≡× МЕНЮ

• Интерьер
• Окна
• Стены
• Проекты
• Постройки

Подготовка пил. Подготовка к работе круглых плоских пил Что же должен знать начинающий пилоправ о теории удара

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

Круглые пилы: проверяем состояние дисков, правим, проковываем

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 3. Схема деформации пилы от ударов молотком

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

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

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

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

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

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

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

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

Основными операциями подготовки к работе круглых пил являются обрезка и насечка зубьев, правка, вальцевание или проковка, заточка зубьев, их развод или плющение, установка пилы на станок.

Обрезка и насечка зубьев. Эти операции выполняют в случаях несоответствия размеров инструмента условиям его эксплуатации, поломки нескольких соседних зубьев пилы или появления в полотне трещин.

Рис. 102. Обнаружение и устранение дефектов формы полотна круглой плоской пилы: a-схемы обнаружения дефекта диска проверкой с двух сторон; б-расположение ударов при исправлении дефектов; С-слабые места; Т-тугие места; В-выпучины; И-изгибы

При насечке зубьев зазор между пуансоном и матрицей не должен превышать 0,5 мм. Штампуемый контур зубьев должен предусматривать припуск 1 -1,5 мм относительно требуемого профиля. Окончательная форма зубьев достигается заточкой их на станках.

Правка пил . Правкой устраняют местные и общие дефекты формы полотна. Приспособление для правки дисковых пил показано на рис. 101.

Для обнаружения дефектов формы полотна устанавливают пилу в горизонтальном положении на три опоры и проверяют его короткой поверочной линейкой с двух сторон. Установленные границы дефектов очерчивают мелом (рис. 102).

Способ правки зависит от типа дефекта. Слабые места «С» исправляют ударами проковочного молотка с круглым бойком вокруг дефекта с постепенным ослаблением по мере удаления от него.

Удары наносят с обеих сторон пилы (рис. 102 I). Тугие места «Т» исправляют ударами проковочного молотка внутри зоны дефекта, начиная от границ и заканчивая в середине. Удары наносят с обеих сторон пилы (рис. 102 II).

Выпучину «В» исправляют ударами проковочного молотка со стороны выпучины (рис. 102 III). Чтобы не изменить общего натяжения полотна, между пилой, положенной выпучиной вверх и наковальней, помещают картонную или кожаную прокладку.

Изгиб пилы «И» (складки у зубчатой кромки, отогнутые участки, горбатость и одностороннюю крыловатость диска) исправляют ударами правильного изгиба молотка (с продолговатым бойком) либо по самому хребту у изгиба, либо, если размеры дефекта значительны, от краев изгиба к хребту со стороны выпуклости. Ось бойка должна совпадать с направлением оси изгиба (рис. 102III).

Качество правки пилы рекомендуется проверять на специальном приспособлении (рис. 101). В этом случае проверка происходит в условиях, приближенных к эксплуатационным. Критерием оценки качества правки служит величина наибольшего отклонения боковой поверхности пилы (в периферийной части) от плоскости торцовой поверхности пилы.

Пила считается выправленной, если отклонения (в мм) от плоскостности (коробление, выпучины и др.) на каждой стороне пильного диска не превышают для пил диаметром (мм) до450-0,1; от 450 до 800 - 0,2; от 800 до 1000-0,3. Отклонения от плоскостности центральной части пилы в зоне фланцев не должны превышать 0,05 мм.

Для правки дисковых плоских пил используют пилоправ-ную наковальню ПИ -38, молотки проковочные ПИ -40, ПИ -41; молотки правильные ПИ - 42, ПИ - 43; приспособление для проверки качества правки; линейки поверочные ПИ - 44, ПИ - 45, ПИ - 46, ПИ - 47 и Г1И - 48.

Длина ручек правильных молотков должна быть 30 см; масса молотков с перекрестными бойками -1 кг, с косыми бойками - 1,5 кг; радиус выпуклости - 75 мм.

Вальцевание пил производится с целью создания начальных напряжений, необходимых для компенсации температурных напряжений, возникающих при неравномерном нагреве полотна пилы в процессе пиления, и уменьшения опасности возникновения резонансных состояний инструмента.

Сущность вальцевания заключается в ослаблении средней части пилы, за счет ее удлинения при прокате между двумя рабочими роликами под давлением.

Провальцованная пила приобретает поперечную устойчивость зубчатого венца при работе, т. е. способность противостоять неуравновешенным боковым силам, действующим на диск при пилении, и обеспечивать тем самым прямолинейность пропила

Вальцевать пилу достаточно по одной окружности радиусом 0,8 R (где R - радиус пилы без зубьев) в течение 3-4 оборотов пилы под воздействием роликов.. Средние величины прижима роликов для новых непроко-ванных пил при вальцевании по одной окружности с радиусом 6,8 R должны устанавливаться в соответствии с данными таблицы 25.

