ударами молотком. После серии ударов пилу необходимо проверить и вновь отметить выявленные дефекты. Почувствовав уверенность в нанесении ударов молотком и координации движений, можно, используя подкладку (см. рис. 6.12), попытаться сделать изгиб кромки (удары наносят по хорде, перпендикулярно радиусу) или общий изгиб пилы на крыло (удары наносят по одному из диаметров с одной стороны пилы). После этого пилу необходимо вновь проверить и убедиться в том, что эти дефекты получились. Ударами с другой стороны надо добиться их устранения, помня при этом о силе ударов, которые наносились ранее с первой стороны. Если сила ударов и их расположение будут совпадать, то искусственно созданный дефект устраняется быстро.

Эта тренировка позволит понять поведение металла и отработать как силу удара, так и сочетание необходимых движений обеих рук. Аналогичные приемы можно использовать при тренировке по устранению сложных дефектов без применения подкладки.

Почувствовав уверенность в своих действиях, можно попытаться править и проковывать пилы, находящиеся в работе. Для начала следует взять пилу диаметром не более 500 мм, проверить ее, отметить мелом обнаруженные дефекты и попытаться их устранить, придав пиле плоскую форму, проверить величину проковки пилы и, если необходимо, привести ее в соответствие с нормативом. Эти попытки лучше всего делать на пилах для поперечной распиловки, где продолжительность реза мала и их правка и проковка обычно менее трудоемки.

После установки пилы в станок необходимо убедиться в том, что она как при пуске, так и в работе не имеет биения. Если биение заметно на глаз, то пилу снимают, проверяют и, если требуется, вновь выправляют и проковывают. Отработав необходимые приемы правки и проковки и приобретя некоторый навык, начинающий может попробовать править и проковывать пилы для продольной распиловки древесины и пилы больших диаметров.

При правке и проковке пил различных диаметров начинающий может встретиться с таким явлением, когда устранение какого-либо дефекта (особенно выпучин, слабых мест, крыловатости и др.) не получается Дефект как бы «убегает» от пилоправа и при правке пилы переходит из одного места в другое. Это значит, что вид дефекта определен неправильно или удары наносятся не в тех местах, где требуется.

Упорство в правке «неподдающейся» пилы ухудшает напряженное состояние пильного диска. Начинающему не следует увлекаться силой ударов и продолжительностью их нанесения. Серии ударов должны быть кратковременными, а их сила сочетаться с величиной дефекта и его податливостью к устранению, поэтому проверку пильного диска с помощью пилоправных линеек необходимо проводить после каждой серии ударов.

Повышенное внимание следует проявлять при правке и проковке круглых пил, оснащенных пластинками из твердого сплава. С помощью лупы необходимо убедиться в том, что при правке и проковке пильного диска ни одна из пластинок твердого сплава не получила повреждений и не имеет признаков разрушения припоя. Если хотя бы на одном из зубьев припой разрушен, пилу необходимо сдать в ремонт.

Эффективность правки и проковки круглых пил

Натяжение зубчатой кромки, правка и проковка круглых пил – необходимые операции при подготовке пил к работе. Тем не менее, за последние годы на предприятиях стали предпринимать попытки по ее ликвидации, инструментальные участки стали оснащать главным образом заточными станками, оклады пилоправам устанавливали наименьшие, позже специальность пилоправа исключили из перечня рабочих профессий, а пилоправный инструмент Минстанкопром снял с производства. Это обосновывали необходимостью сокращения численности рабочих, занятых на непроизводственных работах, экономией заработной платы, производственных площадей и т.д. Некоторые практические работники правку и проковку пильных дисков стали квалифицировать как допотопную операцию, не приемлемую для современных условий.

Все это привело к резкому ухудшению качества подготовки пил к работе, значительному увеличению их толщины, развода, плющения зубьев, ширины пропила, энергозатрат, снижению производительности, уменьшению полезного выхода, ухудшению качества вырабатываемой продукции.

Многие лесопильные и деревообрабатывающие предприятия на круглопильных станках стали применять круглые пилы диаметром около 300 мм толщиной 3,8 и даже 4,5 мм вместо нормальной 1,8 … 2 мм, одновременно увеличивая развод зубьев до 1,5 мм вместо нормального 0,4 … 0,7 мм на сторону, вырезая такие пилы из пил больших диаметров. Этим искусственно увеличивают потребность в пилах и причиняют многомиллионный рассредоточенный материальный ущерб народному хозяйству, объясняя это как вынужденную меру, вызванную низкой устойчивостью в работе отечественных круглых пил нормальных размеров. В то же время на этих предприятиях не созданы нормальные и даже элементарные условия работы в инструментальных участках.

Там, где к вопросам подготовки круглых пил к работе относятся с должным пониманием, результаты значительны. Например, на некоторых предприятиях, имеющих многопильные круглопильные станки ЦМР-2, при поставе в 6 … 10 пил применяют круглые пилы диаметром 250 мм, толщиной 2,2 … 2,8 мм (иногда 3 мм), а на ДОК-13 (г. Москва) толщиной 1,4 мм при скорости подачи около 30 м/мин (распиловка дуба, бука, клена). В первом случае при распиловке заготовок шириной 100 мм на детали толщиной 4 мм получают 12 деталей, а во втором 14, или на 17 % больше. В пересчете на 1000 м³ распиленного сырья это дает увеличение количества полученных деталей на 170 м³ или на 13600 р. (при стоимости 1 м³ исходных пиломатериалов 80 р. цена 1989 г.). Эти результаты получены исключительно за счет качественной правки и проковки пил, применяемых на многопильных круглопильных станках. Оклад специалиста, выполняющего эту сложную специфичную операцию, 160 р. в месяц, а рабочего, подающего заготовки в станок, – 220 … 250 р. (1984 г.). Это недопустимый перекос. Сегодня этот вопрос крайне запущен.

На многих мебельных предприятиях древесностружечные плиты раскраивают на отечественных и импортных крутлопильных станках круглыми пилами с пластинками из твердого сплава по ГОСТ 9769 – 79 диаметром около 400 мм без их проковки. Из-за неудовлетворительной устойчивости этих пил в работе предприятия часто распиливают стопу из 1 … 2 плит. Стремясь повысить производительность, многие предприятия организовали у себя кустарное производство таких пил, увеличив их толщину до 3 … 3,6 мм, вырезая их из стальных пил больших диаметров. Однако, это не дает желаемого эффекта, поскольку с увеличением толщины пилы увеличивается ширина пропила, качество спилок и пропорционально этому растет расход мощности на резание. В итоге приходится уменьшать скорость подачи, что снижает эффективность раскроя.

В производственных объединениях «Горькмебель» и ПМО «Россия», введя операцию проковки круглых пил с пластинками из твердого сплава, на аналогичных станках раскраивают стопы из 5 ламинированных плит при скорости резания около 60 м/с. Толщина одной плиты 16 мм. Это увеличивает производительность почти в 4 раза. Пилами диаметром 570 мм, толщиной 3,4 мм на ПМО «Россия» раскраивают сразу по 9 ламинированных плит. Этот опыт целесообразно использовать на других предприятиях.

Глава 7. Приборы и приспособления для проверки пильных ДИСКОВ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ И ВЕРТИКАЛЬНОЙ плоскостях

Выше были описаны различные способы проверки состояния и готовности круглых пил к работе. Они дают быструю проверку пильных дисков, но не всегда объективно оценивают качество их подготовки. На заводе-изготовителе и на предприятиях, использующих большое количество круглых пил, целесообразно иметь участки, специализированные на проверке угловых параметров, плоскостности, величины проковки и оснащать их соответствующими приборами и приспособлениями, позволяющими более тщательно осуществлять объективный контроль за качеством подготовки круглых пил и объективно оценивать натяжение зубчатой кромки.

На рис. 7.1 показаны приспособления для оценки величины ослабления средней зоны пилы. На три опоры 2 устанавливают круглую пилу, которая под действием собственной массы и напряжений прогибается на какую-то величину, фиксируемую индикатором. После этого пила проковывается и вновь устанавливается на эти опоры. Величина провисания ее средней зоны увеличивается. Разность между показаниями индикатора характеризует величину ослабления средней зоны пилы. Величина прогиба измеряется с обеих сторон в трех точках, расположенных на окружности с радиусом 50 мм от оси вращения на одинаковом расстоянии друг от друга. Определяется средняя арифметическая величина прогиба по результатам замеров прогибов каждой стороны

Рис. 7.1. Приспособление с индикатором для оценки величины проковки круг- лых пил (а – без пилы, б – с пилой):

1– винт для перемещения опоры; 2 – конусная опора, перемещенная в зависимости от диаметра пилы; 3 – круглая пила в момент проверки; 4 – рукоятка для одновременного перемещения опор; 5 – трехсекционный корпус приспособления; 6– стол-подставка;

7 – индикатор часового типа ИЧ-05 кл. 1 диска. Положение опор регулируется рукояткой. Приспособление комплектуется контрольным приспособлением для установки пальца индикатора относительно нулевой горизонтальной плоскости, проходящей через вершинки трех опор.

Основные технические данные приспособления, мм: диаметрпроверяемых пил 250…710; пределы измерений индикатора – 0…3; цена деления шкалы индикатора 0,01; габаритные размеры 720x720x260. Масса 23 кг. Разработчик – ЦНИИМОД, изготовитель – Иркутский ремонтный завод.

На рис. 7.2 показано приспособление для оценки торцового биения дисков круглых пил. Полностью подготовленную пилу устанавливают на контрольный шпиндель 7 приспособления (рис. 7.2, а), где в плоскости коренного зажимного фланца установлен палец индикатора, смонтированного на стойке, по которой он (вручную) может перемещаться вверх и вниз. Пила зажимается между фланцами 5, 8 и рукояткой 6 поворачивается на 360°. Шпиндель приспособления вращается в шариковых подшипниках, смонтированных в корпусе. Для точной установки индикатора на стойке

Рис. 7.2. Приспособления для оценки торцового биения дисков круглых пил ПР 108.00.00 ПС:

а– с индикатором и специальным шпинделем: 1 – корпус приспособления; 2– индикатор часового типа ИЧ-05 кл. 1; 3- стойка для крепления индикатора; 4– болт фиксации положения индикатора; 5 – опорный (коренной) фланец (или опорная шайба) с торцовым биением не более 0,01 мм; б- рукоятка поворота пилы при проверке; 7шпиндель; 8 –съемный зажимной фланец; 9 –основание; б –упрощенное приспособление: 1 –опорный зажимной фланец; 2 – круглая пила; 3 –контрольный штифт; 4 –
направления перемещения штифта; 5 – шпиндель

имеется линейка с ценой деления 1 мм.

