Развод и заточка ленточных пил

Малая ширина пропила обуславливает относительно низкие затраты энергии на разделку материала. И, наконец, ленточной пилой можно разрезать заготовку практически любой толщины, в то время как геометрия дисковой пилы накладывает ограничения на толщину разрезаемого ею материала. Однако чтобы воспользоваться всеми этими преимуществами, ленточные пилы нужно уметь правильно подготавливать к работе. К основным подготовительным операциям относятся заточка и разводка ленточных пил.

Материал пил

Пилы для дерева производят из инструментальной легированной стали, имеющей твердость 40-45 HRC. Отечественные производители используют стали 9ХФ, В2Ф (для ленточных пил по металлу) и др., зарубежные — свои стали (C75, Uddeholm UHB 15 и пр.). При закалке зубьев таких пил токами высокой частоты они могут приобретать твердость до 64 HRC и выше.

Пилы для резки углеродистых сталей и цветных металлов небольшой толщины также изготавливают из инструментальной стали с обязательной закалкой зубьев токами высокой частоты. Однако чаще для резки металла используют биметаллические пилы, у которых полотно изготовлено из пружинной стали, а полоска, на которой нарезаются зубья, из быстрорежущей стали с высоким содержанием вольфрама и кобальта. После закалки она приобретает твердость до 65-69 HRC. Быстрорежущую сталь приваривают к основанию пилы электронным лучом.

Биметаллические пилы способны резать толстый металл из инструментальных, нержавеющих, жаростойких и других сталей, сплавов титана и прочих металлов.

Зубья с большей износостойкостью получают наплавляя их стеллитом (сплавом на основе хрома и кобальта с добавками вольфрама и/или молибдена) или припаивая к ним пластинки из твердых сплавов. Такие пилы превосходят по своим режущим способностям биметаллические. Их используют для резки стекловолокна, автопокрышек, кабелей, армированных пластмасс, жаропрочных сплавов, графита, газобетона, кирпичей и прочих трудно поддающихся обработке резанием материалов.

Геометрия зубьев ленточных пил

Для распиловки древесины применяются три основных типа зубьев: для столярных работ, для делительных пил, для распиливания брусьев и бревен.

Конкретные значения углов заточки ленточных пил определяются производителями, исходя из множества факторов. В общем же можно выделить такую зависимость — чем тверже древесина, тем меньше передний угол (γ).

Для пил по металлу также используют различную форму зуба в зависимости от того, для резки какого металла они предназначены. У пил с постоянным шагом различают две основные формы.

Стандартная, предназначенная для резки тонкостенного металла с короткой стружкой с передним углом (γ) равным 0°.

Зуб с положительным передним углом (γ), используемый в пилах для резки толстостенного металла с длинной стружкой.

Для тонкостенного материала применяют пилы с относительно малым шагом (количество зубьев на дюйме — от 4-х до 18-ти). Пилы для резки толстостенного материала не нуждаются в большом количестве зубьев, их число составляет 1,25-6 зубьев на дюйм.

Для устранения эффекта резонанса, приводящего к вибрациям полотна, некоторые пилы делают с переменным шагом, при котором расстояние между зубьями изменяется в рамках отдельной группы. Размер шага обозначается наибольшим и наименьшим значениями.

Развод ленточных пил

Существуют несколько видов разводки, названия которых могут отличаться у разных производителей. Основные виды такие.

Стандартная, при которой зубья поочередно отгибаются в противоположные стороны.

Зачищающая, у которой после отгиба двух зубьев, третий не разводится, оставаясь на месте.

Применяется в основном для пил, предназначенных для резки особо твердых сплавов и материалов. Каждый третий зуб имеет трапецеидальную форму, он остается по центру пилы и служит для направления всей пильной ленты.

Волнистая, самая сложная, при которой зубья отгибаются с переменным значением величины отгиба, образуя своеобразную волну.

При разводе отгибают не весь зуб, а только его часть на расстоянии 1/3-2/3 от вершины. У производителей пил имеются свои рекомендации по параметрам развода их пил, однако в общем случае значения, рекомендуемые ими, укладываются в диапазон 0,3-0,7 мм.

Общим правилом является то, что развод у ленточных пил для резки мягких пород древесины должен быть больше, чем у пил для обработки твердых пород. Но никогда не должен быть такой выгиб зубьев, чтобы оставался не вырезанный клин по центру.

При разводе должна быть обеспечена его одинаковость для всех зубьев. Отклонение не должно превышать 0,1 мм. При неравномерной разводке пила может уходить в сторону более сильного развода.

Приспособления для развода

Простое рычажное разводное устройство (модель РУ-05) представлено на рисунке ниже.

