Классификация видов пиления
Характеристика процесса пиления
Пиление – это процесс деления древесины пилой на объемные недеформированные части путем превращения в стружку объема древесины между этими частями.
Пила – многолезвийный режущий инструмент, который работает в закрытом пропиле. Пропил – это щель, образующаяся в древесине при срезании зубьями узких стружек (опилок). У пропила различают боковые стенки и дно, с которым взаимодействуют лезвия (зубья).
Пиление древесины классифицируют по нескольким признакам.
В зависимости от положения плоскости пилы по отношению к волокнам древесины различают пиление продольное, поперечное и смешанное.
При продольном пиленииплоскость пилы расположена параллельно или приблизительно параллельно волокнам древесины. По принципу продольного пиления работают лесопильные рамы, круглопильные и ленточнопильные станки, на которых распиливают бревна и брусья на доски, раскраиваются пиломатериал по ширине или по толщине в продольном направлении.
При поперечном пилении плоскость пилы расположена перпендикулярно или приблизительно перпендикулярно волокнам древесины. Пиление выполняется вручную поперечными пилами, ножовками или на торцовочных станках, применяемых для раскроя хлыстов на круглые сортименты, удаления пороков древесины и обзольных участков с концов пиломатериала, а также придания пиломатериалу заданной длины и качества.
При смешанном пиленииплоскость пилы расположена под острым углом (10˚…80˚) к направлению волокон.
В зависимости от вида применяемых пил различают следующие виды пиления:
– продольное пиление рамное, пиление ленточными, круглыми и лобзиковыми пилами;
– поперечное пиление круглыми, цепными и лобзиковыми пилами;
– смешанное пиление круглыми, ленточными и лобзиковыми пилами.
В зависимости от количества одновременно работающих пил в станке различают способ раскроя пиломатериала индивидуальный и групповой. Раскрой бревен и пиломатериалов одной пилой называют индивидуальным, а несколькими пилами – групповым.
При индивидуальной распиловке бревна распиливают на пиломатериалы отдельными резами на круглопильных, ленточнопильных вертикальных или горизонтальных станках. Раскрой выполняется с учетом индивидуальных особенностей качественных зон каждого бревна. Такой способ раскроя эффективен при распиловке древесины ценных пород, раскрое бревен большого диаметра и бревен со значительными пороками.
Для групповой распиловки применяют лесопильные рамы, многопильные круглопильные и ленточнопильные, а также фрезерно-пильные станки.
В зависимости от положения заготовки относительно центра круглой пилы различают пиление периферийной зоной пилы, средней зоной и центральной зоной пилы, а также пиление верхней и нижней зоной пилы.
При работе периферийной зоной пилы зубья пилы выступают над поверхностью заготовки на величину, равную примерно высоте зуба.
При работе средней зоной пилы зубья выступают над поверхностью заготовки на величину, равную примерно одной трети радиуса пилы.
При работе центральной зоной центр пилы расположен на середине высоты пропила. Такое пиление применяется в фрезерно-пильных станках.
Периферийная и средняя рабочие зоны пилы могут быть расположены на верхнем или нижнем участках пилы, что наблюдается в круглопильных станках с нижним и верхним расположением пильного вала.
При разводе (рис. 2, а) кончики зубьев длиной 0,3…0,5 высоты зуба отгибают поочередно в разные стороны. При плющении (рис. 2, б) кончики зубьев расплющивают и формуют, придавая им форму лопаточек, расположенных симметрично относительно корпуса пилы.
Правило пиления можно сформулировать так: при внедрении зуба в древесину сначала необходимо перерезать волокна, а затем с наименьшим сопротивлением отделить их от массива и удалить стружку из пропила.
 |
Рис. 5. Схемы пиления: а – продольное; б – поперечное; в – образование стружки при поперечном пилении |
При продольном пилении (рис. 5, а) зуб своей главной режущей кромкой врезается в древесину и перерезает ее волокна. Клин зуба проникает в древесину и передняя грань стремится отжать надрезанную стружку от массива. Так как прочность древесины в плоскости волокон слабая, то надрезанная часть стружки скалывается и попадает в междузубную впадину.
