Из-за того, что достоверные знания ограничены, зачастую пилоправы в своей работе используют устоявшиеся догмы.
Одной из таких догм является запрещение непосредственно во фланцевой зоне. Другим предубеждением является запрет сразу на работу в подвенечной и центральной зоне пильного диска. В этой статье поставлена цель довести все апробированные способы подготовки круглых пил до практикующих пилоправов. Именно те способы, которые уже освобождены от различных догм и всякого рода условностей.
У пильного диска главными пилоправными ресурсами являются равномерность его проковки и плоскостность. Пилоправным молотком можно выправить далеко не любые нарушения этих параметров. В негодность приходит большое количество круглых пил именно по причине нарушения равномерности и плоскостности проковки. При этом лесопильный станок, как правило, не в состоянии круглую пилу испортить настолько существенно. Сами пилоправы, зачастую, пилы заковывают буквально необратимо. А ведь стоимость круглых пил может быть очень разной: от десятков до тысяч долларов. Именно по этой причине вопрос повышения квалификации пилоправов всегда стоит так остро.
Правка
называется придание пильному диску плоскостности , что необходимо для предотвращения трения о стенки пропила его выпучин. Обычно правка осуществляется ударами по пиле, лежащей на наковальне выпучиной вверх, пилоправного молотка. Хотя так бывает и не всегда. Порой приходится совмещать правку сложных дефектов с уменьшением или увеличением проковки. Желательно правку пилы при проковке пильного диска производить от максимальной не более 70-80%. Ведь общую проковку увеличивает любая правка. Бывает, что проковка уже составляет более 100%, а правка, при этом, еще не закончена. Стопроцентной проковкой называется момент перехода симметричного диска в триггерное чашеобразное состояние из плоского. Для продолжения правки в таком случае излишнюю проковку необходимо удалить.
Проковка
Проковкой называется "распирание", создаваемое предварительно в центральной зоне пильного диска. На языке профессионалов эта операция звучит как "ослабление".
Зачем пильному диску вообще необходима проковка?
- Осесимметричная, достаточная и градиентная по радиусу проковка пильному диску позволяет оставаться плоским и устойчивым под действием давления распиливаемого материала.
- Предварительная проковка позволяет без деформации расширяться под воздействием тепла подвенечной зоне пильного диска. Данное тепло выделяется на зубьях пилы от работы резания.
- Проковка при включении вращения пилы под воздействием центробежных сил позволяет диску оставаться плоским.
Используется несколько способов для создания проковки. В монографии «Подготовка к работе и эксплуатация круглых пил» секторный способ проковки пильного диска был описан профессором Якуниным Н. К. для начинающих пилоправов, как наиболее подходящий.
Чтобы сделать проковку секторным способом , необходимо поступить следующим образом. Сначала нужно расчертить двусторонней разметкой центральную часть пилы и одинаковыми ударами вполовину или полную силу с обеих сторон проковать пилу по одним и тем же точкам. После этого необходима правка и симметрирование пильного диска.
Симметрирование
Называется перевод односторонних напряжений в общую проковку и компенсация односторонней проковки пильного диска. При этом происходит увеличение общей проковки и устранение чашеобразности пильного диска. В вертикальном положении диск становится плоским. Симметрирование выполняется неуравновешенными легкими ударами косяком буквально в четверть силы удара в зоне "Б" и "В" по выпуклой стороне пильного диска на трех точках на 16-ти секторах или двух точках также на 16 секторах, а также одной точке на 16, 8, или 4 секторах.
Что же должен знать начинающий пилоправ о теории удара?
Каждый неуравновешенный удар пилоправным молотком с овальным и круглым бойком по пиле сразу изменяет три ее параметра:
- Со стороны молотка уменьшает выпучину или со стороны наковальни увеличивает ее.
- Со стороны молотка уменьшает чашеобразность, или со стороны наковальни ее увеличивает.
- Увеличивает у пильного диска общую проковку.
Двух видов бывают удары пилоправного молотка:
- С обеих сторон пильного диска наносятся уравновешенные удары. Они применяются для уменьшения или увеличения локальной или общей проковки. Сила уравновешенных ударов может варьироваться от четверти до полной. Если удары нанесены в одну точку с двух сторон, это к деформации диска не приводит, а лишь его проковку увеличивает в этом самом месте. Однако диск может деформироваться если удары нанесены неточно.
- С одной стороны пильного диска наносятся неуравновешенные удары. Они служат для симметрирования пильного диска или забивания выпучин. Любые неуравновешенные удары наносятся не более чем в четверть или половину силы и "размазываются" максимально в местах локализации дефектов по плоскости пильного диска. Важно помнить, что к появлению микровыпучины с обратной стороны диска приводит каждый неуравновешенный удар. Поэтому принципиально важно, что бы были незаметны эти выпучины под пилоправной линейкой. Это свидетельствует об их незначительности.
Трех видов бывают бойки пилоправных молотков:
- Круглый боек молотка металл пильного диска "разгоняет" равномерно во всех направлениях. При ударах по выпучине металл диска изгибается в сторону наковальни. В месте удара увеличивает проковку. Соответственно, нанесенные в центральной зоне удары, общую проковку увеличивают, а в подвенечной - уменьшают.
- Овальный боек молотка металл слабее "разгоняет" вдоль короткой части бойка, а сильнее - вдоль длинной. И проковка сильнее увеличивается вдоль длинной части бойка. И вдоль этой же части бойка выше эффективность правки овальным молотком. Поэтому, «огурцы» - продолговатые выпучины правят, расположив вдоль дефекта боек вытянутой частью. В это время проковку можно выполнять, вытянутую часть бойка, располагая, как поперек радиусов пилы, так и вдоль. Комбинированный способ очень эффективен в ситуациях, когда удары, ближние к радиусу наносятся при расположении бойка вдоль радиуса, а близкие к подвенечной зоне удары, располагая боек вдоль окружности пилы.