Пила устанавливается в паз устройства зубом напротив щупа стрелочного индикатора, служащего для замера величины развода. С помощью передвижной шкалы стрелка индикатора устанавливается на ноль.

При нажатии на разводной рычаг болт (1) давит на зуб, изгибая его и осуществляя тем самым его разводку. Стрелка индикатора показывает величину разводки. Вворачиванием или выворачиванием болта устанавливается её требуемое значение, после чего болт стопорится контргайкой (2).

Развод осуществляется через один зуб, после чего полотно разворачивается, и операция повторяется в отношении остальных зубьев.

Есть и более простые устройства для развода, предназначенные для развода пил-ножовок. Хотя они не могут обеспечить высокой точности и требуют определенных физических усилий, в крайнем случае , можно воспользоваться и ими.

Заточка ленточных пил

В зависимости от твердости зубьев, для заточки ленточных пил применяются разные круги — электрокорундовые, алмазные или эльборовые (они же боразоновые). Для заточки пил из инструментальной стали используются корундовые круги на бакелитовой основе. Заточка биметаллических леточных пил или других пил с зубьями высокой твердости требует эльборового или алмазного круга.

Форма используемого круга определяется параметрами пилы и способом заточки — т.е. тем, какой у пилы профиль зуба и какая затачивается грань. Круг может быть профильным (иметь форму идентичную профилю зуба), плоским, чашечным, тарельчатым. Для выбора зернистости абразива, в соответствии со стадией заточки, можно воспользоваться таблицей в статье про бруски для заточки. Окружная скорость не должна превышать 20-25 м/с.

Для повышения стойкости заточки, важной является её доводка (обработка передней и задней грани мелкозернистым оселком), осуществляемая после заточки.

Большинство инструкций по заточке ленточных пил рекомендуют производить заточку по передней поверхности зуба или одновременно по передней и задней поверхностям. На практике же нередко заточку производят по одной задней поверхности зуба — из-за особого удобства этой операции.

Вообще, ленточные пилы отличаются неприхотливостью в отношении заточки. Их можно затачивать разными по составу и форме кругами, по профилю зуба или передней и/или задней поверхностям, специальными станками и вручную.

Можно выделить два основных способа заточки ленточных пил — полнопрофильную заточку боразоновым профильным кругом и заточку граней зуба по отдельности.

Полнопрофильная заточка ленточной пилы является наиболее качественной. При ней эльборовый круг, имеющий форму, точно соответствующую форме профиля зуба, за одно движение затачивает всю межзубовую впадину с задней и передней поверхностями соседних зубьев. При этом абсолютно точно сохраняются все параметры профиля зуба и исключаются угловатые формы у основания зуба, ослабляющие пилу.

Станки и приспособления для заточки

Недостатком полнопрофильной заточки является необходимость иметь свой заточной круг для каждой пилы определенного профиля.

Существует большое количество станков для заточки пилы по передней, задней или передней и задней поверхностям зуба. В качестве заточных кругов применяются плоские круги с подходящим абразивом — электрокорундом, эльбором или алмазным напылением.

Принцип их работы схож с действием станков для полнопрофильной заточки. Движение круга с двигателем синхронизировано с движением толкателя, пошагово передвигающим пилу.

Специальные заточные станки с автоматическим режимом заточки целесообразно использовать при большом объеме заточных работ. При эпизодической заточке ленточной пилы в домашних условиях резоннее затачивать пилу вручную на обычном заточном станке или с помощью гравера. Затачивать можно как по передней, так и задней грани.

Так выглядит заточка ленточной пилы по передней поверхности зуба на заточном станке корундовым кругом со скошенной под передний угол кромкой .

Заточка ленточной пилы по задней поверхности:

Нужно не забывать периодически править шлифовальный круг.

А вот так выглядит заточка по задней поверхности зуба гравером с маленьким плоским кругом.

Несмотря на большую скорость вращения (10000 об/мин, при минимальной скорости вращения), благодаря маленькому диаметру круга (20-30 мм) обеспечивается нормальная окружная скорость — 11-16 м/с. При работе нужно обязательно одевать защитные очки или маску, т.к. из-за утончения круга, велика вероятность его частичного или полного разрушения.

Ну, а если отсутствует станок и гравер, заточить пилу можно и "дедовским" способом — с помощью надфиля. Заточка осуществляется несколькими движениями (3-4) по задней и/или передней грани зуба. Вообще-то, операция эта довольно простая и навык качественной заточки при определенном старании приобретается довольно быстро.

Видео:

Мы хотели бы рассказать Вам о типичных ошибках, возникающих в процессе заточки и разводки ленты.

1. Подобные трещины возникают из-за неправильной установки направляющих роликов. В результате тыльная сторона пилы во время работы все время трется о бортик ролика.