Таблица 25. Сила прижима роликов при вальцевании круглых плоских пил

В зависимости от исходного напряженного состояния пилы ста прижима роликов может колебаться.

Правильно провальцованная пила при расположении в горизонтальной плоскости на трех равномерно расположенных опорах, находящихся внутри окружности впадин зубьев на расстоянии 3-5 мм от нее, при свободном провисании средней части должна приобретать равномерную вогнутость (таре л ь-чатость). Величины выгнутости провальцованных пил, работающих со скоростями резания 40 - 60 м/с, измеренные с обеих сторон на расстоянии 10 - 15 мм от края центрального отверстия пилы, должны соответствовать величинам, указанным в таблице 26.
Если необходимое ослабление средней части пилы не достигнуто, пилу переворачивают и повторно вальцуют с прежней величиной силы прижима роликов. Переворачивание пилы способствует некоторому уменьшению изгиба полотна роликами. В случае, если средняя часть пилы не получила необходимого ослабления, процесс вальцевания продолжают по той же окружности при увеличенной силе прижима роликов.

Излишнее ослабление средней части пилы при ее перевальцевании исправляют вальцеванием по окружности, отстоящей на 3 - 5 мм от окружности впадин зубьев. В этом случае сила прижима ррликов принимается от 10 до 30 кг в зависимости
от начального напряженного состояния инструмента.

Подготовка пил к работе заключается в подготовке полотен, зубьев, установке пил в станок и ремонте пил. Операции подготовки зубчатых венцов пил различной конструкции практически одни и те же.

Подготовка рамных пил. Подготовка рамных пил состоит из следующих операций: выявления и правки дефектов формы полотна; контроля напряженного состояния полотна; вальцевания; заключительного контроля плоскостности и напряженного состояния полотна пилы.

Дефекты выявляют прикладыванием контрольной линейки к поверхности пилы, уложенной на поверочную плиту. Зазор между линейкой и полотном не должен превышать 0,15 мм. Правка пилы заключается в исправлении местных дефектов полотна: выпучинВ, тугих мест Т, слабых мест С, изгиба И (рис.. 44, а ). Дефектные места исправляют ударами проковочного молотка по определенным точ­кам пилы, уложенной на наковальню.

Напряженное состояние полотна оценивают величиной стрелы прогиба пилы 2, изогнутой с радиусом R = 1,75 м (рис. 44, б). Стрелу прогиба измеряют проверочной линейкой и щупами или специальной линейкой 1 с индикаторами 3 и оценивают средним ариф­метическим двух замеров: при положении пилы вверх сначала одной стороной, а затем другой. Оптимальная величина прогиба зависит от размеров пилы и лежит в диапазоне от 0,8 до 0,35 мм.

Вальцевание рамных пил - одно из мероприятий повышения жесткости и устойчивости пил в работе. В процессе работы рам­ная пила нагревается, особенно у зубчатого венца. Режущая кромка удлиняется и под действием сил резания теряет устойчивую плос­кую форму. Происходит блуждание пилы в пропиле, что приводит к волнообразному или криволинейному пропилу. Жесткость рамных пил обеспечивается главным образом продольным натя­жением их в пильной рамке. Однако только за счет продольного натяжения не удается обеспечить необходимую жесткость пил ввиду того, что сила натяжения ограничена прочностью захватов и пильной рамки, воспринимающей силы натяжения всех пил постава.

Сущность вальцевания заключается в том, что среднюю часть полотна пилы 4 прокатывают под давлением между двумя вращающимися бочкообразными роликами 5 и 7 (рис. 44, в), базируя по ролику внерабочей кромкой. В месте прохода ролика пила удлиня­ется и растягивает смежные, невальцованные части полотна. В ре­зультате натяжения вальцованной пилы в пильной рамке в край­них частях пилы будут достаточные растягивающие напряжения при относительно небольших растягивающих усилиях (рис. 44, д, е). Количество, расположение и порядок нанесения следов вальцева­ния 1-5 показан на рис. 44, г.

По окончании вальцевания проводят оценку плоскостности и напряженного состояния пилы так, как описано выше для неваль­цованных пил. Если обнаружены местные дефекты (отклонение от плоскостности превышает 0,15 мм), производят дополнительную правку.

