Глава 8. Пиление Общие вопросы пиления

Пиление- это процесс деления древесины тонким, имеющим распо­ложенные по периферии резцы инструментом с превращением в стружку объема древесины между получающимися частями. При срезании и удалении узких стружек (опилок) в заготовке позади инструмента образуется пропил.

П

Рис. 8.1. Конструкция режущей части пил: а - элементы пилы; методы уширения зубчатого венца и пропила 6- разводом зубьев, в- плющением зубьев, г - напайкой пластинок

иление на станках осуществляется многорезцовыми (зубчатыми) инструментами- пилами. Элементы пилы- впадины 1, зубья 2, тело (рис. 8.1, а). В отличие от элементарного однолезвийного открытого реза- ния пиление — трехлезвийное закрытое резание.

Пиление классифицируют по виду инструмента: рамными пилами, ленточными, круглыми, специальными пилами.

По ориентации поверхностей пропила относительно волокон древе­сины различают пиление продольное, поперечное и смешанное под углом к волокнам. Важно отличать продольное и поперечное пиление от одно­именных главных видов простого резания; о виде резания можно говорить только для каждого отдельного лезвия зуба пилы.

Рамная пила представляет собой стальную полосу, по рабочей кром­ке которой насечены зубья. Различают пилы для вертикальных лесопиль- ных рам с приклепанными планками длиной 1 250.. Л 950 мм, шириной 180 мм, толщиной 2,0...2,5 мм (тип А, рис. 8.4, а) и без планок длиной 1 100, 1 250 мм, шириной 160 мм, толщиной 1,6...2,2 мм (тип Б, рис. 8.4, б); для тарных лесопильных рам без планок длиной 600, 685 мм, шириной 80 мм, толщиной 1,0... 1,4 мм (тип Б, рис. 8.4, г); для горизонтальных лесопиль­ных рам длиной 2 300 мм, шириной 160 мм, толщиной 2,0 мм, имеющие чередующиеся по направлению участки зубьев (рис. 8.4, д). Длина пилы выбирается в зависимости от характеристики лесопильной рамы. Можно записать простое соотношение между длиной пилы L, мм, ходом пильной рамки Н, мм, и наибольшей высотой пропила £_тах

L = 300 + /_тах+ Н, (8.36)

где 300 - длина части пилы, занимаемой крепежной оснасткой (верхними и нижними захватами, прокладками), мм.

Ширина пилы выбирается с учетом расстояния между передними и задними вальцами лесопильной рамы. Для долговечности инструмента имеет смысл выбирать широкие пилы (В = 200 мм).

При выборе толщины пилы приходится разрешать следующее про­тиворечие: чтобы добиться минимальных потерь древесины и снизить энергозатраты на резание, надо стремиться к применению тонких пил; но чтобы достичь высокой точности распиливания, надо обеспечить доста­точную жесткость (устойчивость) пилы, а это сделать легче всего, увели­чивая толщину пилы. Толщину пил выбирают, пользуясь эмпирической зависимостью

*.=( °’1-0,12)7й- (8.37)

Меньшие значения Ь_п относятся к распиловке хвойных пород древе­сины и к плющеным зубьям, большие - к распиловке твердых лиственных пород и к разведенным зубьям.

Шаг зубьев /₃ должен быть увязан с работоспособностью впадины. Из уравнения (8.6) следует, что

t, = -JSja/Q . (8.38)

Существенная характеристика рамных пил - геометрия зубьев (рис. 8.4, в). Поскольку пилы предназначены для продольного распиливания, геометрия зубьев отражает особенности этого вида резания. По ГОСТ 5524-75 предусматривается один профиль зубьев - с ломанолинейной задней гра­нью. Угол резания главного (короткого) лезвия зуба 5 = 75°; у = 15°; р = 47 , а — 28°; /₃= 18...40 мм; А₃ = 16...26 мм; /₃ = 7...16 мм; г = 3...8 мм. Такую геометрию можно считать удовлетворительной: главная режущая кромка режет в торец (самый тяжелый случай), этим условиям вполне отвечает угол резания 15°, прочность зуба достаточна. Боковые кромки режут попе­рек волокон (самое слабое сопротивление древесины), поэтому 8_6<ж = 90°. Косая заточка зуба, т. е. угол резания для боковых кромок 8б_Ш<⁼ 60°, желательна, но это усложняет подготовку пил, а заметного снижения уси­лий или шероховатости поверхности пропила не дает. Задний угол а мо­жет быть уменьшен (усилия по задней грани растут при а< 10°), однако это вызывает уменьшение емкости впадины между зубьями, что может снизить производительность процесса резания. Реже применяются не пре­дусмотренные ГОСТ рамные пилы с прямой задней гранью для обработки мягкой древесины (у = 12°; (3= 33°; а = 45°; 8= 78°) и с криволинейной задней гранью для обработки твердых пород (8 = 80.. .84°).

Установлены следующие допускаемые отклонения линейных и угло­вых величин рамных пил: по длине пилы ± 2 мм; по ширине ± 0,5 мм; по толщине ± (0,12...0,18) мм; по шагу и высоте зубьев ± 0,5 мм; по угловым величинам ±2. Шероховатость боковых поверхностей R_a= 1,25 мкм; пе­редней и задней граней R_z — 20 мкм. Материал рамных пил — легированная сталь 9ХФ или 9ХФМ. Их твердость после закалки должна быть в преде­лах HRC₃ 43...47. Зарубежные рамные пилы также производятся из легированных сталей, среди наилучших марок заслуживает внимания никелесодержащая UNB15N20 шведской фирмы «Uddeholm».