Основные технические данные приспособления, мм: диаметр проверяемых пил 200. ..800. ..1500; пределы измерения индикатора типа ИЧ-5 кл. 0…5; цена деления шкалы индикатора 0,01; габаритные размеры 875x525x320; диаметр фирменных зажимных фланцев 100, 125, 160; диаметр пил соответственно 250…315, 400…500, 630…800. Торцовое биение фланцев не более 0,01 мм, масса 39,3 кг. Разработчик – ЦНИИМОД, изготовитель – Иркутский ремонтный завод.

Предельная величина торцового биения зубчатой кромки пил, мм, выпускаемых по ГОСТ 980 – 80, на расстоянии 5 мм от основания междузубных впадин для пил разного диаметра, мм, не должна превышать:

диаметр	до 200	200…360	360… 500
торцовое биение	0,2	0,3	0,4
диаметр	500… 800	800… 1000	свыше 1000
торцовое биение	0,5	0,6	0,6

При отсутствии указанных приспособлений в местных условиях можно использовать упрощенные способы проверок. Величину проковки можно проверить с помощью длинной пилоправной линейки и щупа, установив пилу в горизонтальной плоскости на три опоры, расположенные на верстаке. Торцовое биение пил можно проверить, с помощью простого приспособления, показанного на рис. 7.2, б. Подготовленную пилу устанавливают на шпиндель, где в плоскости опорного коренного фланца установлено острие контрольного штифта 3, смонтированного в специальных направляющих, позволяющих перемещать его в направлении стрелок. Вращая пилу от руки и перемещая штифт по стрелкам, можно обнаружить все выпуклые места, и места, удаленные от плоскости вращения (находящейся в плоскости коренного зажимного фланца). Отметив их мелом, пилу снимают и при необходимости подвергают повторной доводочной правке и проковке.

Аналогичной проверке можно подвергать все пилы до их правки и проковки, отмечая мелом или цветным карандашом дефекты, выявленные на диске пилы. Эти методы проверки пил требуют больше времени, но дают более качественные результаты.

На проверочном шпинделе (рис. 7.2, б) целесообразно проверить ориентировочную балансировку пильных дисков и, если необходимо, углубить впадины зубьев на секторе пилы, имеющем дисбаланс, и несколько уменьшить толщину зубьев на этом участке.

Плоскостность дисков круглых пил оценивается косвенно определением прямолинейности в разных местах пилы с помощью пилоправных линеек. Этот метод прост и получил массовое распространение на лесопильно-деревообрабатывающих плитных, мебельных, лесозаготовительных предприятиях в СССР и за рубежом. Для оценки и контроля плоскостности дисков круглых пил ЦНИИМОД создал специальные приборы (ПН-1, ПН2, ПН2М).

На приборе ПН-1 2 участка: на левом более 190 подпружиненных игл, вершины которых находятся в одной вертикальной плоскости с коренным зажимным фланцем. На правом участке установлены контрольные лампы, соединенные каждая со своей иглой левого участка. Пила, установленная на левый участок, нажимает дефектным местом на иглы, а на правом участке загораются соответствующие контрольные лампы. Дефектный участок пилы отмечают мелом, оценивают выявленный дефект, устраняют его и вновь проверяют. Основные технические данные прибора: диаметр проверяемых пил от 250 до 560 мм, диаметр зажимных фланцев 125 мм, масса прибора 70 кг, габаритные размеры 1300x320x1200 мм.

Рис. 7.3. Приборы для измерения:

а –диаметра и углов резания пилы 5:1 – центрирующее приспособление;
2 – шкала (градусы); 3 – указатель; 4 – упор для зуба пилы; б – диаметра, радиального биения и профиля зубьев у пил и фрез: 1 – шпиндель для установки инструмента; 2 – измеряемый инструмент; 3 – профильный шаблон (сменный); 4 – держатель шаблона; 5 – стойка для крепления сменных шаблонов и индикатора; б – гайка винта для точной, настройки; 7 штанга; 8 – винт для фиксации положения стойки 5 на штанге 7; 9 – нониус; 10– винты для крепления держателя с шаблоном; 11 – индикатор

Прибор ПН-2 применяют для проверки плоскостности круглых пил с пластинками из твердого сплава. На приборе есть условная базовая плоскость. Если пила, закрепленная на этом приборе, на каком-то участке отклоняется от нее на недопустимую величину, загорается сигнальная лампа. Пилу снимают, выявляют линейками дефектное место и устраняют его. Основные технические данные прибора: диаметр пил 315…400 мм, диаметр зажимных фланцев 160 мм, масса 60 кг, габаритные размеры 540x520x160 мм.

Прибор ПН2М имеет контрольную плоскость, над которой выступают три точечные опоры на величину допустимого отклонения. При наличии отклонения больше допустимого загорается сигнальная лампа. Пилу снимают, с помощью линеек выявляют дефект. На проверку одной пилы требуется 10 с. Диаметр контролируемых пил 250…800 мм, диаметр посадочных отверстий 32…80 мм, масса от 12 до 75 кг (в зависимости от типоразмера прибора).

На рис. 7.3 и 7.4 показаны приборы для измерения диаметра пил и их радиального биения. Прибор, показанный на рис. 7.3, б, имеет специальную стойку, на которой установлен держатель для шаблона любого профиля. Этот прибор можно использовать для проверки профильных фрез. На приборе есть специальный хомут, где проходит винт, перемещаемый впра-

Рис. 7.4. Угломер Бабчинцера:

а – измерение заднего угла; б – измерение переднего угла; 1 – измерительная линейка; 2 – шкала (градусы); 3 – прижим; 4- сектор; 5- дуга со шкалой: 6-
неподвижная линейка; 7 — подвижная линейка; 8 — пластинка с пазом для измерительной линейки; 9, 10 – фиксаторы линейки и дуги; 11 – фиксатор линейки и влево вращением гайки 6. Хомут фиксируется винтом 8 в положении, соответствующем диаметру режущего инструмента, а точная установка шаблона и стойки относительно лезвия инструмента контролируется по нониусу. Точную ориентацию лезвий относительно оси вращения контролируют индикатором.

Рис. 7.5. Универсальный прибор для измерения контурных углов резания, радиального и торцевого биения фирмы Фольмер Дорхан

Универсальный прибор фирмы «Фольмер Дорхан» (Германия) (рис. 7.5) позволяет измерять углы резания, величину диаметра, радиального и торцового биения зубьев пил. На жесткой стойке перемещается узел, в котором смонтированы: оптический угломер с неподвижной шкалой и поворачивающимся хомутиком со стрелкой и специальные держатели для установки индикаторов, с помощью которых измеряются радиальное и торцовое биение пилы.

Оптический прибор имеет 8…25-кратное увеличение. На прибор можно устанавливать индикаторы с ценой деления 0,01 или 0,001 мм, которыми измеряют радиальное и торцовое биение. Прибор выпускается с разной длиной стойки, позволяющей измерять пилы диаметром от 400 до 1650 мм. Посадочные фланцы диаметром от 16 до 140 мм позволяют устанавливать пилы с разными центровыми отверстиями. увеличивается ширина пропила, качество спилок и пропорционально этому растет расход мощности на резание. В итоге приходится уменьшать скорость подачи, что снижает эффективность раскроя.

В производственных объединениях «Горькмебель» и ИМО «Россия», введя операцию проковки круглых пил с пластинками из твердого сплава, на аналогичных станках раскраивают стопы из 5 ламинированных плит при скорости резания около 60 м/с. Толщина одной плиты 16 мм. Это увеличивает производительность почти в 4 раза. Пилами диаметром 570 мм, толщиной 3,4 мм на ПМО «Россия» раскраивают сразу по 9 ламинированных плит. Этот опыт целесообразно использовать на других предприятиях.

Глава 8. Способы повышения устойчивости круглых пил

Обеспечение стабильной качественной работы круглых пил нормальных размеров с правильно заточенными зубьями – конечная цель их подготовки, не получившей пока эффективной механизации. Совершенствуются конструкции самих круглых пил, создаются специальные узлы в станках, способствующие улучшению устойчивости пильных дисков в работе. Краткая информация об этих решениях полезна для производственной практики.

8.1 Повышение устойчивости пил за счет совершенствования их конструкции

В качестве основного довода против правки и проковки пил с пластинками из твердого сплава на первое место выдвигаются два обстоятельства: увеличенная их толщина и наличие компенсационных прорезей на зубчатой кромке. Действительно, увеличенная толщина повышает жесткость пильного полотна и его устойчивость в процессе работы. При каких-то соотношениях между толщиной и радиусом пилы может возникнуть положение, исключающее необходимость ослабления средней зоны, и проковка ее не потребуется. Если взять отношение толщины к радиусу у стальных пил, то для диаметров 250…450мм оно находится в пределах 0,008…0,014, а у пил с пластинками из твердого сплава в пределах 0,011…0,019, или в среднем на 36% выше. В связи с этим увеличение толщины пильных дисков улучшает устойчивость их в работе. Однако, это не ликвидирует необходимость их проковки, а только несколько уменьшает ее величину. Это подтверждает опыт работы многопильных круглопильных станков, когда утолщенные пилы диаметром 300 мм при толщине 4 мм с верхними и нижними ограничителями отклонений, без ослабления средней зоны не дают стабильного прямолинейного пропила.

Основная причина, вызывающая ухудшение устойчивой работы круглых пил всех типов, – несоответствие между удлинениями радиуса пилы и кольца зубчатой кромки. В связи с этим необходимо уменьшить отрицательное влияние суммарного удлинения зубчатого кольца и локализовать его действие. Этому способствуют радиальные компенсационные прорези (3…8 шт.) (рис. 8.1). Их наличие на зубчатой кромке разрывает суммарное накопленное удлинение (от центробежных сил инерции и нагрева) и делает его локальным. Лучше иметь 6…8…12 прорезей глубиной до 20 % радиуса (от окружности основания зубьев).