Рис. 44. Подготовка рамных пил к работе:

а - местные дефекты полотна и порядок ударов при правке; б - контроль напря­женного состояния полотна; вальцевание рамных пил; в -принципиальная схема: г - расположение следов вальцевания; д - распределение напряжений в пиле после вальцевания и натяжения пилы; е - распределение напряжений в пиле после вальцевания

Подготовка круглых пил. Подготовка полотен круглых пил вклю­чает в себя следующие операции: оценку плоскостности и напря­женного состояния полотна, правку полотна, проковку и вальце­вание диска пилы. Плоскостность полотна оценивают по двум показателям: по прямолинейности диска в различных сечениях и по торце­вому (осевому) биению.

Предельно допустимые отклонения (мм) от плоскостности зависят от диа­метра пилы и находятся в диапазоне от 0,1 (для пил диаметром до 200 мм) до 0,6 (для пил диаметром 1600 мм). Для опре­деления торцевого биения пилу устанав­ливают на горизонтальный вал приспо­собления. Биение измеряют индикатором, расположенным перпендикулярно полот­ну пилы на расстоянии 5 мм от окружно­сти впадин зубьев при медленном враще­нии пилы с валом (рис. 46).

Перед началом измерений индикатор 2 ориентируют относительно плоскости, проходящей через торцовую поверхность

коренной шайбы 7. Для этого на поверхность коренной шайбы и ножку индикатора накладывают поверочную линейку. Нулевую отметку циферблата подводят к большой стрелке индикатора. При определении неплоскостности пилу 3 устанавливают на вал 4, за­жимают шайбой 5 и медленно вращают за рукоятку 6. Величина допустимого торцевого би­ения (мм) составляет от 0,15 (для пил диаметром до 200 мм) до 0,6 (для пил диаметром 1600 мм).

Превышение нормативных значений неплоскостности свидетельствует о на­личии дефектов полотна, которые делят на общие (тарельчатость, крыловатость, изгиб по окружности) и местные (сла­бое место, тугое место, выпучина, из­гиб). Все дефекты исправляют посред­ством правки полотна (рис. 47).

Способ правки зависит от типа дефек­та. Слабые места С (/) исправляют уда­рами проковочного молотка с круглым бойком вокруг дефектного места, посте­пенно ослабляя удары по мере удаления от него. Удары наносят с обеих сторон пилы. Тугие места Т{Щ исправляют уда­рами проковочного молотка внутри зоны дефекта от границ к середине. Удары наносят с обеих сторон пилы. Выпучину В {III) исправляют ударами проковочного молотка со стороны выпучины. Чтобы не изменить общего натяжения полотна, между пилой, положенной выпучи-ной вверх, и наковальней помещают картонную или кожаную про­кладку. Изгиб пилы (складки у зубчатой кромки, отогнутые участ­ки кромки, горбатость и одностороннюю крыловатость диска) исправляют ударами правильного молотка (с продолговатым бойком) либо по самому хребту изгиба, либо, если размеры дефекта значительны, от краев изгиба к хребту со стороны выпуклости. Ось бойка должна совпадать с направлением оси изгиба.

Рис. 46. Обнаружение дефектов формы полотна круглой пилы

Рис. 47. Правка полотна пилы:

а - схема обнаружения дефекта проверкой с двухсторон;

б – расположение ударов молотка при исправлении дефектов

Оценка напряженного состояния диска пилы производится по ве­личине прогиба пилы под действием собственной массы. Пилу уста­навливают сначала одной стороной вверх, а затем другой в горизон­тальное положение на три опоры, отстоящие на равные расстояния друг от друга и на расстоянии 5 мм от окружности впадин зубьев. Про­гиб пилы измеряют индикатором часового типа (или поверочной ли­нейкой и набором щупов) в трех точках на окружности радиусом 50 мм и подсчитывают среднюю величину прогиба. Если эта величина не соответствует нормативной, диск пилы проковывают или вальцуют.

Вальцевание заключается в ослаблении средней части пилы за счет ее удлинения при прокатке между двумя рабочими роликами под давлением (см. рис. 44, в). Провальцованная пила приобретает поперечную устойчивость зубчатого венца при работе.

Вальцевать пилу достаточно по одной окружности радиусом 0,8/? (где К - радиус пилы без зубьев) в течение трех-четырех оборотов пилы под действием роликов. Сила прижима роликов для новых непрокованных пил при вальцевании по одной окружности с ра­диусом 0,87? устанавливается в зависимости от диаметра и толщи­ны пильного диска и составляет 15,5...24 кН (для пил диаметром 315...710 мм и толщиной 1,8...3,2 мм).