.°. Боковые режущие кромки не затачивают и оставляют их с углом резания 90°Зуб пилы должен иметь угол резания при главной режущей кромке всегда меньше 90
При поперечном пилении (рис. 5, б) работу перерезания волокон древесины выполняют боковые режущие кромки. Для этого зубья выполнены с боковой заточкой. При внедрении зубьев в древесину на глубину 0,8 мм напряжения на дне пропила, созданные скошенными передними гранями зубьев (рис. 5, в), достигают предела прочности на скалывание вдоль волокон и перерезанные волокна скалываются то влево, то вправо вдоль волокон.
.° = 40. 45j, а боковая режущая кромка выполняется с углом косой заточки ° 90> dПри поперечном пилении древесины основную работу выполняют боковые режущие кромки зубьев, наклоненные вперед и имеющие скошенные передние грани. Для обеспечения этих условий зубья пилы затачивают так: угол резания при главной режущей кромке
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Пила считается наиболее эффективной для работы в том случае, если она оснащена пильным диском. От правильности выбора этого круга во многом зависит качество самого распила, скорость работы, а также доля отбракованных элементов и наличие отходов. В зависимости от особенностей данного приспособления выделяют продольный и поперечный тип пиления.
Типы пиления
Пила представляет собой режущий острый инструмент с большим количеством лезвий, которые способны работать в пропиле закрытого типа. Пропил – это довольно узкая щель, появляющаяся в древесине при вырезании стружек острыми зубьями рабочего инструмента. Обычно у пропила выделяют боковины, а также дно, именно с ними лезвие вступает во взаимодействие. В зависимости от угла наклона и местоположения пилы по отношению к древесине выделяют несколько типов пиления.
- Продольное. В этом случае плоскость располагается параллельно либо примерно параллельно древесным волокнам. По такому механизму функционирует лесопильные рамы, а еще ленточно- и круглопильные станки, используемые для распиливания бревен, а также брусьев на доски, когда материал раскраивается в продольном направлении и по длине, и по ширине.
- Поперечное. Здесь пила располагается перпендикулярно либо примерно перпендикулярно относительно волокон. В этом случае само пиление производится ручным способом при помощи поперечных пил и ножовок, а также на торцовочных станках. Этот метод обработки волокон древесины используется для раскроя на округлые заготовки, удаления дефектов древесины, а также для придания пиломатериалам необходимого качества и габаритов.
- Смешанное. В этом случае плоскость инструмента может располагаться в диапазоне от 10 до 80 градусов по отношению к древесине.
Говоря о том, какой метод пиления лучше, следует отметить, что поперечное считается более упрощенным, поскольку в этой схеме отсутствует сложный редуктор, который требуется для поворота оси на 90 градусов, шестеренки функционируют гораздо эффективнее, благодаря этому поперечные пилы выносливее, риск выхода мотора из строя гораздо ниже и в целом инструмент служит дольше.
В то же время следует понимать, что некоторые виды работ невозможно сделать никаким другим способом, кроме продольного. Именно поэтому стоит остановиться подробнее на основных параметрах продольного пиления.
Особенности
Продольное пиление представляет собой процесс распила, который идет параллельно естественному расположению волокон древесины. В этом случае используют циркулярные диски, в которых резцы располагаются с наклоном, их заостренные края эффективно разрезают волокна, они начинают отслаиваться и формируют опилки. В процессе такой обработки на поверхности деревянной детали часто появляются неровности, а также мшистость и выколы – их появление объясняется свойствами волокон, сформировавшихся в течение жизни дерева.
На итоговый профиль поверхности оказывает влияние способ расширения пропила, а также размер развода и форма зубцов. Обычно последние затачиваются как треугольник, поэтому работать с подобным диском можно исключительно в одном направлении.
Конструкция пильного диска
Для эффективного продольного пиления необходимо правильно выбрать лезвия. Отмечено, что чем больше зубья, тем проще проходит такое пиление (для сравнения, при работе с поперечными пропилами крупные зубья действуют очень грубо и буквально рвут древесину, что приводит к появлению сколов). Впадины между такими зубцами также обязательно должны быть как можно более глубокими – в этом случае отвод стружки будет более качественным. Оптимальное число зубьев для продольной резки варьируется от 20 до 24 шт.