3 и 3а. Визуально заметно, что при заточке заточной круг проходит неполный профиль зуба. Ошибка в установке угла наклона головки заточного станка или в профиле заточного камня, если используется не боразоновый диск CBN.

Кроме того, причина может крыться в выработке эксцентрика заточного станка. Трещины появились в том месте, которое не было проточено.

4 и 4а. Нулевой угол атаки – лента во время работы сильно дребезжит, что приводит к вибрации пилящей головы. В этом случае на теле пилы появляются трещины в месте, обозначенном кругом.

Причиной является неправильная установка головки заточного станка. При очень маленькой (4а) высоте зуба лента начинает "волнить" из-за того, что пазух недостаточно большой, чтобы выбрасывать опилки, которые в этом случае очень мелкие (пыль).

5. Зуб не заточен до конца. Причиной этого является неосевая установка головки заточного станка по отношению к прижиму. Лента быстро затупится.

6. Слишком большая разводка зуба. Режущая кромка зуба (верхушка) не равноудалена от кромки пазуха ленты, которая очень быстро притупляется. Появляются значительные рывки головы во время распила.

7. Грот разводного инструмента установлен слишком низко, что вызывает заметные отклонения ленты ниже пазуха зуба. Такая лента делает «волну» в пропиле, несмотря на правильные показания разводного инструмента.

Дарьюш Куява
Начальник отдела обслуживания клиентов
Wood-Mizer, Польша

Устали от волны на доске? Мы расскажем как правильно разводить зубья ленточной пилы. Часть 2.

Любой лесопромышленник, собирающийся приобрести пилораму, естественно, надеется на получение прибыли. Но нужно помнить о том, что для стабильной работы лесопильного предприятия необходимо качественно подготавливать пилы. Причем делать это придется практически ежедневно. В предыдущих статьях мы рассказывали о наладке процесса пиления, о новом способе заточки ленточных пил, а также начали разговор об одном из самых сложных процессов при подготовке пил к работе — процессе разводки зубьев. В этой публикации мы подробнее поговорим об этом процессе.

II. Ручной усовершенствованный способ разводки зубьев (по типу пресса)

Чтобы при разводе не возникал эффект «качелей», необходимо перед нажатием толкателя на зуб так зафиксировать тело ленточной пилы, чтобы оно не имело возможности двигаться. Это можно сделать только при жестком зажатии тела пластиной под разводимым зубом.

Наиболее просто это можно сделать, разделив функции зажатия тела пилы и надавливания толкателем на зуб. Такие станки продаются. Однако разводить по очереди двумя движениями очень неудобно, хотя в принципе и возможно. Но главное состоит в том, что, хотя производители и решили проблему «качелей», сам станок делают очень некачественно, да к тому же и без некоторых основных узлов, что все равно не позволяет хорошо разводить ленточную пилу такими разводными.

Станок, который одним нажатием последовательно сначала жестко зажимает тело пилы пластиной, а затем производит нажатие толкателем на зуб, изготовлен очень хорошо и со всеми необходимыми узлами, смогла сделать только фирма IRN. Мы одними из первых, лет десять назад, приобрели у них такой разводной. До сих пор на нем разводятся пилы, и мы им очень довольны.

Когда мы начали три года назад продавать наши заточные станки с профильным диском, то в комплект к нему всем рекомендовали разводной станок фирмы IRN. Но в последние год-полтора с этими разводными стали возникать проблемы. Цена на них увеличилась в два раза — с 12 тыс. до 25 тыс. рублей, а главное, качество изготовления ухудшилось. По крайней мере, многим из тех, кто брал этот разводной в комплект к нашему заточному, приходилось сначала привозить его к нам на доработку, после чего проблем с разводом ленточных пил у них уже не было.

Чтобы таких проблем у пользователей больше не возникало, нами был разработан и сейчас начинается серийно выпускаться разводной станок под индексом РС30/60.

III. Развод двух зубьев сразу

Станки, производящие развод двух зубьев сразу, изготавливаются следующих видов:
• вместе с заточным станком;
• отдельно только разводной станок, работающий от двигателя;
• отдельно только разводной станок с ручной подачей в виде колеса ( фото 1 ) или рычага.