Правильно Провальцованная пила должна приобретать равномерную вогнутость (тарельчатость). Величины вогнутости провальцованных пил, работающих со скоростями резания 40...60 м/с,| измеренные с обеих сторон на расстоянии 10... 15 мм от края цен- | трального отверстия пилы, должны соответствовать величинам, " указанным в стандарте на пилы (0,2...0,6 мм для пил диаметром 315... 710 мм). После вальцевания проверяют плоскостность и пра­вят полотно пилы.

Оборудование, приборы и инструменты для вальцевания круг­лых пил: станок ПВ-35 или ПВ-20 с приставкой, обеспечивающей вальцевание пил диаметром до 800 мм; прибор для контроля сте­пени проковки для вальцевания круглой пилы с часовым индикатором (диаметр пил до 710 мм); поверочные линейки для пилоправных работ, набор щупов. Проковка пил не механизирована и требует высокой квалификации. Она заключается в нанесении ударов проковочным молот ком по центральной предварительно размеченной части пилы, лежащей на наковальне.

Рис. 48. Установка пил на станке:

а - конструкция самоцентрирующихся фланцев; б - установка расклиниваю­щего ножа; в - схема установки направляющих диска

Степень ослабления средней части пилы проверяют так же, как и при вальцевании (нормативы те же). Если средняя часть ослабле­на недостаточно, проковку повторяют, нанося удары между мес­тами ударов первой проковки.

Установка круглых пил. При установке круглых пил должны быть соблюдены следующие условия:

1. Плоскость пилы 2 должна быть строго перпендикулярна оси вала, а торцовое биение коренного фланца 3 не должно превы­шать 0,03 мм на радиусе 50 мм (рис. 48, а).

2. Ось вращения пилы должна совпадать с осью вала. Для этого диаметр посадочного отверстия пилы не должен превышать диа­метр вала более чем на 0,1... 0,2 мм. При большем зазоре надо рас­точить отверстие и вставить в него втулку. Более рационально при­менение фланцев с центрирующим штифтом или с центрирую­щим конусом 7 (см. рис. 48, а).

3. Для обеспечения надежного зажима пилы фланцы контакти­руют с пилой только наружными ободками шириной 20...25 мм. Диаметр зажимных фланцев выбирают в зависимости от диаметра пилы: й?ф = 5У7) , где В - диаметр пилы, мм.

Для предотвращения самопроизвольного отворачивания гайки в процессе работы она должна иметь резьбу, обратную направле­нию вращения вала.

4. При пилении вдоль волокон в плоскости пилы позади нее устанавливают расклинивающий нож 4 на расстоянии 10...15 мм от вершин зубьев (рис. 48, б). Для плоских пил толщина ножа равна ширине пропила или на 0,2 мм превышает ее. Для конических пил нож имеет форму клина и его максимальная толщина на 3...4 мм боль­ше толщины центральной части пилы.

5. Для пил диаметром более 400...500 мм устанавливают боко­вые направляющие 5 и 6 (рис. 48, в), ограничивающие отклонения пилы в осевом направлении. Штифты-направляющие делают из тек­столита, фторопласта или других антифрикционных материалов.

Зазор между пилой и направляющими зависит от диаметра пилы:

Диаметр пилы, мм.... 125...200 250...300 400...503 560...800 Более 800

Зазор, мм................. 0,22 0,30 0,35 0,42 0,55

6. Выступ зубьев над распиливаемым материалом не должен превышать 10... 20 мм, если конструкция станка обеспечивает воз­можность его регулирования.

Подготовка зубьев пил к работе. В подготовку зубьев пил к работе входят насечка зубьев, уширение зубчатого венца, заточка и фу­говка зубьев.

Насечка зубьев выполняется в том случае, если необходи­мо изменить профиль зуба или на пиле сломаны три (всего) либо два зуба подряд. Для насечки применяют ручные (типа ПШ) или меха­нические (типа ПШП-2) пилоштампы. Штампы и ножи изготавли­вают из стали 9ХС с твердостью после заточки и отпуска НКСд 55... 60. В штампуемом контуре зубьев следует предусматривать припуск 1... 1,5 мм относительно требуемого профиля. Окончательная форма зубьев достигается заточкой их на пилоточных станках. При этом стачивается слой металла с дефектами, образовавшимися при штамповке.

Уширение зубчатого венца. Оптимальные величины уширения зубчатого венца зависят от породы и состояния распи­ливаемой древесины и лежат в диапазоне от 0,3 (твердые породы) до 1,0... 1,3мм (мягкие породы при высокой влажности) для круг­лых пил.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

При установке пил в станок необходимо соблюдать следующие правила:

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

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

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

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

Подготовка к работе круглых плоских пил.

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

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

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

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

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

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

При установке круглых пил соблюдают следующие условия:

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

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

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

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

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

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