5 6

Рис. 8.1. Круглые пилы с пластинками из твердого сплава и специ- альными прорезями:

а – с прорезями у зубчатой кромки 1 и строгальными ножами 2,3- прорези в средней зоне; 4 – ограничители подачи на зуб; б – с уступами на зубчатой кромке; в – с криволинейными прорезями в средней зоне

Однако возможный нагрев пильного диска ниже основания этих прорезей создаст новую кольцевую зону накопленных удлинений, которая приведет к нарушению нормальной работы.

Прорези. Некоторые зарубежные фирмы изготовляют твердосплавные пилы с круглыми и иными прорезями в средней зоне пильных дисков. Их наличие способствует требуемому увеличению радиусов, уменьшает площадь контакта и трения металла пилы об опилки и стенки пропила. Одновременно внутренние стенки этих прорезей увеличивают площадь отдачи тепла (поступающего из зоны резания) вихревому воздушному потоку и окружающей среде. Все это способствует значительному уменьшению нагрева таких пильных дисков и качественной их работе. Некоторые фирмы в круглые отверстия компенсационных прорезей, расположенных в их основании, впрессовывают медные вставки, похожие на заклепки, уменьшающие вибрацию пил и снижающие уровень шума при пилении.

Наличие прорезей и увеличение толщины пильных дисков способствуют уменьшению величины проковки, которую необходимо подбирать опытным путем с учетом конкретных условий.

Покрытие тефлоном. В конце 70-х годов в СССР и за рубежом появились новые типы круглых пил, у которых пильные диски покрыты с обеих сторон тонким слоем антифрикционного материала (тефлона).

Он значительно уменьшает трение боковых поверхностей пилы о распиливаемый материал, препятствует переходу возникающего здесь тепла к пильному диску. Применение тефлона способствует уменьшению нагрева диска и стабильной качественной работе.

Вместе с этим нельзя не видеть и существенного недостатка этого метода. Известно, что в процессе эксплуатации кольцо зубчатой кромки работает на растяжение. Из-за усталости металла в нем со временем накапливаются остаточные деформации, длина его постепенно увеличивается, а эффект от ослабления средней зоны уменьшается. В итоге требуемое напряженное состояние пильного диска уменьшается и даже полностью утрачивается. Такая пила требует восстановления напряженного состояния, т.е. проковки средней зоны. Поскольку твердость и другие прочностные показатели антифрикционного покрытия (тефлона) значительно ниже показателей материала пилы, в процессе проковки покрытие препятствует деформации металла по толщине пильного диска, и нужного эффекта от проковки не происходит.

Для получения требуемого натяжения зубчатой кромки методом проковки и устранения общих дефектов (восьмерки, слабины зубчатой кромки и др.) методом проковки или вальцевания, антифрикционный слой требуется удалить, а после проковки вновь нанести. Это усложняет условия подготовки пильных дисков к работе, требует специальной технологии и соответствующего оборудования, поэтому этот метод повышения устойчивости круглых пил не получил широкого распространения в отечественной и зарубежной производственной практике. Кроме того, наличие защитного антифрикционного покрытия с обеих сторон пилы затрудняет отдачу и излучение тепла из зоны резания в окружающую среду.

Создание прорезей и покрытие пил антифрикционным слоем в какой-то мере полезны не только для пил с пластинками из твердого сплава, но и для всех других типов круглых пил, однако при их практическом применении необходимо учитывать имеющиеся недостатки.

Групповая нарезка зубьев. Некоторые фирмы делают насечку зубьев с некоторыми уступами (рис. 8.1, б); в средней зоне пил делают фасонные и различные иные криволинейные прорези с таким расчетом, чтобы в любом месте пилы не было целостности радиусов (рис. 8.1, в).В этом случае зубчатое кольцо, удлиняясь от центробежных сил инерции и нагрева в процессе пиления не встречает со стороны радиусов пилы нежелательного сдерживающего эффекта. Кроме того, эти прорези уменьшают площадь контакта пильного диска с опилками, увеличивают теплоотдачу, уменьшают нагрев зубчатой кромки, улучшают удаление опилок и устойчивость пилы в процессе пиления.

Пилы с очистителем пропила. Многие зарубежные фирмы выпустили ряд новых конструкций круглых пил. На рис. 8.2 показана круглая пила с очистителем пропила из твердого сплава фирмы «Сандвик» (Швеция). Она получила название «Коромант». В пиле две глубокие прорези, разорвавшие целостность окружностей пильного диска на две части, а на кромки прорезей напаяны пластинки из твердого сплава.

Передний угол (угол наклона) очистителя относительно радиуса пилы – 8°, очистительная пластинка расположена на 4…6 мм впереди кромок зубьев и начинается от дна (основания) междузубной впадины. Ширина очистительной пластинки на 0,2…0,Змм меньше ширины пластинок из твердого сплава, напаянных на зубья пилы. За режущими зубьями расположены выступы. Они ограничивают врезание режущих зубьев в материал и одновременно улучшают стружкоудаление особенно при косой заточке режущих зубьев по передней и задней граням.

Подача на зуб определяется величиной зазора между окружностью вращения короткой режущей кромки режущих зубьев и окружностью вращения вершинок выступов. На рис. 8.2, в она равна 0,7 мм. Очиститель улучшает удаление опилок, препятствует заклиниванию пилы, предохраняет диск пилы от повреждений, а длинный очиститель предохраняет пильный диск от деформации. Марка твердого сплава на этих пилах фирмы «Сандвик» (Швеция) НЮ. Основные технические данные этих пил даны в табл. 8.1 и 8.2.

Рис. 8.2. Пилы с пластинками из твердого сплава и очистителем пропила:

а – общий вид безопасной пилы с очистителем пропила; б – профиль зуба, уступа, прорези и укороченного очистителя пропила; в – профиль зубьев и уступа ограничителя подачи на зуб; г – профиль зуба обычной пилы с пластинками твердого сплава и очистителями пропила; д – ширина пропила от пил разной конструкции с очистителями пропила

Нельзя не видеть и сложности этой конструкции. Опилки, отрезанные зубом пилы, попав на его переднюю грань, становятся свободным телом, на которое (по законам физики) действуют центробежные силы инерции. При передних углах до 30° они направлены в сторону дна пропила, а не к оси вращения. Наибольшая толщина этих опилок у круглых пил в большинстве деревообрабатывающих и лесопильных производств не превышает 0,8… 1 мм, а при распиловке древесностружечных плит и фанеры 0,3 мм. При уширении пропила на 0,5…0,9 мм срезанные опилки свободно удаляются междузубными впадинами зубьев и не могут создавать в пропиле чрезмерного трения о полотно пилы. Кроме этого, напайка пластинок твердого сплава на кромки прорезей пильного диска представляет определенную сложность и неизбежно вызовет деформацию пилы от нагрева в зоне пайки, а это потребует очень аккуратной правки, что сможет сделать только высококвалифицированный специалист.

8.1. Основные технические данные безопасных пил фирмы “Сандвик”

(Швеция		с очистителем пропила
Диаметр, мм	Ширина пропила, мм	Толщина корпуса, мм	Число зубьев, шт.	Длина очистительной кромки, мм
		1.20 AA39RT2
Безопасная для изготовления реек, с очистителем пропила, применяется в многопилъ-
	аых станках как средняя пила. Узкий пропил
200	2,4	1,6	16	25
225	2,8	1,9	18	35
250 (240)	2,8	1,9	18	35/50
280	2,8	1,9	20	50
300 (315)	2,8	1,9	20	50/70
350(355)	3,2	2,2	24	50/70
		II.20АА398К
Безопасная для изготовления реек, с очистителем пропила. Ширина пропила нормаль-
ная.	Применяется как	средняя пила, в многопильных станках
300(315)	3,2	2,2	20	50/70
350 (355)	3,6	2,6	24	50/70
400	3,6	2,6	28	70/100
		III.20AA39RB2
С очистителем пропила. Пропил широкий. Применяется как крайняя пила и при тяже-
	лых условиях работы
200	3,2	2,2	16	25
225	3,6	2,6	18	35
250 (240)	3,6	2,6	18	35/50
280	3,6	2,6	20	50
300 (315)	4,0	2,6	20	50/70
350 (355)	4,4	. 3,0	24	50/70
400	4,4	3,о	28	70/100
		IV.25AA30RB2
С очистителем пропила. Пропил широкий. Косая заточка задних поверхностей. Для
	распиловки сырой древесины
350	4,4	3,0	36	70
400	4,4	3,0	40	100
450	5,0	3,6	44	100
500	5,0	3,6	50	100
		V.25BA30RB2
С очистителем пропила. Пропил широкий. Для распиловки сырой древесины. Реек,
	кантовки бревен. Заточка		прямая
350 (355)	4,4	3,0	36	70
400	4,4	3,0	40	100
450	5,0	3,6	44	100
500	5,0	3,6	50	100

Усложнение конструкции пилы далеко не всегда рационально и не исключает проковку. Существуют и другие конструкции круглых пил: спиральные, квадратные, составные из четырех секторов и т. д.