- Отличие острого бойка молотка в том, что он на себя вытягивает впадины пильного диска. Однако в местах нанесения ударов он увеличивает проковку, как и все остальные молотки. Очень велика эффективность правки впадин молотком с острым бойком, поэтому им нужно пользоваться крайне аккуратно. Такой молоток особенно хорош для правки толстых камнерезных пил и ножей.
Правка круглых пил выполняется с целью устранения местных дефектов: тугих и слабых мест, выпучины или крыловатости, появившихся в результате неправильной эксплуатации пил. Место и характер дефектов определяют перед правкой при помощи длинной (равной диаметру пилы) и короткой, равной ½, контрольных линеек, прикладывая их к поверхности диска. При определении дефектов пилу ставят вертикально на ребро или надевают на поверочный шпиндель. Для того чтобы не сделать ошибки во время правки, границы обнаруженных дефектов обводят мелом, а характер дефекта отмечают условными знаками (+ выпуклость, — впадина).
Слабое место характеризуется тем, что при изгибе диска пилы в любую сторону с внутренней (вогнутой) стороны образуется впадина, а с противоположной - выпучина (горб). Контрольная линейка, приложенная к диску с внутренней стороны, образует световую щель посередине длины линейки (рис. 1, г). Устраняются слабые места проковкой около и вдоль кромок слабого места.
Тугое место характеризуется тем, что при изгибе диска пилы в любую сторону с внутренней (вогнутой) стороны образуется выпуклость, с противоположной - впадина. Контрольная линейка, приложенная к диску с внутренней стороны, там, где есть тугое место, образует световую щель по концам (рис. 1, ж). Устраняется этот дефект двусторонней проковкой по тугому месту.
Выпучина - местная односторонняя выпуклость. Характеризуется тем, что при изгибе пилы в любую сторону с одной стороны диска всегда образуется горб, а с противоположной - выпучина, т. е. горб и впадина не переходят с одной стороны диска на другую, этим и отличается выпучина от тугого места. Устраняется выпучина ударами молотка по горбу (рис. 1, к).
Крыловатость определяется как двойной и изгиб диска пилы. Устраняется она правкой диска вдоль хребта изгиба со стороны выпуклости.
Проковка круглых пил выполняется с целью увеличения поперечной устойчивости зубчатого венца. Осуществляют ее вручную на наковальне специальными проковочными молотками. Участок пилы, подвергающейся проковке, должен плотно лежать на наковальне, которая делается для этого несколько выпуклой. Если пила не имеет никаких дефектов, проковку выполняют по 12-16 радиусам, по каждому из которых наносят 6-8 ударов, перемещая их от периферии к центру. Для более правильного распределения ударов перед правкой делают разметку пилы, наносят ряд концентрических окружностей и радиусы. Удары наносят в точках, где окружности пресекаются с радиусами (рис. 1, б). Начинают проковку на расстоянии 20-30 мм от впадины зубьев и кончают не доходя до центральной части пилы, закрываемой шайбой на 30-40 мм.
Проковав пилу с одной стороны, надо в том е порядке проковать ее с другой стороны, нанося удары по отпечаткам ударов на первой стороне. Для получения более заметных отпечатков поверхность наковальни следует смазать маслом.
Степень проковки определяется величиной стрелы прогиба средней части пилы. Проверяют стрелу прогиба при помощи длинной контрольной линейки, установив пилу в горизонтальном положении с таким расчетом, чтобы средняя часть ее могла свободно провисать (рис. 1, а). При правильной проковке между линейкой и средней частью пилы образуется просвет, равномерно увеличивающийся от кромки зубьев к центру пилы. Величина просвета другой стороны диска должна быть такой же, как и первой, т. е. ±0.2 мм. Величину просвета определяют щупом или индикаторной линейкой. Оптимальная величина стрелы прогиба в средней части пилы в зависимости от диаметра и числа оборотов берется из таблицы.
Если после проковки стрела прогиба средней части пилы окажется недостаточной, правку повторяют. Удары молотка при повторной правке располагаются между ударами первой проковки (рис. 1, в).
Правильно прокованная пила, надетая отверстием на палец руки или деревянный штырь, при легком ударе рукой по нижней части издает чистый звук.
В процессе эксплуатации состояние пил проверяют не реже чем через 3-4 заточки.
Конические пилы проковывают так же, как и пилы с плоским диском, а величину просвета определяют лишь с плоской стороны и берут равной 0,3-0,5 мм для диаметра пил 500-800 мм.
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.
Физический смысл.
Есть два основных
фактора, изменяющие внутреннее напряжение
в работе. Это
центробежные силы и нагрев зубьев от трения при выполнении работы резания. Оба
этих физических явления приводят к расширению подвенечной зоны пильного диска.
Причем нагрев зубьев влияет на процесс расширения значительно сильнее. Пильный
диск выполнен из стали и является единой уравновешенной системой. Расширение
одного из участков этой системы приводит к нарушению общего равновесия. Несмотря
на то, что это расширение является симметричным относительно плоскости пильного
диска, оно приводит к нарушению его общей симметрии и плоскостности. Внутренние
напряжения, которые диск уже не способен впитать с помощью пластической
деформации он выпускает в изменение своей формы. Существует несколько способов
противостоять этому явлению. Это охлаждение работающего диска водой или смесью
воды, масла и сжатого воздуха. Оснащение подвенечной зоны и тела пилы разрезами
- термокомпенсаторами. Тем не менее, основным способом борьбы с температурным
расширением подвенечной зоны является предварительное натяжение, проковка
центральной части пильного диска. Величина этого натяжения строго дозирована и
позволяет диску сохранить свою плоскую форму. Затем при работе пилы подвенечная
зона расширяется. Как образно говорит наш учитель проф. Н.К.Якунин <Пила
расправляет крылья>. В итоге напряжение в диске выравнивается и пила
принимает форму плоского упругого равновесия. Однако если посмотреть на проблему
шире, станет понятно, что мы стараемся бороться с явлением, возникающим в
подвенечной зоне, воздействуя на центральную часть диска. А ведь логично было бы
заставить предварительно сжаться саму подвенечную зону, расширяющуюся при
работе. И такой способ существует. Это способ высокотемпературного воздействия
на подвенечную зону. Проф. Ю.М.Стахиев называл его термопластической обработкой.