Если в работе вам нужно проводить оба вида пиления, то лучше отдать предпочтение инструменту на кругах с зубцами среднего размера общим числом 46–48 шт.
Применять при работе с продольными пропилами мелкозубчатые диски не следует, это чревато снижением скорости работы, значительным перегревом устройства и такими неприятными последствиями:
- пильный диск начинает накаливаться;
- пила нередко уходит вбок от линии распила;
- в участках перегрева материал начинают «вспучиваться» и трение значительно увеличивается;
- пила деформируется и больше напоминает пропеллер, нежели режущую поверхность.
Для того чтобы снизить вероятность стремительного перегрева, в пильном полотне делают небольшие прорези и отверстия, которые выступают в качестве термокомпенсаторов. Они обычно размещаются с краю по радиусам.
На некоторых моделях они частично заполняются медными составами, что снижает уровень шума и способствует быстрому охлаждению двигателя. Круги для пиления обычно выливают из одного металла (они получили название монолитные) либо с включением напаек из различных твердых сплавов. Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы.
- Монолитные, как правило, быстро тупятся, поэтому их приходиться точить и исправлять. Впрочем, эта процедура довольно простая и несложная, поэтому ее вполне можно проводить самостоятельно в домашних условиях. Обычно подобные диски используют как для продольного, так и для поперечного пиления. Стоимость такого оборудования довольно демократична.
- Твердосплавные круги стоят гораздо дороже, в то же время период их использования до самой первой заточки продолжительнее. Заточку этого инструмента можно проводить только на специализированном оборудовании. Несмотря на это, именно такие полотна более востребованы у потребителей, поскольку их стоимость окупается намного раньше, чем возникает необходимость в переточке. Твердосплавные диски хорошо работают не только по древесине, но и по таким материалам, как металл, ламинат или прессованные плиты.
Отдельное внимание следует уделить нескольким параметрам электрических пил для продольного использования.
- Радиальное либо торцевое биение. Для проведения особенно точных работ одним из наиболее важных показателей считается отклонение круга от основной плоскости реза. Если имеет место радиальное либо торцевое биение, то оно способно нарушить четкость реза. Оптимально допустимое биение составляет 0,15 мм, а наиболее качественные модели обладают параметром в пределах 0,05 мм.
- Имейте в виду, что продольные распилы не следует проводить дисками для пил-торцовок, они обладают разной траекторией передвижения полотна в деревянной детали. К примеру, круги для маятниковых инструментов обычно располагаются под отрицательным углом – при этом нагрузка на мотор снижается, а рабочие кромки режут быстрее и легче. В результате возрастает КПД, если сравнивать с дисковым кругом, расположенным под положительным углом зубцами. Если такой диск перемешать по траектории маятника, то пила попросту будет врезаться в волокна не самыми острыми участками своих зубов. Все это ведет к повышению нагрузки на мотор, перегреву и снижению эффективности работы. Если диски с заточенными под отрицательным углом зубьями использовать для циркулярной плиты, древесина начнет отталкивать, а опилки будут плохо выходить – в этом случае распил идет намного медленнее.
Тонкости выбора
Пильные насадки для продольного пиления лучше всего покупать в специализированных магазинах – в отличие от небольших торговых точек, здесь в комплект к товару идет полная инструкция и описание для пользователей, а продавцы обладают необходимыми знаниями и могут дать детальную консультацию. Обязательно изучите информацию, размещенную на самом диске. Обычно здесь при помощи стрелок указывают направление резки (поперек либо вдоль), а также максимальную скорость распила в оборотах и угол наклона зубьев. Обычно отрицательный угол обозначается как neg, а положительный – pos. Перед этими обозначениями обычно указывается буква – она показывает величину градусов.
Необходимо визуально осмотреть диск и удостовериться в его качестве. Имейте в виду, что, к примеру, затупившиеся зубья можно наточить, а вот если корпус окажется слабым – исправить этот дефект не представляется возможным.
Обязательно изучите качество шлифования. Если пильный диск хороший, то от центра к краям будут расходиться явно выраженные круги от шлифовки. Они указывают на то, что после штампования такой круг в обязательном порядке калибровали, затем шлифовали и доводили до максимально эффективного рабочего состояния.