8.2. Ширина пропила, толщина корпуса диска, мм

Диаметр	Тип пил, (рис. 8 2)
	ТЗ	Т2	Нормальная	В2
200	2/1,3	2,4/1,6	2,8/1,9	3,2/2,2
225	2,4/1,6	2,8/1,9	3,2/2,2	3,6/2,6 (4,0/2,6)
250(240)	2,4/1,6	2,8/1,9	3,2/2,2	3,6/2,6 (4,0/2,6)
280	2,4/1,6	2,8/1,9	3,2/2,6	3,6/2,6 (4,0/2,6)
300 (315)	2,4/1,6	2,8/1,9	3,2/2,2	4,0/2,6
350 (355)	2,8/1,9	3,2/2,2	3,6/2,6	4,4/3,0
400	2,8/1,9	2,3/2,2	3,6/2,6	4,4/3,0
450	—	—	4,4/3,0	5,0/3 6
500	–	–	–	5,0/3,6

Автофретирование. Известен интегральный метод создания во вращающихся пильных дисках требуемых внутренних напряжений методом автофретирования. Этот метод получил широкое применение в производстве турбин. В зоне центрового отверстия создают напряжения, равные пределу текучести материала, вызывающие пластические деформации. С этой целью пильный диск вращают на специальных установках с большой частотой, во много раз превышающей рабочую. При вращении у центрового отверстия пилы возникают пластические деформации, а остальная часть пильного диска будет подвержена деформациям, свойственным упругому телу. С ростом частоты вращения увеличивается зона распространения в пиле пластических деформаций. Если в нужный момент пилу остановить, металл в пластической зоне приобретает остаточную деформацию, а наружное зубчатое кольцо пилы под действием упругих сил будет стремиться восстановить исходное состояние, но под действием остаточных деформаций пластической зоны останется в натянутом состоянии.

Пилы диаметром до 1100 мм, подготовленные к работе методом автофретирования, были испытаны в конце 70-х годов Иркутским филиалом ЦНИИМЭ в двух леспромхозах Сибири и дали положительные результаты.

Нагрев средней зоны пил. Перспективным является другой интегральный способ натяжения зубчатой кромки. Сущность его состоит в нагреве средней зоны пильного диска, вращающегося на специальном шпинделе с частотой до 10… 15 тыс. мин”¹. В пильном диске возникают радиальные и тангенциальные напряжения. Если при таком вращении среднюю зону пилы нагреть до определенной температуры, то на каком-то этапе в ней возникнут температурные удлинения. Быстро охладив пильный диск, получают остаточную деформацию, и зубчатая кромка остается в натянутом состоянии. Режимы нагрева средней зоны пил и частоту вращения пильных дисков различных размеров необходимо подобрать экспериментальным путем с применением специальных установок. Особенно большой экономический эффект этот метод и автофретирование могут дать на заводах-изготовителях пил и в централизованных инструментальных цехах.

Интересен способ натяжения зубчатой кромки посредством нагрева средней зоны пилы в процессе ее работы. Этот метод иногда применяют опытные станочники на ребровых станках для круглых пил с плоским или коническим диском. Обнаружив склонность пилы к зарезанию, станочник прекращает подачу распиливаемого материала и, не останавливая вращения пилы, с определенным усилием прижимает к ее средней зоне кусок сухой древесины или специальный рычаг, на торце которого закреплен материал, способствующий быстрому нагреву. Нажимая рычагом на среднюю зону пилы и перемещая его в направлении радиуса, нагревают среднюю зону, она удлиняется. Прекратив нагрев, фиксируют остаточные деформации, охлаждая диск водой.

В зарубежной печати появлялась информация и отрывочные сведения о нагреве вращающихся пильных дисков газовыми горелками.

Неправильное выполнение операции нагрева средней зоны вращающихся дисков может привести к порче всего пильного диска и к тяжелым травмам.

Представляет практический интерес метод тепловой обработки пильных дисков в специальных прессах. Круглую пилу устанавливают между двумя плитами винтового, пневматического или гидравлического пресса и зажимают. В плиты пресса вмонтированы элементы, нагревающие соответствующую зону пилы до заранее заданной температуры 450±10 °C, а на периферии до 560+10 °C. Плиты могут иметь каналы для быстрого охлаждения водой. Нагрев пил и их охлаждение осуществляют при сомкнутых плитах пресса под определенным давлением. (Охлаждение целесообразно проводить в специальном охлаждаемом прессе.) Опыты показали, что таким методом можно эффективно осуществлять тепловую правку деформированных пильных дисков с устранением сложных дефектов (выпучин, слабых мест, тарельчатости, крыловатости и т. д.). Этот метод был предложен ЦНИИМОДом, где разработан специальный обогреваемый пресс. Указанным методом обрабатывается каждая пила в отдельности. После этого объем работ по приданию пилам плоскостности и нужно напряженного состояния значительно сокращается.

О вальцевании дисковых пил. В 1939 г. инженером В.А. Войцеховским была сделана первая попытка заменить ручную проковку вальцеванием. Для этого изготовили специальную приставку к серийной вальцовке, позволяющую устанавливать круглую пилу в нужное положение. Однако этот опыт не получил распространения. В 1956 г. автор этих строк в ЦНИИМОДе развернул работу по вальцеванию пильных дисков. Совместно с МЛТИ теоретически была доказана возможность создания необходимых напряжений в пиле методом вальцевания, однако при переходе к практическим проверкам реальных пил на станках обнаружилось значительное расхождение между теоретическими расчетами и результатами опытов. Чтобы назначить нужный режим и зону вальцевания, необходимо знать начальное напряженное состояние пилы, ее топографию (расположение слабых, тугих мест, выпучин, разнотолщинности и т. д.) и представлять общую картину распределения внутренних напряжений. Это невозможно сделать в современных условиях, поэтому требуемого натяжения зубчатой кромки реальных пильных дисков достичь, методом вальцевания, практически не удается. От дальнейшего развития этого метода пришлось отказаться.

В 1961 г. метод вальцевания круглых пил вновь получил теоретическое развитие в ЦНИИМОДе. С 1962 г. в ЦНИИМОДе опубликовали около 100 работ по вальцеванию, разослали чертежи на приставку к серийному вальцовочному станку ПВ-5. *

Однако практика показала, что метод вальцевания не заменил проковки ни на одном предприятии страны, в том числе в Архангельске и на Горьковском металлургическом заводе – изготовителе пил. Работы по вальцеванию круглых пил были выполнены за границей (преимущественно в ФРГ), но и там вальцевание не заменило проковки пил по тем же причинам.

Одним из способов изменения общей картины распределения внутренних напряжений в пилах является создание в них специальных внутренних прорезей (рис. 8.1, в). Эти прорези создают благоприятные условия для беспрепятственного растяжения кольца зубчатой кромки в процессе работы, но их наличие в средней зоне усложняет технологию изготовления пил, а у обычных пил значительно сокращает срок службы их рабочей зоны. Поэтому обычные стальные пилы с прорезями в средней зоне не получили практического применения.

Зарубежный опыт. На международной выставке «Лесдревмаш-89» японская фирма «Тэнрю Сейке» сообщила о применении принципиальнонового (разработанного ею) теплового метода создания в пильных полотнах требуемого напряженного состояния. Наиболее полно и успешно этот метод испытан на ленточных пилах, получены положительные результаты I

при применении его на рамных и круглых пилах. Фирмой создано необходимое оборудование.

Суть метода в отказе от механического воздействия на полотно пилы при придании ей напряженного состояния методом проковки. Для этого пильное полотно укрепляют на специальной установке, к которой подведены две ацетиленовые горелки. Диаметр сопла каждой горелки не более 1 мм. Сопла имеют зеркальное расположение и установлены под некоторым углом к пильному полотну (рис. 8.3). Горелки размещены в специальных узких прорезях металлических пластин или брусков, через которые пропускается охлаждающая жидкость. Металлические пластины (бруски), плотно прилегая к пильному полотну, поглощают и отводят тепло из зон, граничащих с местом интенсивного нагрева направленным пламенем горелок. Температура пламени около 4000 °C.

Рис. 8.3. Полотно ленточной пилы в процессе тепловой обра- ботки:

1 – ленточная пила; 2 – охлаждаемые металлические пластины (или бруски) для отвода тепла; 3 – направления движения охлаждающей жидкости; 4 – сопла горелок; 5 – направление перемещения пилы

Рис. 8.4. Участок ленточной пилы с полосами от тепловой обработки:

1 – пила, 2 – полосы тепловой обработки зоны зубчатой кромки; 3 – полоса от тепловой обработки у задней кромки; 4 – состояние полотна пилы после обработки

При направленной тепловой обработке полотно пилы специальным механизмом продвигается между брусками и факелами пламени горелок. Скорость его продвижения и расстояние до сопел зависят от толщины пилы. Применительно к ленточным пилам отработаны все режимные параметры: расстояние горелок от полотна, скорость продвижения пилы между горелками, интенсивность и количество подаваемой охлаждающей жидкости, число нагреваемых полос (рис. 8.4).

Около основания зубьев три следа от пламени горелок шириной 2. ..4 мм, около задней кромки один след (полоса). Расстояние от линии основания зубьев 1, 2 и 3-го следов соответственно 0,07 b; 0,14 b; 0,22 b, расстояние 4-го следа от гладкой задней кромки 0,09 b (b – ширина полотна ленточной пилы). Температура двустороннего нагрева всех узких полосок на полотне пилы у зубчатой кромки 350…400 °C по всей длине пилы, а у задней кромки на 10…20 °C ниже. Такой тепловой обработке ленточные пилы подвергаются только после сварки (или пайки) их концов, т. е. когда создан замкнутый контур пилы.

Рис. 8.5. Круглые пилы фирмы «Фреуд» (Италия) для распиловки древесных материалов:

а– для чистовой распиловки твердой древесины, ламинированных и неламинированных твердых древесностружечных плит (D =200…350 мм, ширина режущей кромки
b= 2,65…2,95 мм, число зубьев z= 64… 108 шт., поверхности покрыты антифрикционным материалом); б- для точных столярных и плотничных работ (D-300…400 мм,
b= 3,2…4,0 мм, z –20…28 шт., толщина полотна z= 2,2. ..2,8 мм); в –для распиловки лиственной и трудно обрабатываемой древесины с получением чистой поверхности, пригодной для облицовки (D =250…400 мм, b= 3,2…4,0 мм, z=16…28 шт., s = 2,2…2,8…3,0 мм); г-для распиловки облицованных щитов из древесностружечных плит (D = 300.. .400 м, Ь= 4,6 мм, z = 54.. .72 шт.) и для распиловки твердой древесины, стоп из ДСП, фибролита, арболита, прессованной древесины (D = 500…550 мм,
b =4,6 мм, z = 60 шт.); д, е– для обрезки древесностружечных плит (D = 250 мм, b =
4,0…4,2 мм, z = 72 шт.)