По имеющейся у автора информации некоторые зарубежные фирмы уже много лет именно
так готовят свои пильные диски.
Для лучшего понимания физики проковки вообразите себе, что пильный диск сделан из двух стальных колец. Причем внешний диаметр центрального кольца немного больше внутреннего диаметра кольца внешнего. Того, что имеет зубья. Для того чтобы собрать пилу нагреем внешнее кольцо. Оно расширится и теперь свободно наденется на внутреннее кольцо. Когда же собранная воедино пила остынет, внешнее кольцо с силой сдавит кольцо центральное. В свою очередь центральная часть диска с такой же силой будет давить на периферию. В этом случае мы автоматически получим необходимое распределение внутренних напряжение пильного диска. А оно в таком диске не будет равномерным по радиусу. Напряжение будет расти от центра по мере приближения к зоне 0,8 радиуса. А потом изменит свой знак на противоположный. Градиент изменения внутреннего напряжения по радиусу будет выглядеть вот так.
Способы
натяжения.
Секторный
проковкой.
Проковка секторным способом подробно описана в книге
<Подготовка к работе и эксплуатация круглых пил> проф. Н.К.Якунина.
Натяжение выполняется пилоправным молотком под названием косяк. Удлинение бойка
располагается по радиусу . Удары наносятся
по предварительно размеченным 16 или 32 секторам. С максимальной
точностью, стремясь попасть в одни и те же точки с обеих сторон пильного диска.
Удары, как правило, наносятся в полную силу. 
Овальные удары пилоправного молотка формируют
вдоль размеченных радиусов расширившиеся зоны пластической деформации металла. В
итоге происходит натяжение пильного диска вследствие отталкивания секторов друг
от друга.
Неоспоримым достоинством данного способа является возможность
натяжения пильного диска в условиях лесопилки, располагая лишь минимальным
набором пилоправного инструмента. Секторный способ проковки хорошо
зарекомендовал себя для начинающих пилоправов.
Однако, сильно
проковывая
этим способом, мы
рискуем получить большое количество выпучин и хребтов. Особенно, если он
выполнен из российской малопластичной стали марки 9ХФ. Поэтому рекомендую
выполнять натяжение пильного диска постепенно, ступенчато чередуя проковку с
правкой.
Кольцевой проковкой.
Данный
способ пришел в Россию из Финляндии. Он отчасти имитирует натяжение пильного
диска вальцеванием. 
Натяжение
кольцевым
способом так же выполняется косяком, располагая удлинение бойка вдоль радиуса
пильного диска. Удары, как правило, наносятся по трем кольцам шириной в
несколько сантиметров. В отличие от предыдущего способа, каждый из ударов не
уравновешивается ударом с обратной стороны. Симметрирование происходит
суммированием воздействия от большого количества ударов распределенных в узкой
полосе.
При данном способе зона пластической деформации металла формируется
в прокованных кольцах. Увеличение проковки происходит за счет отталкивания
концентрических колец друг от друга.
Во время натяжения ведется постоянный
контроль над величиной проковки и плоскостностью пильного диска с помощью
лекальной пилоправной линейки. Форма лекальной линейки индивидуальна для каждого
диаметра и толщины круглой пилы.
Постоянный контроль натяжения с помощью
лекальной линейки позволяет точнее формировать радиусный градиент натяжения
пильного диска. А так же получать более равномерную проковку в каждом секторе. В
итоге, по сравнению с секторным способом, пилы подготовленные способом кольцевым
лучше держат перегрев подвенечной зоны от работы резания. Позволяют пилить
быстрее и дают лучшую геометрию распиловки.
Финские пилоправы
настоятельно рекомендуют совмещать проковку кольцевым способом с правкой
пильного диска. В противном случае, он так же как и предыдущий приводит к
сильным деформациям пильного диска.
Однако способ труднее осваивается
начинающими пилоправами. При бездумном применении, начинающие легко заковывают
пилы на смерть.
Кольцевой вальцеванием.
Способ создания натяжения пильного диска вальцеванием в свое
время широко пропагандировал проф. Ю.М.Стахиев. При данном способе
натяжение
создается за
счет прокатывания по концентрическим окружностям с помощью вальцовочных роликов.
Усилие вальцевания достигает нескольких тонн. Выполняется на специальных
станках. В России вальцовочные станки для пил диаметром более 800 мм не
выпускаются. Приходится использовать швейцарские и итальянские в основном
предназначенные для вальцевания камнерезных пил.
При вальцевании в узких
концентрических окружностях вальцовочных линий создаются зоны пластической
деформации металла. Как и в предыдущем способе, натяжение происходит за
счет отталкивания нескольких концентрических колец друг от друга. 
Способ характеризуется еще более
высокой степенью осевой симметрии натяжения пильного диска. Лучше сохраняет
плоскостность пилы после натяжения. С помощью частичного наложения окружностей
или автоматическим регулированием давления роликов позволяет выравнивать
натяжение пильного диска по секторам. На сегодняшний день является лучшим
способом натяжения круглых пил доступным в России.