Если круги дешевые, то обычно их не подвергают дополнительной доработке, максимум проводят шлифовку целого листа. На плохо отшлифованную поверхность налипает смола со стружками, что существенно мешает работе.
У более дорогих моделей электропил надписи наносят лазером, благодаря чему маркировка сохраняется в течение всего периода использования, что очень важно для последующей заточки инструмента.
Обзор пильного диска "СМТ" для продольного распила смотрите в видео ниже.
Заберите у человечества пилы и прогресс остановится. Это утверждение — не шутка. Без инструмента, способного резать древесину и металл, бетон и камень невозможно функционирование промышленных предприятий и других сфер товарного производства.
В домашнем хозяйстве тоже не удается обойтись без пил. У каждого мужчины, как минимум, имеется одна ножовка, а у хорошего мастера можно найти целый арсенал «зубастых помощников».
Мы рассмотрим самые распространенные виды пил, чтобы получить представление об их рабочих возможностях и особенностях применения.
Все началось с простой ножовки
Именно эта пила является родоначальницей семейства ручного инструмента, предназначенного для обработки древесины. Как только было выплавлен первый слиток железа, у человека возникла мысль выковать из него орудие для обработки земли.
Можно предположить, что вторым после мотыги стал топор. Третьей наверняка стала пила с ручкой, известная нам сегодня под названием ножовка. За столетия, прошедшие с момента ее изобретения она обзавелась многочисленными «братьями и сестрами», выполняющими десятки разных работ.
Принятая классификация делит этот вид ручных пил на две группы:
- Ножовки по дереву;
- Ножовки по металлу.
В зависимости от направления резки ручные пилы по дереву делятся на три категории:
- Для продольного пиления резки;
- Для поперечной резки;
- Универсальные (продольно-поперечные).
Разница между ними состоит в форме режущих зубьев: у инструмента для продольного пиления они наклонены вперед, а у поперечной ножовки — прямые.
Универсальный ножовочный зуб тоже наклонен вперед, но имеет особую заточку. Она позволяет пилить вдоль и поперек волокон.
По назначению ручные пилы делят на несколько видов:
- Классические ножовки (поперечная или продольная резка);
- Выкружные пилы (для прорезания отверстий);
- Шиповые пилы (для нарезки соединительных шипов).
При выборе ручной ножовки немаловажную роль играет не только форма, но размер зубьев.
Различают три вида резцов:
- Мелкий зуб – 2,0-2,5 мм (для высокоточного пиления и резки мелких изделий);
- Средний зуб – 3,0-3,5 мм (для деталей среднего размера);
- Крупный зуб – 4,0-6,0 мм (для грубой резки бруса и бревен).
Международная классификация делит ножовки не по высоте зубьев, а по их количеству, приходящемуся на 1 дюйм режущего полотна. Этот стандарт прижился и у нас, поэтому не удивляйтесь, если увидите на этикетке инструмента буквы PPI или TPI. Цифра, стоящая за ними – число зубьев на один дюйм длины. Чем оно больше, тем мельче зуб (например, PPI 8 или TPI 14).
Сегодня на рынке можно увидеть модернизированный вид ножовок. Их легко отличить по промежуткам, нарезанным в полотне. В результате зубья располагаются группами по 6-7 штук.
Этот инструмент предназначен для резки сырой древесины. Промежутки между зубами нужны для того, чтобы мокрая щепа не забивала пропил и легко удалялась при работе.
Кроме привычных ручных ножовок, пользователям сегодня предлагается электрифицированный вариант инструмента. Мощная электроножовка легко справится с большим объемом работ по раскрою пиломатериала, не слишком утомляя владельца.
Универсальность применения у нее достигается за счет комплектации пилами с разной длиной и шириной полотна и размером зубьев. Это позволяет успешно работать не только по древесине, но также по пластику и металлу. Другое название этого инструмента – сабельная пила.
Основной параметр, характеризующий возможности электроножовок – мощность. Она находится в диапазоне от 400 до 1600 Вт. От нее напрямую зависит глубина распила, которая составляет от 90 мм у бытовых, до 200 мм у профессиональных моделей.
Ручной инструмент для обработки металла не столь разнообразен. Существует всего один вид ручной ножовки, способной резать этот материал. Ее рабочий орган – широкое или узкое полотно с мелкими закаленными зубьями. Его вставляют в лучковый держатель и натягивают с помощью винта.