При обработке таким методом полотен круглых пил наносят 2…3 следа только у зубчатой кромки, при этом число следов, температура нагрева, скорость вращения и прохождения нагреваемого кольца пилы через зону горелок зависят от толщины и от исходного напряженного состояния ее пильного диска. Представители фирмы сообщили, что ее специалисты разработали практические рекомендации для обработки разных типоразмеров круглых пил с различным напряженным состоянием. Тепловой метод создания напряженного состояния в пильных полотнах исключает возникновение различных вмятин и деформаций металла от роликов вальцовки и ударов молотком. (В местах совпадения следов от удара молотком и попадания основания зубьев на следы от роликов вальцовки возникают трещины.)

Физический смысл этого метода заключен в следующем: в узкой полосе нагрева до 350…400 °C металл удлиняется, а при его быстром охлаждении он сокращается и способствует уменьшению длины кольца зубчатой и задней кромок.

Средняя зона замкнутого контура ленточной пилы, оставаясь необработанной, сохраняет исходную длину. В итоге в зоне зубчатой и задней

Рис. 8.5

кромок возникают напряжения растяжения, а в средней зоне – напряжения сжатия. Аналогичным методом можно обрабатывать и рамные пилы. По сообщению фирмы, проведенные опыты дали положительные результаты.

При обработке описанным методом круглых пил нагретые и быстро охлажденные узкие полосы металла (шириной 2…4мм), расположенные по концентрическим окружностям, сокращаясь, также создают в зубчатой кромке пилы растягивающие, а в средней зоне сжимающие напряжения, необходимые для ее нормальной работы. Сообщается, что в полосах нагрева твердость металла остается неизмененной за счет быстрого охлаждения нагретых зон.

При рассмотрении этого метода необходимо учитывать, что в современных условиях невозможно объективно определить исходное напряженное состояние любого пильного полотна из-за отсутствия соответствующих методов и технических средств. В связи с этим неизбежны расхождения между требуемым и созданным (тепловым методом или вальцеванием) напряженным состоянием.

В рамных и ленточных пилах такое расхождение компенсируется большим усилием их натяжения в лесопильных рамах и ленточнопильных станках натяжными механизмами. В круглых пилах дополнительное натяжение создать невозможно. Тем не менее, описанный тепловой метод создания в пилах напряженного состояния целесообразно всесторонне изучить и испытать в лабораторных и производственных условиях. При положительных результатах он значительно облегчит крайне специфичный и тяжелый труд многих тысяч специалистов, занятых подготовкой круглых пил к работе.

Рис. 8.5

На выставке “Лесдревмаш-89” фирмы “Фреуд” (Италия) и “Ляйтц” (ФРГ) показали круглые пилы с новым оформлением компенсационных прорезей лазером. На рис. 8.5 показаны круглые пилы фирмы “Фреуд” различного назначения с тонкими фасонными прорезями на зубчатой кромке, на кольце, прилегающем к ней, и в средней зоне. Аналогичные прорези на круглых пилах стали делать и фирмы “Ляйтц”, “Клингельнберг” и др. Ширина сквозных прорезей 0,2…0,4 мм, что может быть источником образования трещин, которые приведут к преждевременной порче пилы. Наличие закруглений, направленных к продольной части прорезей, исключает это нежелательное явление. Если возникает трещина на закругленном конце, то она пойдет к продольной части прорези. Замкнувшись на ней, трещина дальше не распространится, так как в этом месте образуется замкнутое кольцо, а если выпадет разрушенная часть, то здесь образуется круглое отверстие.

Рис. 8.5

На выставке были показаны пилы диаметром 450 мм с 48 зубьями, через каждый 3 зуба были сделаны прорези, аналогичные показанным на рис. 8.5, г (всего 16 прорезей). Половина прорезей имела длину около 40 мм, другие 8 – около 80 мм.

Кроме этого, на пиле были сделаны прорези в средней зоне аналогично показанным на рис. 8.5, г. Прорези на зубчатой кромке разрывают накопленное удлинение. Углубленные прорези разрывают удлинения в зоне, прилегающей к зубчатой кромке. Аналогичную роль играют прорези и в средней зоне. Однако и здесь имеются участки, сохраняющие целостность радиусов, что также может способствовать нарушению устойчивой работы пильного диска. Все прорези на пилах (рис. 8.5) наносят лазером. Общая ширина, узких прорезей должна быть больше величины общего удлинения кольца зубчатой кромки от центробежных сил инерции и нагрева.

8.2. Создание натяжения зубчатой кромки за счет совершенствования конструкции пильных узлов круглопильных станков

Поиск технических решений, способствующих улучшению устойчивости тонких и нормальных круглых пил в работе, потребовал совершенствования конструкции пильных узлов круглопильных станков различных типов и назначения.

Представляет практический интерес изменение внутренних напряжений в пиле посредством воздействия на нее через центровое отверстие. Для этого в конструкции зажимных фланцев и пильного вала используют специальные приспособления, позволяющие оказывать распирающее воздействие на окружность центрового отверстия пилы. В результате возникает некоторое удлинение его окружности, которое создает в средней зоне пилы сжимающие напряжения. В процессе работы эти напряжения создают необходимые условия для беспрепятственного удлинения радиусов и кольца зубчатой кромки. Однако, на какую часть средней зоны пилы распространяется действие распирающего усилия детально еще не изучено.

На рис. 8.6 и 8.7 показаны конструкции зажимных фланцев с распорным коническим кольцом и распорными кулачками. На рис. 8.6 пила устанавливается на пильный вал, в ее центровое отверстие вставляется закаленное конусное распорное кольцо с тарельчатой шайбой. После этого, вращая гайку, вдвигают кольцо в центровое отверстие пилы и этим создают в ее средней зоне напряжения сжатия. Затем устанавливают съемную шайбу и, затянув гайки, окончательно зажимают пилу.

На рис. 8.7 пила устанавливается на шейку пильного вала, где сделаны 4…6 отверстий, в которые вставлены специальные закаленные распорные кулачки 4, 13. В исходном состоянии они утоплены внутрь вала. Установив пилу на посадочную шейку пильного вала, ставят съемную шайбу 7,

Рис. 8.6. Конструкция зажим- ных фланцев (шайб) с распорным кольцом:

1– пильный вал; 2 – шейка вала для распорного кольца 3; 4 – коренная опорная шайба (фланец); 5- круглая пила; б- съемная зажимная шайба; 7 – промежуточная тарельчатая шайба; 8, 10 –зажимные гайки; 9- плоская промежуточная шайба; 11 – контргайка;
12 – шейка вала для съемной шайбы

Рис. 8.7. Конструкция зажимных шайб с четырьмя распорными ку- лачками:

1 – пильный вал; 2 – коническая часть распорного болта; 3 – пустотелая шейка пильного вала; 4, 13 – распорные кулачки со скошенной конической поверхностью для конуса болта; 5 – коренной опорный фланец; б – круглая пила; 7- съемная шайба; 8 – плоская промежуточная шайба;
9- зажимная гайка; 10- контргайка; 11-
распорный болт; 12 – контргайка распорного болтаиплоскую шайбу 8 и затягивают гайки 9,10. После этого, вращая распорный болт, вводят его коническую часть в зону распорных кулачков. Они раздвигаются, соприкасаются с окружностью центрового отверстия и при дальнейшем завертывании болта 11 начинают оказывать распирающее действие.

Конструкция распорного узла на рис. 8.7 более удобна, так как для регулирования величины распирающего усилия не требуется снимать шайбу 7.

Перспективен метод автоматического выравнивания нагрева пилы в процессе ее работы. Для этого в зону зубчатой кромки вводят чувствительный элемент, при отклонении пильного диска в сторону дающий импульсы исполнительному механизму, который прижимается к средней зоне пильного диска и за счет возникающего трения нагревает ее, пока вращающаяся пила не займет нужное рабочее положение. Подача распиливаемого материала в этот момент должна быть прекращена.

Наиболее распространенный, доступный и проверенный способ, обеспечивающий устойчивую работу пил – правка и проковка с применением пилоправных наковален и молотков.

Положительную роль в обеспечении стабильной работы круглых пил оказывают специальные ограничители боковых отклонений (направляющие) различных конструкций, однако и они не могут заменить проковку.

Непрокованные пилы даже при наличии ограничителей отклонений оказываются не работоспособными.

Одно из эффективных решений – создание специальных узлов ограничителей отклонений и охлаждения работающих пил. Нагрев круглых пил в процессе их работы более всего влияет на их устойчивость, поэтому интенсивное охлаждение работающих пильных дисков целесообразно, но не всегда возможно. Установка ограничителей отклонений возможна всегда, но это должно быть станка.

предусмотрено конструкцией узла резания

На рис. 8.8 схематично показаны: прямолинейный пропил (8.8, а) и с отклонением в сторону (рис. 8.8, б). Наблюдения показали, что отклонение пилы в сторону начинается с ее верхнего сектора, выступающего из пропила, при входе зубьев в пропил, и лишь после этого начинает зарезать нижняя часть пилы, выходящая из пропила. Поэтому процесс отклонения пилы в сторону можно разделить на начальный (при входе зубьев пилы в пропил) и конечный (при выходе зубьев из пропила). Это явление вызвано действием сил резания, приводящим, вероятно, к образованию ослабленной верхней зоны пилы, легко отклоняющейся в сторону от действия лобовых и боковых сил резания, или несимметричным

Рис. 8.8. Схема зарезания пилы в распи- ливаемом материале:

а-правильный рез (1… 4,1… 4′), б-зарезание пилы вправо: 1, 1’-начало отклонения верхнего сектора пилы; 2, 2′ – тоже нижней части пилы, выходящей из пропила; 3, 4, 3′, 4′- конечные точки после остановки пилы;
l1L2 –отрезки зарезания воздействием этих сил на пилу в процессе пиления, что чаще проявляется у тонких пил с разведенными зубьями.

Предупредить начальную стадию зарезания пилы можно только при наличии верхних направляющих- ограничителей отклонений, поскольку на однопильных и многопильных круглопильных станках распиливают пиломатериалы разной толщины при постоянной высоте рабочего стола станка, возникает необходимость быстро изменять высоту верхних ограничителей отклонений, что можно сделать только при наличии специальных узлов и механизмов, вмонтированных в станок. Стремясь упростить конструкцию круглопильных станков, такие ограничители обычно не делают.