Однако при вальцевании
происходит сильная деформация металла, на вальцовочных линиях чаше возникают
трещины. Стальная пила при работе постоянно осаживается в диаметре. При
попадании линии вальцовки на основание зубьев пилы возрастает вероятность их
обламывания. Поэтому я рекомендую не вальцевать пилы в подвенечной зоне для
снятия излишней проковки. Лучше снять ее ударами молотка. В этом случае ваша
пила прослужит дольше и распилит больше.
Термопластический
кольцевой.
Последние разработки в области создания натяжения
в
привели к
появлению способа обработки пил в подвенечной зоне лазерным лучом. В этом случае
мы боремся с рабочим температурным расширением подвенечной зоны именно в ней
самой. 
Физика процесса достаточно проста. При
нагревании стали до температуры в несколько сотен градусов происходит ее
линейное расширение. После охлаждения металл в этом месте сжимается и занимает
меньший объем, чем до нагрева.
С помощью двустороннего лазерного луча
пильный диск интенсивно прогревается в узкой полосе расположенной
непосредственно под зубьями. После остывания пилы, происходит ее предварительное
сжатие в подвенечной зоне. При данном способе мы не раздавливаем пильный
диск изнутри, а сжимаем его в подвенечной зоне. Создавая эффект аналогичный
проковке.
На взгляд автора данный способ более всего подходит для
автоматического создания необходимого радиусного градиента натяжения пильного
диска. Секторная равномерность у него так же должна быть чрезвычайно высокая. За
счет незначительного воздействия на диск только в подвенечной зоне,
плоскостность диска после натяжения должна быть чрезвычайно высокой.
Существенный недостаток, пожалуй, только один. Мы не располагаем
оборудованием, способным выполнить натяжение пильного диска столь замечательным
способом.
Термопластический
точечный.
По данным, которыми располагает автор, одна японская
фирма использует для подготовки пил еще один способ термопластической обработки.
Натяжение создается с помощью точечных прижогов расположенных так же в
подвенечной зоне пильного диска. Физика процесса такая же, как и в предыдущем
способе. Подобные прижоги можно создать сильными токами, как при точечной
сварке. Токами высокой частоты или с помощью инфракрасного излучения. 
Данный способ видится как
значительно более доступный, и мы ведем работы по его реализации. Конечно, по
равномерности создания натяжения, он вряд ли сможет сравниться с
термопластическим кольцевым, но и оборудование для его реализации может быть
достаточно простым и дешевым.
Способы контроля натяжения.
С помощью
трехточки.
Самым распространенным способом контроля натяжения
пильного диска является определение стрелы прогиба на трехточке. При измерении
пила укладывается на три кулачка расположенные под углом 120 градусов и
находящиеся непосредственно под междузубными впадинами. Сверху прикладывается
большая пилоправная линейка, проходящая через центр пилы.
Измерение стрелы прогиба производится с
помощью пилощупа напротив кулачков на расстоянии 50 мм от центра пилы. Из трех
измерений вычисляется среднее. Затем аналогичная операция производится с
обратной стороны пилы. Величина стрелы прогиба не должна существенно различаться
с обеих сторон, что говорит о хорошей симметрии пильного диска. Круговую
равномерность проковки легко проверить, вращая пилу и удерживая на месте
линейку. Операция выполняется на телескопической трехточке. Она изображена
на рисунке.
Однако следует учитывать, что стрела прогиба показывает сумму
натяжения пильного диска. И не учитывает распределение величины натяжения вдоль
радиуса. Иными словами, величина стрелы прогиба может быть рабочая, но пила
нормально пилить не будет.
И еще, вольная пила с отрицательной проковкой так
же имеет стрелу прогиба, причем очень похожую на положительно прокованную
пилу.
С помощью лекальной
линейки.
Следующим способом контроля натяжения пильного диска
является определение правильности натяжения с помощью лекальной линейки. Рабочая
сторона лекальной линейки выполнена слегка выпуклой. Эта выпуклость не
равномерная и не симметричная. Она соответствует 
геометрии идеально прокованного пильного диска. Для
проверки диск укладывается на столе и приподнимается рукой. Таким образом, он
опирается на две точки. Более широкая часть линейки прикладывается к центру
пильного диска и перпендикулярно линии между опорами.
Там где лекальная
линейка касается поверхности, требуется дополнительное кольцевое натяжение
пильного диска. Натяжение обязательно контролируется в разных секторах и с обеих
сторон пилы.
Данный способ дает более четкую картину распределения натяжения
по радиусу пильного диска. И позволяет полнее совмещать правку и проковку пилы.
Однако требует постоянного контроля общей стрелы прогиба на трехточке. Иными
словами, прилегание пилы к лекальной линейке может быть полное с обеих сторон
пилы. Но пила хорошо пилить не будет из-за малой стрелы прогиба и соответственно
недостаточной общей проковки. Способ требует дополнительного контроля проковки
центра пилы с помощью прямой радиусной линейки. Линейка при этом прикладывается
к приподнятой пиле по центру.
С помощью ИТБ с
пневмоцилиндром.
Величину и знак натяжения пильного диска с
высокой точностью можно определить с помощью измерителя торцевого биения. К нам
эта методика пришла из практики подготовки камнерезных дисков. Определение знака
проковки является очень важным моментом для выработки стратегии подготовки
пильного диска. 
Измерение производится следующим образом. Пила устанавливается на
измеритель торцевого биения. Который, оборудован пневмопоршнем, распложенным под
углом 90 градусов относительно индикатора отклонения, например, часового типа.
Поршень давит на пилу в подвенечной зоне с усилием 20 кг. В зависимости от
величины и знака проковки крыло пильного диска, находящееся напротив индикатора,
ведет себя по-разному.
При нулевой проковке отклонения не наблюдается. При
положительной проковке пильный диск становится чашеобразным, а показания
индикатора соответственно положительными. Отрицательная проковка заставляет
крыло, расположенное перед индикатором отклоняться в сторону обратную
приложенному усилию. Что приводит к отрицательным показаниям индикатора.