Дисковые пилы
Идею заменить обратно-поступательное движение режущего полотна круговым можно по-праву назвать революционной. Она возникла после появления электродвигателя и существенно увеличила скорость и производительность работы.
Типичный представитель инструмента, в котором используется данный принцип — дисковая пила. Ее главные преимущества – мобильность и высокая мощность отодвинули на задний план скромные возможности ручной ножовки.
По конструкции дисковые электропилы делятся на редукторные и безредукторные. В первом случае электромотор вращает шестеренчатый редуктор, на валу которого стоит пильный диск. Второй вариант — крепление диска непосредственно на валу ротора электродвигателя. Обе конструкции имеют механизм для регулировки глубины пропила и угла наклона.
Преимуществом редукторных механизмов является возможность выполнения более глубокого пропила. У безредукторных пил два достоинства: меньший вес и доступная цена.
Вторая категория отличий состоит в особенностях пильного диска. Он может быть активным или пассивным. Здесь все определяется формой зуба. У активного диска зубцы загнуты по направлению вращения.
У пассивного они наклонены против хода (отрицательный угол заточки).
Пассивные диски незаменимы при распиливании металла. Активные применяют для обработки древесины. На зубьях диска могут быть нанесены твердосплавные напайки. Они дают возможность резать более жесткие материалы, но отрицательно влияют на чистоту пропила.
Рабочие возможности инструмента зависят от мощности электромотора (от 0,65 до 2,5 КВт). Производители также указывают максимальную глубину реза, который может выполнить с помощью дисковой пилы (от 25 до 85 мм).
Разновидностью данного электроинструмента является циркулярная пила, которая монтируется на неподвижной станине. Такое решение позволяет с высокой точностью резать длинномерный и широкий материал.
Некоторые производители предлагают интересный компромисс – ручные дисковые пилы, которые можно перевернуть и закрепить на столе, превратив в стационарную «циркулярку».
Отвечая на вопрос, какие бывают пилы, нельзя не упомянуть и о торцовочных устройствах. В этом случае дисковую пилу крепят на маятниковом рычаге. В качестве станины используется поворотная плита с транспортирной (угловой) разметкой.
Преимущества торцовочной пилы перед дисковой очевидны: вы можете сделать идеально точный поперечный рез под любым углом. Эта операция особенно важна при стыковке различных деревянных деталей (наличник, плинтус, вагонка, брус).
Цепные пилы
Часто в работе с древесиной важна не чистота и точность реза, а его глубина. Именно эту задачу решает цепная пила – мощное устройство с электрическим или бензиновым мотором, предназначенное для валки леса и резки дров.
У нее есть два основных взаимосвязанных технических параметра:
Шиной называют две плоские пластины, соединенные между собой с небольшим зазором для установки пильной цепи. На одном конце у нее стоит ведомая звездочка, а с другой имеются вырезы для натяжного механизма.
Мощность цепных пил с электроприводом составляет от 1,5 до 4 кВт. Выбирая устройство для хозяйственных работ на участке лучше остановиться на мощности от 1,5 до 2 кВт при длине пильной шины от 30 до 40 см. Этого вполне хватит не только для санитарной обрезки сада, но и для заготовки дров.
При необходимости таким инструментом можно распустить доску, бревно или брус, хотя высокого качества и точности реза вы не получите.
Различают два подвида цепных электропил:
- С боковым (поперечным) размещением двигателя;
- С продольной установкой мотора.
Первый тип проще по конструкции и дешевле по цене. Зато второй удобнее в работе, хотя и дороже за счет внедрения в конструкцию редуктора.
Главное, что дает владельцу цепная бензопила – автономность. С таким инструментом вы можете отправиться в лес и нарезать там дров. За такой весомый плюс придется заплатить свою цену: бензопилы по конструкции более сложные, чем электрические. Особенно сильно ощущается эта разница при покупке дешевого «но-найм» устройства. Проблемы с запуском, карбюратором, кольцами и свечами – частые спутники такой покупки. Поэтому лучше приобрести более дорогую цепную бензопилу, чем терять деньги при эксплуатации эконом-варианта.