Чаще применяют нижние ограничители отклонений, которые монтируют на уровне рабочего стола станка или под ним. При распиловке тонких пиломатериалов или заготовок они обеспечивают устойчивость пилы в работе, однако, при распиловке толстых досок эффективность их значительно уменьшается. Следует применять ограничители отклонений, расположенные как при входе, так и при выходе пил из пропила, имеющиеся на станках для продольной распиловки древесины с нижним расположением пил, но их можно применять и на станках с верхним расположением пил, где есть механизм для изменения высоты их расположения относительно поверхности рабочего стола станка.

На рис. 8.9 показана схема расположения упрощенных передних (относительно направления подачи) и задних двух пар направляющих, устанавливаемых в однопильных станках при работе пилами диаметром 800… 1500 мм. Конструкция этих ограничителей очень проста. В плоскости коренного опорного фланца устанавливают передний и задний базовые ограничители, в их корпус ставят вставки, из древесины дуба, бука, березы и т. д., пропитанные в масле, торцами к пиле. Профиль корпусов определяет форму вставок (круглые, квадратные и т. д.), устанавливаемых примерно на 0,2 мм от плоскости, проходящей через опорные поверхности коренного фланца. Для фиксации деревянных вставок в корпусах в доступном месте делают винтовые зажимы. Положение торцев ограничителей относительно плоскости опорных поверхностей коренного фланца определяют с помощью длинной пилоправной линейки и щупа. После фиксации базовых ограничителей на посадочное место коренного фланца (часто называемого шайбой) устанавливают пилу, зажимают ее съемным фланцем (шайбой), устанавливают торцы регулируемых ограничителей при вращающейся пиле.

Ограничители отклонений можно использовать и для ликвидации сколов, возникающих на выходе пилы из пропила. Это особенно важно при раскрое облицованных и отделанных плит и заготовок. На рис. 8.10 схематично показано устройство сменных ограничителей в виде накладки. Для этого в столе станка делают углубление величиной 5… 10 мм, куда вставляют вкладыш – ограничитель. Зазор между боковыми кромками ограни-

чителей и поверхностями пильного диска, а также между короткими режущими кромками зубьев пилы и передней кромкой ограничителей не должен превышать 0,2 мм. Эти ограничители можно делать из фанеры, текстолита, алюминия и т. д. Зазор х должен быть минимальным. В этой зоне в процессе пиления создается эффект искусственного подпора волокон распиливаемого материала, что способствует устранению сколов. В зависимости от диаметра пилы можно устанавливать несколько передних и задних ограничителей.

Рис. 8.9. Схема расположения направ- ляющих в однопильных круг- ло-пильных станках для продольной распиловки дре- весины:

1 –диск круглой пилы; 2 – задние направляющие; 3 – направление вращения пилы; 4 – направление подачи распиливаемого материала; 5 – рабочий стол станка; 6 – передние направляющие (ограничители отклонений); 7 – съемная шайба; 8 – коренной зажимной фланец; 9 – пильный вал

Рис. 8.10. Схема расположения смен- ных ограничителей, располо- женных на уровне стола станка:

1 – круглая пила; 2 – стол станка; 3 – сменные ограничители

На рис. 8.11 показан узел передних ограничителей с механизмом регулировки их положения относительно пилы. Чтобы уменьшить попадание коры, мелких осколков древесины и грязи между пилой и направляющими, их устанавливают под углом 40…45° к пильному диску. Регулировку положения базовых и внешних направляющих необходимо делать с одной стороны станка. Это упрощает его эксплуатацию.

Рис. 8.11. Узел нижних направляющих для однопильных кругло- пильных станков с механиз- мом их регулировки

Рис. 8.12. Нижние направляющие для многопильных станков:

1 –держатель направляющих (прокладок); 2 –
стойка; 3– поворотный вал для расположения и фиксации положения направляющих; 4- деревянные прокладки; 5 – винт для крепления деревянной планки; 6– болт для крепления держателя на валу; 7 – направление поворота державок при смене пил

Сначала устанавливают базовые направляющие 5, регулируя их положение с помощью валика 6 специального механизма, затем устанавливают пилу, зажимают ее и штурвалом 1 через валик 2 устанавливают блок ограничителей 4 в нужное положение, которое фиксируют болтом 3. По мере износа эти же механизмы регулируют положение блоков ограничителей.

Зазор между плоскостью пилы и направляющими должен быть минимальным, но не менее 0,2 мм для хорошо выправленной пилы. В противном случае направляющие будут касаться пилы, нагревать ее и нарушать режим стабильной работы. Иногда ставят только передние направляющие, а сзади оставляют один ограничитель со стороны заготовки, чтобы устранить соприкосновение нерабочей зоны пилы с поверхностью распила.

При монтаже сначала устанавливают по линейке ограничители, расположенные со стороны коренного фланца, прикладывая линейку к коренному фланцу; по нему устанавливают передние и задние базовые ограничители, а затем при вращающейся пиле к ней подводят ограничители со стороны съемного фланца. Трение ограничителей о пилу недопустимо.

Не рекомендуется определять местоположение базовых ограничителей по пиле, так как после проковки пилы могут иметь форму тарелки, и зубчатая кромка будет отклоняться в сторону коренного или съемного фланца, что может привести к неправильной установке направляющих (ограничителей, отклонений), и они будут ухудшать стабильную работу пилы.

Для многопильных круглопильных станков ограничители отклонений (направляющие) имеют более сложную конструкцию. На рис. 8.12 показаны передние нижние направляющие для многопильных круглопильных станков. Из этого рисунка видно, что деревянные ограничители отклонений смонтированы в специальных держателях на валу, который при смене пил или замене изношенных прокладок 4 может поворачиваться для подъема направляющих и вывода их из зоны пил. Положение направляющих относительно пил фиксируется болтами.

Приведенная конструкция ограничителей отклонений была разработана в 1956 г. и использована в многопильных круглопильных станках, изготовляемых лесопильными предприятиями на базе станин двухпильных обрезных станков. Применительно к другим типам станков они могут иметь иное конструктивное использование. Некоторые зарубежные фирмы примерно с 1985 г. для многопильных круглопильных станков стали применять упрощенную конструкцию нижних ограничителей отклонений. В зоне пил при их нижнем расположении делают гнездо для крепления съемной секции стола, изготовляемой из куска фанеры толщиной 10… 12 мм, форматом 500×600 мм. Один конец стола надежно закрепляется в специальном держателе. Затем на пильном валу устанавливают постав круглых пил и зажимают фланцами, устанавливают ограждающие устройства и включают станок. На вращающиеся выступающие пилы сверху надвигают фанерную секцию съемной части стола станка. Пилы прорезают ее до тех пор, пока она вторым концом не встанет в гнездо станины станка, и ее положение фиксируется. В этом случае зазор между кромками прорезей и поверхностями пильных дисков равен примерно 0,4…0,7 мм (величине уширения зубчатой кромки). В некоторых станках делают подъемным пильный вал. При смене пил его опускают, вставляют съемную секцию стола, а затем поднимают вал с пилами. Вращаясь, они прорезают эту секцию. Кромка не соприкасается с пильным диском, и роль ограничителей здесь играют только участки, находящиеся у боковых кончиков зубьев вращающихся пил.

При изменении размера выпиливаемых заготовок (постава пил) заменяют и съемную фанерную секцию стола станка; а если позволяют условия, делают новые прорези на уже установленной секции. Опыт работы станков с вставными секциями дает хорошие результаты. Зазор между короткой режущей кромкой зубьев пил и прорезью на вставной фанерной секции стола станка минимальный, а это создает снизу хороший искусственный подпор волокон, исключающий сколы.

Рис. 8.13. Верхние направляющие:

1– пильный вал; 2 – круглые пилы; 3 –
направление вращения пилы; 4- зажимная (или дистанционная) шайба; 5 рабочий стол станка или линия нижних подающих вальцов; б – держатели в исходном и рабочем положениях; 8- направление поворота вала 10 направляющих 7 с держателями; 9– болт для фиксации держателей б на валу; 11 – рабочий сектор пилы; 13– направление подачи распиливаемого бруса 12

Вставная фанерная секция играет роль группового ограничителя отклонений пил.

На рис. 8.13 показана схема расположения верхних направляющих у многопильных круглопильных станков с нижним расположением пильного вала, разработанная и примененная в 1956 г. На валу смонтированы держатели, в прорези которых вставляются деревянные (неметаллические) ограничители отклонений, между которыми вращаются круглые пилы.

Держатели 6 вместе с валом могут одновременно поворачиваться в подшипниках опор, на которых они установлены в станке. Конструкция с качающимися держателями позволяет распиливать брусья разной толщины без изменения высоты расположения держателей, однако брусья, толщина которых превышает расстояние от уровня стола станка до нижней кромки ограничителей 6, распиливать нельзя. Если необходимо, используют специальные механизмы для изменения высоты расположения вала, тогда его поворот вместе с держателями и ограничителями отклонений, не требуется. Необходимо, чтобы вал 10 был строго параллелен пиленому валу. Эти ограничители отключений, могут быть зафиксированы в нужном положении.

Представляют практический интерес работы Ленинградской ЛТА (1967 г.) по снятию температурных удлинений зубчатой кромки работающей пилы посредством охлаждения пильного диска. В нерабочей зоне пилы (под станком) создается водяной туман, охлаждающий пилу. Это препятствует ее нагреву и температурному удлинению зубчатой кромки в процессе пиления. Экспериментальные проверки метода дали положительные результаты. Охлаждение пил водой применяется в настоящее время на ряде станков.

На международной выставке «Лесдревмаш-79» фирма «Ко-кумс» (Швеция) демонстрировала многопильный круглопильный станок с верхними ограничителями отклонений, в которых имеются специальные каналы для охлаждения пил водой (рис. 8.14). Корпус ограничителей отклонений расположен на уровне нижней кромки крепежного фланца пилы. Станок имеет попутную подачу распиливаемого материала. Высота верхних подающих вальцов регулируется специальными механизмами через штурвалы. Особенность станка – наличие верхних жестко установленных ограничителей отклонений пил (направляющих), через которые под давлением до 5,88 МПа подается охлаждающая вода. В самих ограничителях и корпусе просверлены группы отверстий диаметром 1 мм, через которые вода поступает на пилы и интенсивно охлаждает их во время работы.