Данный способ очень точно определяет знак натяжения вблизи нулевой зоны
проковки пильного диска. Позволяет измерять величину отклонения и составлять
диаграммы напряженности пильного диска по окружности. Разница в величине
проковки пильного диска измеренная по окружности не должна быть более
20%.
Величина стрелы прогиба, измеренная на трехточке, больше величины
отклонения индикатора при давлении пневмопоршня с усилием 20 кг примерно в 1,5
раза.
Кучеров
В.В., Директор <Уральской школы пилоправов> им.
Н.К.Якунина
Назначение и виды дисковых пил
Дисковые дереворежущие пилы предназначены для продольной, поперечной и смешанной распиловки древесины в виде бревен, брусьев, досок, заготовок и древесных плитных материалов. Они используются в качестве режущего инструмента в круглопильных деревообрабатывающих станках, широко распространенных в лесопильно-деревообрабатывающей промышленности; многопильных, обрезных, прирезных, торцовочных, дилено-реечных, форматных, ребровых и др.
Классификация наиболее распространенных дисковых пил: приведена на рис. 33.
Конструирование дисковых пил
Дисковая пила характеризуется размерами внешнего диаметра диска (включая режущий венец) D, диаметра внутреннего (посадочного) отверстия d и толщины s. Конструкции круглых дисковых пил, чаще всего применяемых на предприятиях, приведены на рис. 34. Круглые пилы, имеющие различную толщину по радиусу диска, характеризуются размерами толщины s у периферии (в области междузубой впадины) и sо в зоне пилы, закрываемой прижимными шайбами. Максимальный диaмeтp дисковой пилы Dмакс и диаметр посадочного отверстия предопределяются конструкцией станка. Минимальный диаметр дисковой пилы (независимо от типа) зависит от размеров распиливаемого материала и конструктивных особенностей станка.
Для станков с верхним расположением пильного диска минимальный диаметр
Для станков с нижним расположением дисковой пилы
В формулах (146), (147) увеличение диаметра на 5-10 мм требуется для создания зазора между торцовой поверхностью зажимных шайб и поверхностями заготовки или стола, а также для выхода зубьев пилы из пропила. Эти формулы справедливы для станков при поступательном движении пилы или материала во время подачи. При качательном движении подачи (маятниковые и педальные торцовочные станки) дополнительно необходимо учитывать ширину распиливаемого материала и расположение его относительно центра качения.
Начальный диаметр дисковой пилы
При выборе начального диаметра пилы, помимо конструктивных соображений, необходимо учитывать и технологические, а также возможность использования изношенной пилы на других станках. Применение пил с возможно меньшим запасом А ведет к уменьшению диаметра пилы, что вызывает повышение ее устойчивости в пропиле. По этой причине для пил меньшего диаметра допускается меньшая толщина, а следовательно, и меньший развод зубьев, что приводит к уменьшению потерь древесины в опилки и мощности на резание. Пилы стремятся выбирать с возможно меньшим начальным диаметром, но с учетом их использования потом на других станках. Выбор оптимального диаметра является общим для всех дисковых пил независимо от их вида. Толщина диска, геометрия режущего венца назначаются в зависимости от разновидности пил. Поэтому дальнейшие вопросы конструирования рассматриваются для каждой разновидности пил отдельно.
Пилы с цельным плоским диском
Полотно пил представляет собой круглый плоский диск равной толщины (рис. 34, а). Диаметр дисковых плоских пил, выпускаемых по ГОСТ 980-63, может быть равным 125-1500 мм, а диаметр посадочного отверстия 27 мм для пил диаметром 125 мм, 32 MM для пил диаметром 160-250 мм, 50 мм для пил диаметром 320-1500 мм. Диаметр посадочного отверстия пил диаметром 400-500 мм при использовании их в многопильных станках для распиловки бруса равен 80 мм. Толщина пил 1-5,5 MM с градацией от 0,2 до 0,5 мм и в зависимости от диаметра определяется эмпирической формулой
ГОСТ 980-63 предусматривается для плоских круглых пил четыре профиля зуба (рис. 34, е). Профили I и II применяются для пил, предназначенных для продольной распиловки, и отличаются друг от друга конструкцией задней грани; профиль I имеет ломаную заднюю грань, профиль II - прямую. Зуб, имеющий профиль I, обладает большей жесткостью, поэтому применяется для распиловки твердых лиственных пород и мерзлой древесины. Профили III и IV используют при поперечной распиловке древесины; они отличаются друг от друга тем, что передний угол профиля III равен нулю, а для профиля IV этот угол является отрицательным. Профиль III используется в пилах, предназначенных для станков с нижним расположением пильного вала, профиль IV - в пилах для станков с верхним расположением пильного вала. Размеры и количество зубьев пил могут быть определены для начального диаметра последующим эмпирическим зависимостям.
Количество зубьев пил по ГОСТ 980-63 принято равным для профилей I и II 36; 48; 60; 72, для профилей III и IV 72; 96; 120. Угловые величины зубьев по ГОСТ 980-63 приведены в табл. 19.
У пил для поперечной распиловки с целью обеспечения лучших условий резания делают косую заточку по передней и задней граням под углом φ. В результате угол резания боковой режущей кромки становится меньше 90°. Угол φ берут в пределах 40-45°.
При продольной распиловке фанерованных деталей и фанеры для улучшения чистоты пропила и устранения сколов по задней и передней граням также дают косую заточку под углом φ=25°, а передний контурный угол γ уменьшают до 5-10°.
Для распиловки древесностружечных и древесноволокнистых плит зубья затачивают со следующими угловыми значениями: γ = 10÷15°, α = 10÷20°, φ = 5÷15°.