Электролобзик
Дисковые и цепные пилы не могут заменить устройство, в котором используется узкое режущее полотно, перемещаемое вверх и вниз с большой частотой.
Благодаря такому расположению рабочего органа электролобзик позволяет быстро и точно выпиливать криволинейные плоские детали. Фанера, керамика и пластик, OSB и мягкий металл – все это можно резать хорошим лобзиком с качественной пилкой.
Для каждого материала производители изготавливают специальные пилы, которые отличаются как по наклону зубьев, так и по их частоте.
Например, древесину лучше режет пилка с крупным зубом. С листовым металлом уверенно справится полотно с мелкой зубчатой насечкой. Особых рекомендаций по выбору пил для электролобзика мы не дадим, поскольку производитель на каждой из них указывает рекомендуемый тип материала.
Основные технические параметры электролобзика – мощность двигателя, частота хода пилки и максимальная глубина резки (указывается для разных материалов).
Для бытовых моделей эти параметры находятся в таких пределах:
- Мощность от 400 до 900 Вт.;
- Частота хода (с возможностью плавной регулировки от 0 до 3000 оборотов в минуту);
- Глубина резки (древесина – 45- 80 мм, сталь от 4 до 20 мм).
Полезная опция электролобзика — лазерная указка. Она помогает четко видеть направление реза, когда линия разметки скрыта под слоем опилок. Выбирая электрический лобзик, уделите особое внимание насадке, в которой крепится пилка. Она должна обеспечить максимально надежный зажим. В противном случае пилка будет регулярно выскакивать из ее слабых «объятий».
Ленточная пила
Логичным развитием конструкции электролобзика стала компактная ленточная пила. Ее рабочий орган – замкнутая стальная лента с зубцами, которую вращает электромотор.
Пилить с ее помощью легче, чем работать электролобзиком, который сильно вибрирует и норовит вырваться из рук. Чистота и точность реза у ленточной пилы идеальны. Это не только снижает количество отходов, но также позволяет получить поверхность распила, которая не нуждается в шлифовке.
Заготовку здесь можно держать двумя руками, что повышает точность операций при вырезании криволинейных элементов.
Основной показатель ленточных пил по дереву — глубина пропила, которая может составлять от 8 до 50 см. Электролобзик и дисковая пила не способны раскроить столь толстый материал.
Остальные характеристики относятся к режущим полотнам.
Здесь выделяют две категории:
- Углеродистые пилы (изготовленные стали С75 и аналогов);
- Легированные пилы из стали D6A (обладают повышенной износостойкостью и сопротивляемостью к знакопеременным нагрузкам).
В зависимости от технологии изготовления и закалки режущих зубьев полотна делят на два вида:
- Пильные ленты с насеченным незакаленным зубом;
- Полотна с нарезанным закаленным зубом.
Достоинства пил первого типа – низкая стоимость и возможность резки древесины с посторонними включениями: гвоздями, камнями, осколками. Таким полотном работают при небольших объемах распиловки (2-4 м3 в сутки) и на минимальной скорости подачи (6-10 метров в минуту).
Главное преимущества пильного полотна с закаленным зубом – высокая износостойкость (в 2 раза выше, чем у пил с незакаленными резцами). Недостатки – высокая стоимость и чувствительность к посторонним включениям.
Остальные параметры ленточных пил сводятся в простой перечень:
- Ширина полотна;
- Количество зубьев на 1 дюйм длины (TPI).
Для стандартных работ по распиловке древесины оптимально подходит лента шириной 1/2″. Более узкие полотна (3/8») используют для фигурной резки.
Количество зубьев режущей ленты напрямую влияет на ровность пропила (чем их больше, тем ровнее срез). Грубые пильные полотна (2,3 TPI) использует для резки древесины и бревен толщиной до 200 мм. Для более чистой работы используют пилы с 6 TPI, а для точной резки применяют размер 10-14 TPI. Оптимальный размер, при котором достигается высокая производительность и хорошее качество реза – 8 TPI.
Настольная ленточная пила по металлу по конструкции схожа с устройством для резки древесины. Однако, ее возможности более скромные. Этим инструментом можно выполнить только поперечную резку стального проката (труб, уголка, арматуры, швеллера) под разными углами.