В зависимости от ширины материала и выпиливаемых заготовок станок может быть использован как обрезной. В этом случае коренную пилу фиксируют на коренном фланце, а 2…3 или 4 пилы делают подвижными, и каждая с помощью специального привода может устанавливаться на определенную ширину выпиливаемой заготовки. Охлаждающая вода подается к направляющим от общего распределительного канала через шланги. Наличие жестких корпусов направляющих и ограничителя 2 около крепежного фланца исключает возможный изгиб пильного диска при его перемещении на пильном валу для выпиливания заготовок нужной ширины.

Рис. 8.14. Многопильный круглопильный станок фирмы «Кокумс» с верхними ограничителями:

1– круглые пилы: 2, 4, б – ограничители отклонений; 3,5- соответственно корпус и вал ограничителей отклонений; 7, 9 – соответственно верхний и нижний передние подающие вальцы; 8 – направление подачи; 10, 11– нижние задние подающие вальцы; 12– верхний задний подающий валец; 13 –штурвал для регулировки высоты положения заднего верхнего подающего вальца; 14 –то же переднего верхнего; 15 – привод механизма резания (200 кВт);
16- привод механизма подачи (5,5 кВт); 17– фланец для крепления пилы

Основные технические данные станка приведены ниже:

Высота пропила, мм: наибольшая 215

наименьшая 75

Наибольшая ширина бруса, мм 400

Наибольшее расстояние между пилами, мм 240

Минимальное расстояние между пилами, мм

стандартное 26,5

по заказу 19

Наименьшая длина распиливаемого материала, м 2,5

Диаметр пил, мм 750

Частота вращения пильного вала, мин’¹ 1470

Скорость резания, м/с 57

Тип пил Стальные, с пластинками из

твердого сплава

Скорость подачи, м/мин 3 5… 50

Мощность привода, кВт: пильного вала 200

механизма подачи 5,5

Расход воды, л/мин 0,3

Масса станка, кг 5500

Охлаждение пил водовоздушной смесью через форсунки в направляющих; расход охлаждающей водовоздушной смеси регулируется и при давлении 5,88 МПа может достигать 9,5 л/с.

Технические решения, реализованные в этом станке (охлаждение и перемещение пил), представляют практический интерес для лесопильных предприятий.

В 1980 г. ЦНИИМОД разработал и внедрил многопильный станок СБ8М-2, который имеет верхние направляющие и узел для охлаждения плавающих пил. Расположение этого узла в станке показано на рис. 8.15. Станок имеет восемь подающих вальцов, попутную подачу, два расклинивающих ножа для отделения горбылей (их толщина на 0,5 мм меньше ширины пропила), подвижные фланцы, к которым пилы крепятся четырьмя специальными шурупами.

Отличительная особенность станка – пилы и направляющие самоустанавливаются. Для этого собранный на пильном валу постав пил с направляющими обжимают до полного устранения зазора в системе “постав пил – направляющие”, затем обжим ослабляют и создают суммарный зазор 0,8… 1 мм. После пуска, пилы и их направляющие сами занимают нужное положение в пределах зазора. Направляющие сделаны из текстолита толщиной 5 мм в виде шайб диаметром 75 мм, которые четырьмя шурупами крепятся к корпусам направляющих. Установка постава пил и направляющих занимает 5…7 мин.

Для охлаждения пил используют воду, подаваемую под давлением 0,2.. .0,3 МПа заглушенными трубками с отверстиями диаметром 1 мм. При прекращении подачи воды станок автоматически отключается. Пилы крепятся шурупами к специальным фланцам, которые могут перемещаться на валу в осевом направлении. На валу закреплены две шпонки. Основные технические данные станка приведены ниже.

Размеры распиливаемого материала, мм:

толщина 75… 130

длина 2000… 7500

ширина до 360

наименьшая толщина досок 19

Число пил, шт 7

Диаметр пил, мм 500

Наименьшая толщина пил, мм 1,6

Частота вращения пильного вала, мин^-1 1500

Скорость:

резания, м/с 40

подачи, м/мин 15…50

Диаметр пильного вала, мм 100

Мощность привода вала, кВт 100

Масса станка, кг 6200

Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм 3000x2500x1500

Режим пиления аналогичен разработанному автором этих строк и реализованному в 1956 г. (Новое – это «забытое?» старое. См. сноску на стр. 149 – источник публикации).

Описанные выше технические решения значительно улучшают устойчивость пил в работе и могут найти широкое применение на всех лесопильных предприятиях.

Из формулы (5.20) и табл. 5.3 видно, что на устойчивость круглых пил в работе большое влияние оказывает нагрев их пильных дисков при всех скоростях резания. С вводом интенсивного охлаждения фактор температурного воздействия почти ликвидируется, а снижение скорости резания до 30 м/с доводит до минимума влияние на пилы центробежных сил инерции. Это упрощает подготовку пил к работе и уменьшает величину их проковки.

Итальянская фирма «СЧМ» применила верхние направляющие на многопильных прирезных станках со встречной гусеничной подачей и верхним расположением круглых пил. В прижимном роликовом узле размещено специальное устройство с держателем, на котором болтами крепится деревянный брусок толщиной до 30, шириной до 300 мм. Держатель опускается в нижнее крайнее положение, а после закрепления на нем бруска поднимается вверх, надвигается на пилы, которые, вращаясь, делают в нем прорези. Величина подъема бруска должна соответствовать толщине распиливаемого материала.

Прорези в бруске выполняют роль ограничителей отклонений пил, а положение нижней пласти бруска (при его подъеме и опускании) всегда строго параллельно поверхности стола станка. Управление этим узлом вынесено на переднюю сторону станка и расположено на уровне плеча человека. При изменении толщины распиливаемого материала положение бруска с прорезями можно быстро изменить, повернув штурвал. Положение узла относительно поверхности стола хорошо видно на шкале линейки, закрепленной на неподвижной части станины станка. Ограничители уменьшают и образование сколов.

На рис. 8.16 показаны верхние и нижние направляющие для станков с нижним расположением пильного вала, разработанные автором и реализованные в 1956 г. Нижние направляющие состоят из держателей толщиной 10 мм, в гнездах которых с помощью винтов закреплены деревянные направляющие прокладки 11. Держатели закрепляются на валу 9 и фиксируются болтами. Вал 9 находится в специальных опорах, закрепленных на станине станка, и с одного конца заканчивается квадратом. При смене постава или прочистке направляющих (станок выключен) на квадратный конец вала надевают гаечный ключ, при повороте которого направляющие выводятся или вводятся в зону пил. Каждый держатель может быть поднят или опущен при повороте его на валу 9. Для этого требуется отвернуть болт, фиксирующий положение держателя.

Верхние направляющие устроены аналогично нижним. Направляющие прокладки 5 располагаются (возможно ближе к распиливаемому брусу) параллельно боковым плоскостям верхних сегментов пил, выступающих над верхней поверхностью бруса. В зависимости от постава держатели закрепляют на валу, установленном в специальных опорах, которые крепятся к станине станка. Высоту верхних направляющих (в зависимости от толщины распиливаемых брусьев) регулируют.

Для замены пил (при постоянном поставе) или для прочистки направляющих от застрявших опилок, щепок и коры они все одновременно с направляющими прокладками поворачиваются вверх. Для этого поворачивают валы верхних и нижних направляющих на 80…90°, после чего направляющие выйдут из зоны пил.

Рис. 8.15. Узел резания стан- ка СБ8М-2:

1– подающие вальцы; 2 –устройство для охлаждения пил водой; 3 – плавающая пила; 4 –
плавающие направляющие для пил; 5 – направляющий нож;

6 – распиливаемый брус

Рис. 8.16. Верхние и нижние направляющие для многопильных круглопиль- ных станков:

1– пильный вал; 2 – зажимные фланцы; 3 пила; 4, 10 – держатели верхних и нижних направляющих ограничителей в рабочем, б, 8 – в нерабочем положении; 5, 11 – сменные деревянные (или текстолитовые) верхние и нижние направляющие ограничители; 7, 9 – валы для монтажа держателей

В зависимости от постава все держатели независимо друг от друга могут перемещаться на поворотном валу. При этом в гнезда держателей устанавливают новые прокладки шириной на 0,2…0,4 мм меньше толщины соответствующей доски постава. Для направляющих прокладок применяется древесина березы или хвойных пород, пропитанная в масле. Прокладки должны быть обращены к поверхности пил торцовыми сторонами.

Конструктивное исполнение этих направляющих может быть различным, а для трущихся поверхностей самих ограничителей используют и другие материалы (текстолит, капрон и др.).

Если позволяют условия, в зону пиления целесообразно подавать воду для охлаждения пил в период распиловки брусьев. Для этого необходимо ввести между пилами специальные трубки и закрепить их, а также решить вопросы удаления отработанной воды.

На рис. 8.17 показана схема расположения направляющих прокладок у станков с верхним расположением пильного вала, который имеет механизм для подъема и опускания пил. Здесь держатели 10 монтируются в специальных гнездах станины станка. Чтобы сменить направляющие прокладки, пилы поднимают вверх, верхние направляющие опускают вниз. Материал прокладок и зазор между пилой и прокладками аналогичны описанным выше.

Рис. 8.17. Схема верхних и нижних направ- ляющих на станках с верхним распо- ложением пил:

1 – направление вращения пил, 2 – направление подъема и опускания пил; 3 – пильный вал; 4 – зажимная шайба; 5 – круглая пила; 6, 11 – ограничители отклонений на входе и выходе пилы из пропила; 7 – направление подачи распиливаемого материала, 8 – распиливаемый брус или заготовка;

9 – рабочий сектор пилы; 10 – держатель

Рабочие поверхности верхних и нижних ограничителей отклонений находятся строго в одной плоскости каждой пилы, поэтому установку их в рабочем положении целесообразно делать при вращающихся пилах путем медленного поворота сперва нижнего 9, а затем верхнего 7 валов (см. рис. 8.16), на которых смонтированы держатели. Тогда зазор между рабочей поверхностью ограничителей и поверхностями пил будет равен величине уширения (развода, плющения)

зубчатой кромки (0,4…0,7 мм), но все они будут располагаться в плоскости вращения конкретных пил. Наличие верхних и нижних ограничителей значи-

тельно повышает жесткость режущего сектора пилы в пропиле, но, как показали опыты, не исключают проковки.