Конические пилы
Конические пилы применяют в основном для ребровой продольной распиловки досок, брусьев, для получения дощечек толщиной до 12-18 мм. Их периферийная часть выполнена в виде конуса с вершиной у внешнего диаметра (рис. 34, б, в, г). Конические пилы обеспечивают чистый и узкий пропил шириной не более 2-2,5 мм вместо 4-4,5 мм у плоских, что уменьшает в 1,5-2 раза расход древесины в опилки. У односторонних конических пил одна боковая поверхность плоская, вторая наклонена под углом к средней плоскости пилы. В зависимости от положения конуса (по направлению подачи) относительно плоской части пилы односторонние конические пилы подразделяются на левоконические и правоконические.
Двусторонними коническими пилами материал распиливается на равные, а односторонними - на неравные части, при этом отпиливаемая дощечка располагается со стороны конусной поверхности.
Конические пилы изготовляют по техническим условиям СТУ 1204104-64 ГМЗ. Основные размеры их приведены в табл. 20.
Профиль зубьев конических пил такой же, как и дисковых плоских для продольной распиловки (см. рис. 34, е). Угловые значения зубьев по СТУ 1204104-64 ГМЗ приведены в табл. 21.
Линейные размеры зуба определяются по формулам (150), (151), (152) для пил при продольной распиловке. При работе односторонними коническими пилами развод на сторону конуса должен быть больше на 0,1-0,15 мм, чем на плоскую сторону пилы.
Строгальные пилы
Строгальные пилы в отличие от двусторонних конических имеют обратный конус (рис. 34, д). Поднутрение боковых поверхностей пилы к плоскости распила под углом λ = 20÷35" значительно снижает их трение о стенки пропила. В результате отпадает необходимость развода или плющения зубьев этих пил, а точное расположение боковых поверхностей зуба относительно средней плоскости пилы позволяет получить высокое качество пиления, приближающееся к строганию. Отсюда название пил - строгальные (бархатные). Они применяются для продольной или поперечной распиловки деталей под склеивание, шлифование или окраску. Пилы для продольной распиловки изготовляются по нормалям MH 134-63, а для поперечной распиловки по нормалям MH 139-63. Размеры пил по указанным нормалям приведены в табл. 22.
Зубья строгальных пил для продольной распиловки имеют профиль II с прямой задней гранью, для поперечной - профиль IV с отрицательным передним углом (см. рис. 34, а). Углы зубьев пил при продольной распиловке принимают равными: α = 25°, β = 45°, γ = 20° и φ = 5°; при поперечной распиловке: α = 40°, β = 65°, γ = -15°, φ = 30°.
Дисковые пилы, оснащенные пластинками из твердых сплавов
Дисковые плоские пилы, оснащенные пластинками из твердых сплавов, отличаются от обычных наличием напаянных на передние грани режущих зубьев пластинок из твердых сплавов ВК15 или BK11. Эти пилы выпускаются по ГОСТ 9769-61 двух типов (рис. 35): I - для распиловки древесных материалов, фанеры, а также для поперечной распиловки клееной и цельной древесины; II - для продольной распиловки клееной и цельной древесины.
Конструкция, размеры и значения угловых параметров зубьев дисковых пил, оснащенных пластинками из твердых сплавов, должны соответствовать указанным на рис. 35 и в табл. 23.
Толщина дисков пил, армированных твердым сплавом, должна быть несколько больше толщины дисков обычных пил тех же диаметров во избежание отрыва пластинок. Для оснащения пил применяют прямоугольные пластинки размером (10÷15)*(1,5÷2) мм для типа II и (10÷15)*(3,5÷4) мм для типа L Ширина пластинок в обоих случаях должна превышать толщину диска на 1,3÷1,6 мм, чтобы получить требуемое уширение зуба на сторону 0,6-0,7 мм. Для уменьшения коробления диска пилы от нагрева во время пайки пластинок в диске делают радиальные щели - компенсаторы. Наличие компенсаторов улучшает и эксплуатационные свойства пилы, предохраняя ее от вредного действия температурных напряжений. По ГОСТ 9769-61 твердосплавные пилы могут быть изготовлены и без компенсаторов.
Отдельные параметры зубьев пил на рис. 35 не указаны. Они могут быть определены из следующих зависимостей:
В настоящее время подготовлен проект ГОСТ взамен действующего. В проекте предусматривается три типа пил, рекомендуются пластинки BK-15 и ВК-6, расширен диапазон диаметров пил и др.
Передний угол зуба γ в зависимости от обрабатываемого материала для пил типа I выполняется в пределах от 10 до 20°, а диаметр посадочного отверстия - 50 и 30 мм.
Дисковые пилы со вставными зубьями
Вставные зубья для дисковых пил применяются с целью сохранения неизменным радиуса окружности резания и использования для их изготовления высоколегированных и быстрорежущих сталей. К достоинствам пил с вставными зубьями относятся простота ремонта, возможность замены и заточки зубьев без демонтажа пил. Недостатком этих дисковых пил является повышенная ширина пропила, поэтому они находят применение главным образом для продольной распиловки бревен на брусья и шпалы. Пилы с вставными зубьями выпускаются диаметром 710-1200 мм, с диском толщиной 4,2 мм и имеют 20-36 зубьев с углами: а α = 15°, β = 45°, γ=30°.
Безопасные и квадратные пилы
Безопасные пилы (рис. 36, а) получили название благодаря предотвращению обратного вылета частей заготовки при распиловке. Отличительной особенностью этих пил является малое число зубьев (8÷10) и ограничение величины подачи на один зуб:
Безопасные пилы выпускают диаметром 250-500 мм, толщиной 1,2-2,4 мм. Их рекомендуют использовать на станках с ручной подачей, которая не превышает 10-12 м/мин.