За последние годы у нас и за рубежом стала развиваться распиловка бревен на многопильных круглопильных станках и в специальных фрезернопильных агрегатах, где одновременно работают несколько пил.

Описанные выше принципиальные схемы ограничителей отклонений значительно стабилизируют работу пил, но их установка, особенно в многопильных круглопильных станках и фрезернопильных агрегатах, вносит дополнительные эксплуатационные трудности (установка и выверка, прочистка от грязи, коры и опилок, установка пил в станок и т. д.) и вызывает усложнение конструкции станков и агрегатов, поэтому направляющими часто пренебрегают. Для работы применяют более толстые пилы, которые дают чрезмерно широкий пропил, увеличивая его в 2.. .3 раза.

По данным исследований наших и шведских специалистов увеличение ширины пропила на 0,1 мм причиняет в лесопилении материальный ущерб 10…20 к. на 1 м³ распиленного сырья (1984). Этот ущерб возникает за счет снижения выхода пиломатериалов из-за уменьшения ширины и длины подгорбыльных досок. Экономический ущерб от уменьшения полезного выхода исчисляются сотнями тысяч рублей на один многопильный станок, и он не компенсируется увеличением производительности станка, поэтому повышение стабильной работы пил за счет увеличения их толщины следует считать неправильным и даже вредным для экономики любого предприятия.

При разработке новых конструкций круглопильных станков необходимо предусматривать установку направляющих и внедрение технических средств, облегчающих их эксплуатацию (регулировку зазоров между пилой и прокладками, замену прокладок, их прочистку и т. д.). При использовании направляющих в многопильных круглопильных и фрезернопильных станках необходимо заранее продумать организационно-технические вопросы, связанные с изменением размера выпиливаемых досок или заготовок, поскольку частое изменение постава неизбежно вызовет большие эксплуатационные трудозатраты и потребует более продолжительного времени на подготовку станка к работе (смену пил, замену размера прокладок, их регулировку и т. д.). Для таких станков и агрегатов необходимо иметь подготовленные наборы дистанционных колец, калиброванных прокладок, круглых пил и надежные базы для скоординированной установки блока направляющих ограничителей.

Для ускорения подготовки постава пил целесообразно монтировать их заранее вне станка на специальной втулке, устанавливаемой затем на пильный вал. Втулка вместе с набором пил весит 20…30 кг. Ее доставка к станку и монтаж на пильном валу становятся не только затруднительны, но и опасны. При создании новых многопильных круглопильных станков необходимо снабжать их специальными транспортными средствами, облегчающими доставку блока пил к станку и их монтаж на пильном валу.

8.3. Новая система ориентации пильного диска, регулировки его поло- жения и сохранения нужного напряженного состояния при пилении

Стабильная устойчивость пильных дисков (нормальных и уменьшенных толщин) в работе – это в итоге – рост производительности, увеличение полезного выхода, улучшение качества пилопродукции, сокращение энергозатрат, а в сумме – повышение эффективности производства.

Поэтому этой проблемой целенаправленно занимаются во многих странах мира. Поиск удачных, эффективных направлений приводит иногда к довольно сложным и неожиданным решениям.

В 1986 г. в немецких журналах появилось описание довольно сложной системы ориентации пильного диска [34].

На лесопильном заводе ф. Bruvoll(Норвегия) была опробована новая

система ориентации пил, регулирования его положения и напряженного состояния в процессе пиления Magna Guideи Termo-Stress. Она состоит из двух независимых устройств (рис. 8.18, 8.19). Основным элементом в системе Magna Guide(рис. 8.18, а) является мощный электромагнит, который притягивает пилу. Его сердечник имеет отверстие, через которое подается сжатый воздух под давлением 0,5 – 1,5 бар. Между направляющей поверхностью и пильным диском создается воздушный зазор в 0,01 мм. На стороне электромагнита, обращенной к пильному диску, перед обмоткой размещено, в подшипниках, кольцо из износостойкого материала, например тефлона. Оно совершает движение в точном соответствии с движением пилы. Через несколько недель это кольцо заменяют из-за его износа.

Рис. 8.18. Конструкция устройства Magna-Guide:

1 – катушка электромагнита; 2 – тефлоновое кольцо; 3 – сжатый воздух; 4 воздушный зазор; 5 – изолирующий слой (уплотнение); 6 – пильный диск; 7 ток магнита; 8 – регулирующее устройство магнита; 9- преобразователь давления; 10 – ток в цепи управления

постоянного контроля на- пряжения пильного диска посредством двух устройств Thermo-StreB:

IRC – инфракрасный метод посылки импульсов тока (контактный метод); IH- нагрев с помощью токов высокой частоты; FC- преобразователь частот; ТС- прибор управления нагревательными устройствами

Сила притягивания пилы магнитом зависит от величины зазора между сердечником и пильным диском. Этот зазор регулируется воздушным потоком, подаваемым под давлением. Для приточного воздуха, кроме сопла, внутри кольца имеется отверстие для удаления отработанного воздуха.

При удалении пильного диска от отверстия, давление отработанного воздуха снижается. Это фиксируется электронным устройством, сила тока в обмотке электромагнита увеличивается, притяжение возрастает и пила возвращается в заданное положение.

При пилении кольцо зубчатой кромки пилы нагревается, от этого его длина увеличивается и происходит потеря устойчивости пилы (см. главы 5; 6). Для устранения этого явления применяют специальное устройство термостресс (рис. 8.19).

Нагрев зоны зубчатой кромки пилы определяется специальным прибором инфракрасного излучения или двумя измерительными датчиками. Один из них находится около основания зубьев, а второй вблизи зажимного фланца. Если разность температур \Т между зоной зубьев и зоной у зажимных фланцев пилы вышла за пределы допустимой величины, то специальное электронное устройство включает индукционную систему для быстрого нагрева средней зоны с помощью токов высокой частоты. После достижения разности температур А’Г нужной величины, преобразователь частоты отключается. Этим методом осуществляется сохранение в пильном диске нужного напряженного состояния в процессе пиления. С помощью этих датчиков, измерение температуры можно осуществлять в любой зоне пильного диска. Тепловое излучение измеряется с помощью линз почти непрерывно (33 раза в секунду). Электромагнитная катушка размещена параллельно оси пильного вала, а ее плоскость находится на расстоянии 1,0-2,0 мм от пилы. Потребляемая мощность 1500 ватт. Практикой установлено, что круглые пилы работают лучше, если температура в ее средней зоне на 15-25 °C выше, чем в зоне зубчатой кромки. Эту разницу температур может регулировать оператор. При использовании этого устройства необходимо, чтобы пилы имели черный цвет (т. е. подвергнуты фосфотированию).

При чрезмерном нагреве пильного диска приборы автоматически отключают станок. Предельная температура нагрева зубчатой кромки пилы задается оператором и она обычно не превышает 140 °C.

На одно- или двухпильных станках, распиливающих бревна и брусья, у каждой пилы устанавливаются две электронагревательные катушки: одна в средней зоне (у зажимных фланцев), а другая у основания зубьев. При перегреве пилы в центральной или средней зоне, требуемая разность температур восстанавливается включением наружной катушки. Необходимо следить, чтобы между датчиками и измерительными устройствами не попадали опилки.

Из изложенного видно, что здесь за основу взято сохранение требуемого напряженного состояния пильного диска, обеспечивающее нужное натяжение зубчатого кольца, а не вибрация пилы. Это полностью согласуется с содержанием глав 5 и 6.

В работе [35] дана информация о применении плавающих тонких круглых пил на зарубежных и отечественных предприятиях. Их диаметр у нас около 500 мм, а толщина пильного диска 1,6-4,8 мм. Здесь отмечен опыт применения плавающих пил на некоторых предприятиях России. При описании зарубежного опыта упоминаются США, Швеция, Япония. Отмечается, что в США достигли ширины пропила 2,0 мм на высоте пропила 100 мм при скорости подачи 36 м/мин, а в Канаде 2,4 мм на той же высоте пропила, но при скорости подачи 90-110 м/мин. К сожалению, здесь отсутствуют технические данные о пилах (количество зубьев, величина уширения, контурные углы и т. д.) и частотах вращения.

В информации справедливо делается упор на очень тщательную подготовку пил к работе: строгое соблюдение их плоскостности, натяжения, наименьшего торцового биения пильных дисков, к точности изготовления, монтажа и регулировки направляющих и т. д.

В информации отмечено, что для обеспечения нормальной работы тонких пил созданы специальные направляющие, которые монтируются на специальном валу с обеих сторон пилы. В направляющих имеются отверстия, через которые под давлением подается вода или специальная смазывающая жидкость, создающая смазочный слой между пилой и плоскостью направляющих (около 0,05 мм). Очень высокие требования предъявляются к плоскостности пильного диска. Там сказано, что если торцовое биение пилы превышает 0,05 мм, полотно правят вручную. Отмечено, что квалификация пилоправа – это главное условие качественной подготовки пилы к работе и ее стабильной устойчивости при пилении.

Обращается внимание на точность выверки подающих вальцов относительно пильного вала, отклонение от параллельности не должно быть более 0,025 мм. Зазор между направляющими и полотном пилы должен быть не более 0,025 мм, разнотолщинность полотна пилы не должна превышать 0,013 мм, а покоробленность пильного диска должна быть менее 0,025 мм. Пилы необходимо менять через каждые 2 часа работы. При достижении износа режущей кромки в 0,076 мм пилы перетачивают. Тонкие пилы перетачивают при достижении износа в 0,038 мм. Для пил, наплавленных стеллитом, такой износ наступает через 4-8 часов работы.

К сожалению, обзор носит описательный характер, но приведенные требования к точности некоторых параметров дают представление о необходимой оснащенности инструментальных служб приспособлениями и контрольно-измерительными средствами.