Квадратные пилы (рис. 36, б) являются разновидностью пил с малым числом зубьев. Они обладают значительной боковой жесткостью при работе благодаря возможности свободного удлинения периферийных участков вследствие нагрева пилы и используются при скоростях подачи 8-12 м/мин для различных видов распиловки. Для пиления вдоль волокон пилы на каждом углу квадрата имеют по одному зубу 1, поперек волокон - два зуба с косой заточкой 2 и при смешанной распиловке - два зуба с косой заточкой и один с прямой 3. Диаметр квадратных пил 450-900 мм; они не требуют проковки.
Правка и проковка дисковых пил
Правка пил состоит в устранении местных дефектов - выпучин, изгибов, тугих и слабых мест и придании диску плоской формы. Правят пилу перед проковкой, предварительно проверяя состояние диска с обеих сторон с помощью контрольных линеек: короткой, не более длины радиуса, и длинной, равной диаметру пилы (рис. 37). Прокладывая длинную линейку в различных местах по диаметру диска, определяют место и характер дефекта. Путем прикладывания короткой линейки к поверхности диска устанавливают границы дефекта. Сначала устраняют дефекты, нарушающие плоскостность пилы: изгибы, складки, выпучины. Далее устраняют тугие и слабые места. Правят дефекты вручную на наковальне при помощи правильных молотков (CM. рис. 30, б). Порядок нахождения и правки дефектов дисковых пил аналогичен порядку для рамных пил.
Проковка представляет собой ослабление средней части диска пилы для повышения его устойчивости в процессе пиления. Под устойчивостью прокованного пильного диска подразумевается способность противостоять воздействию на него боковых сил, возникающих при пилении. Устойчивость диска определяется следующими факторами; толщиной, неравномерным нагревом по радиусу пилы и характером ее поперечных колебаний. Ниже рассматриваются условия работы дисковых пил и характер испытываемых ими напряжений.
Во вращающемся диске под действием центробежных сил инерции возникают тангенциальные и радиальные напряжения. Тангенциальные напряжения на периферии диска, зависящие от скорости вращения пильного вала и радиуса пилы, являются растягивающими (положительными), они повышают ее устойчивость. Однако величина их при работе на деревообрабатывающих станках не превышает 60-200 кгс/см2. Напряжения от усилий резания тоже невелики и не могут поэтому явиться причиной потери устойчивости пилы в пропиле. Опасными для устойчивости дисковых пил являются напряжения в диске от неравномерного нагрева его по радиусу в процессе резания.
Работа резания, включающая упруго-пластическое деформирование древесины и стружки, трение и т. д., эквивалентно переходит в тепло, которое расходуется на нагрев стружки, материала, инструмента и окружающей среды. При этом на нагрев инструмента расходуется до 12% всей теплоты, образующейся при резании. Тепло, поступившее в тело (корпус) пилы через ее торцовую часть, распространяется по двум направлениям: к центру пилы (по радиусу) за счет теплопроводности ее материала и в осевом направлении (нормально к плоскости диска пилы) за счет теплоотдачи боковыми поверхностями пилы. Тепловое сопротивление в радиальном направлении в 1000-1100 раз выше, чем в осевом. Вследствие этого снижение максимальной температуры у впадины зуба до температуры окружающей среды происходит на относительно узком участке периферийной зоны пилы, ограниченной внутренним радиусом, равным 0,8-0,85 величины максимального радиуса пилы (включая и зубья). Эти выводы подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями температурных полей дисковых пил.
На рис. 38, а приведен типовой график распределения температуры по радиусу пилы. Перепад температуры при резании неизбежен. Нагрев пил зависит от многих факторов: режимов пиления, породы древесины, геометрии зубьев пил и др. При нормальных (нефорсированных) условиях распиловки перепад температуры колеблется в пределах 15-30° С. В результате нагрева узкой периферийной части происходит удлинение пилы, которому мешает менее нагретая (холодная) средняя часть пилы. Периферийная зона поэтому получает отрицательные напряжения сжатия.
Характер напряжений (σtτ, σtr) неравномерного нагрева приведен на рис. 38, б.
Напряжения могут достигать 500-800 кгс/cм2 при перепадах температур до 30-50° С. Излишнее удлинение режущего венца приводит к его искривлению и общей потере плоского равновесия пилы. Это обстоятельство является главной причиной выхода пилы из строя или ее недоброкачественной работы. Проковка уменьшает вредное влияние сжимающих температурных напряжений. Ослабление средней зоны пилы посредством ударов проковочным молотком на наковальне или на специальном проковочном станке (см. рис. 37, а, б, в) вызывает натяжение периферийной части пилы и возникновение в ней напряжений растяжения, которые компенсируют сжимающие напряжения от нагрева. Ослабленная средняя зона не препятствует вытягиванию периферийной под действием центробежных сил и росту в ней тангенциальных растягивающих напряжений.
Перед проковкой пилу следует разметить, проведя ряд концентрических окружностей. Удары надо наносить по радиусу от периферии к центру в точках, где радиус пересекает окружность. Проковке подвергается зона пилы, находящаяся на расстоянии 20-30 мм от ее периферии и 30-50 мм от торцовой поверхности зажимных шайб. При проковке необходимо следить, чтобы удары наносились центральной частью бойка.
Для проверки степени проковки пилу устанавливают в горизонтальном положении на три конусообразные опоры и прикладывают к ее поверхности проверочную линейку. Величина просвета из-за провисания пилы под собственным весом характеризует степень проковки. Величина просвета обратной стороны должна быть такой же, как и первой.
В процессе работы натяжение наружной части постепенно теряется из-за износа, нагрева при резании, заточке и др. Поэтому периодически следует проверять состояние пилы (через 3-4 переточки) и восстанавливать вторичной проковкой необходимое натяжение (см. рис. 37,в). Величина просвета (стрела прогиба) для новых дисковых пил, по ГОСТ 980-63, зависит от диаметра, толщины пилы и составляет приблизительно: для пил диаметром D = 250÷360 мм 0,1-0,4 мм; D = 400÷710 мм 0,2-0,5 мм; D = 800÷1500 мм 0,5-2 мм.
Конические пилы проковывают так же, как и плоские, а величину просвета определяют только с одной стороны - плоской. Стрела прогиба конических пил в зависимости от их диаметра должна соответствовать ориентировочно следующим значениям: для D = 500 мм 0,3-0,35 мм, для D = 600 мм 0,35-0,4 мм и для D = 700÷800 мм 0,4-0,5 мм. Строгальные пилы и пилы, оснащенные твердосплавными пластинками, не проковываются.
Менее распространенным, но хорошим способом, имеющим то же назначение, что и проковка, является способ вальцовки средней зоны пилы по концентрическим окружностям. Вальцовка дисковых пил может быть выполнена тем же оборудованием, что и вальцовка рамных пил. Для этого к вальцовочному станку ПВ-5 устанавливают приставку, чтобы закрепить пилу (рис. 39, а). Вальцовку средней зоны можно заменить вальцовкой в один след периферийной части на радиусе, равном приблизительно 0,85 наружного радиуса пилы. Цель вальцовки, как и проковки, состоит в создании в периферийной части пилы растягивающих тангенциальных напряжений. Степень вальцовки определяется стрелой прогиба пилы, установленной на три опоры.
Имеется и другой способ контроля степени подготовки пилы - определение частоты собственных колебаний, которая зависит от ее напряженного состояния. Этот способ сравнительно трудоемок и используется пока только в лабораторных условиях.
Дисковые пилы имеют ряд критических чисел оборотов, на которых частота собственных колебаний равна или кратна частоте вращения пильного вала, что приводит на этих оборотах к росту амплитуды поперечных колебаний пил или даже к потере ими плоской формы равновесия. Наиболее опасными являются вторая и третья веерные формы потери устойчивости пилы, а их частота как раз лежит в области чисел оборотов пильного вала на наиболее широко распространенных деревообрабатывающих станках. Проковка позволяет за счет повышения частоты собственных колебаний сдвинуть эти опасные формы колебаний в область повышенных чисел оборотов, не применяемых на станках.
Новые способы компенсации температурных напряжений
Приведенные выше способы компенсации температурных напряжений имеют существенные недостатки. Проковка - трудоемкая операция, слабо поддается механизации, для ее выполнения необходимы высококвалифицированные специалисты - пило-ставы. Несколько менее трудоемка вальцовка, выполняемая на вальцовочном станке. Отсутствие в настоящее время достаточно проверенных практикой нормативов проковки (вальцовки), недостаточный во многих случаях уровень квалификации пилоставов, субъективность оценки напряженного состояния дисков пил часто не позволяют получить желаемые результаты. Кроме того, эта мера не является достаточной для исключения вредного влияния перепада температуры по радиусу пилы. Так, возможные тангенциальные напряжения в периферийной зоне пил после проковки (вальцовки) составляют 200-400 кгс/см2, в то время как сжимающие температурные напряжения достигают 800 кгс/cм2 и выше. Поэтому нужны новые способы для ликвидации напряжений от неравномерного нагрева по радиусу пил.
Одним из возможных путей в решении этого вопроса является искусственная стабилизация или ликвидация температурного перепада на основе оснащения станков устройствами для охлаждения периферии или нагрева средней зоны пилы. Схемы устройств, разработанные кафедрой станков и инструментов ЛTA имени С.М. Кирова, для выравнивания температуры по радиусу путем охлаждения периферии водовоздушной смесью и нагрева средней зоны пилы фрикционными нагревателями приведены на рис. 39, б, в. Применение этих устройств позволяет уменьшить толщину пилы на 30-35%, одновременно получая более экономичную, качественную и точную распиловку.
Установка дисковых пил в станке
Дисковые пилы закрепляются на пильном валу станка с помощью зажимных шайб, одна из которых, коренная, неподвижно на шпонке крепится на валу, а вторая, зажимная, свободно одевается на вал и прижимает пилу к неподвижной шайбе с помощью гайки (рис. 40). Диаметр шайб зависит от диаметра пилы D и может быть вычислен по формуле:
Внутренние части обеих шайб имеют в середине выточку, обеспечивающую более плотное и надежное закрепление пилы. Чтобы избежать отвертывания при работе гайка должна иметь резьбу, обратную вращению вала. Пила должна надеваться на вал свободно и быть строго соосна ему. Для этого наибольший зазор между диаметром внутреннего отверстия и валом не должен быть более 0,1-0,12 мм. При наличии шайб с самоцентрирующим конусом допуск на посадку не устанавливается. Опорная поверхность коренной (базирующей) шайбы должна быть строго перпендикулярна оси вала и иметь шлифованную поверхность. Ее торцовое биение не должно превышать 0,03 мм на диаметр 100 мм. Для ограничения поперечных колебаний дисков пил вдоль его боковых поверхностей на расстоянии 0,2-0,3 мм в зоне резания ставят ограничители (коксы).
После закрепления пилы устанавливают расклинивающий нож, который должен иметь горизонтальное и вертикальное перемещение. Расстояние между ножом и пилой не должно превышать 10-15 мм, а толщина его задней кромки на 0,2-0,3 мм должна превышать ширину пропила. Для конических пил толщина расклинивающего ножа должна быть равна примерно 6 мм, что значительно больше ширины пропила. При работе пилу закрывают металлическим ограждением.
Технические требования к дисковым пилам
Точность и качество поставляемых заводом-изготовителем дисковых дереворежущих пил оговорены соответствующими ГОСТ и нормалями. Основные допускаемые отклонения линейных и угловых параметров для дисковых пил по ГОСТ 980-63 приведены в табл. 24.