Станки для этого варианта сильнее всего рекламируются продавцами, потому что они вроде бы должны облегчать работу заточнику, проводя развод двух зубьев сразу на обе стороны ленточной пилы. Это очень хорошая рекламная «лапша» для ушей тех, кто никогда самостоятельно не разводил ленточные пилы. Те же, кто хотя бы раз готовил пилу к работе, прекрасно знают, что каждый зуб на пиле разводится индивидуально. Зуб всегда отводится толкателем на величину, большую, чем необходимый развод. При отводе толкателя обратно зуб всегда отпружинивает на некоторое значение назад. Причем даже для одной пилы отпружинивание назад каждого конкретного зуба может колебаться в пределах 5 — 25 единиц индикатора. Поэтому заточнику практически всегда приходится делать два-три нажатия, часто до разных значений индикатора каждое (то есть с разным усилием), для получения необходимого значения развода. Также встречаются зубья, которые пружинят хуже других и уже при одном-двух нажатиях до показаний индикатора, как на хорошо пружинящих зубьях, остаются на значениях, больших, чем необходимый развод, и их приходится специально отгибать обратно.

Теперь вам должно быть понятно, что одним нажатием хорошо развести два зуба сразу просто невозможно. Но станки хорошо продаются, и некоторые даже довольны получаемым результатом. Разводя пилу на таком станке, всегда надо знать: вы никогда не получите гарантированно хороший развод ленточной пилы. Развод всегда будет непредсказуем. При небольших подачах каретки, случайно попавшейся партии пил с более менее одинаково отпружинивающими зубьями, новым чистым механизмом иногда удается пилить нормально. Но проблемы обязательно возникают потом. А вот искать причину этих проблем начинают где угодно, только не в разводном, считая, что он очень хороший. Почти на всех таких разводных производители даже индикаторы не ставят. Объясняя это тем, что вы один раз все установите, а дальше только разводите: молоточки бьют всегда одинаково и чего тут проверять. А вы проверьте и убедитесь сами, какой большой разброс в значениях развода на самом деле.

К тому же на точность получаемого развода в этих станках сильно влияют те же причины, что и в классических: попадание грязи в механизм, риски на упоре толкателя и опорных пластинах. Особенно сильно сказывается высота разводимой части зуба.

IV. Автоматический

Единственный действительно автоматический разводной станок изготавливается фирмой Wood-Mizer. Развод каждого зуба производится с одной стороны пилы пневмотолкателем несколькими регулируемыми по силе ударами с постоянным контролем по электронному микрометру реально получаемого развода. Следующий зуб для развода толкателем автоматически будет подан только после того, как индикатор покажет заданное значение. После окончания развода одной стороны станок останавливается. Затем пила снимается со станка, выворачивается, снова устанавливается на станок, и производится развод с другой стороны.

Станок был бы очень хорош, если бы не его цена. Она на сегодняшний день составляет примерно 350 тыс. рублей, что неоправданно даже для сервисных центров, не говоря уже о простой пилораме. И хотя представители фирмы Wood-Mizer утверждают, что они продают эти разводные станки, я лично их ни разу в работе не встречал и видел только на выставках.

Рекомендации по подготовке разводного станка к работе

Индикатор

• Перед разводом необходимо обязательно деревянным бруском снять заусенцы, образовавшиеся после заточки, иначе индикатор будет давать неверные показания.
• Если у вас индикатор ведет измерения в дюймах, лучше сразу заменить его на индикатор, измеряющий в миллиметрах, так как одно деление индикатора в дюймах соответствует приблизительно двум с половиной делениям индикатора в миллиметрах. Таким образом, когда заточник делает допуск в два деления в дюймах, это соответствует пяти делениям в миллиметрах, что очень много, и наоборот допуск в два деления в миллиметрах соответствует всего половине деления в дюймах. Разводка, когда индикатор отградуирован в миллиметрах, становится более точной. Пила пилит равномерно, без рывков.
• Головка индикатора должна ходить мягко, без заеданий и не застревая.
• Для того чтобы острие зуба обязательно упиралось в плоскость торца индикатора, он должен иметь диаметр 7 — 10 мм.
• Каждый день или хотя бы раз в неделю обязательно надо проверять ноль индикатора. Для этого берется стеклянная (ее проще сделать) или металлическая пластина толщиной не менее 2 мм, длиной 100 — 150 мм (так чтобы она становилась на опорные точки) и шириной 40 — 50 мм. Пластина ставится на место пилы, фиксируется подпружиненными упорами или упорной пластиной, которые должны прижимать тело пилы к неподвижной пластине, и выставляется ноль.

Поскольку стекло практически идеально ровное, ноль выставляется очень точно, главное здесь не передавить, иначе стекло просто расколется.

Неподвижная и подвижная пластины

• Плоскости пластин должны быть прямоугольными, без изгибов, выработки и грязи. Торец неподвижной пластины, к которому прижимается зуб, должен быть прямым, без выработки.
• Перед каждой разводкой пластину обязательно надо почистить, иначе прилипшая на нее грязь обязательно собьет разводку и сделает ее неравномерной.

Опорные точки

• По мере работы опорные точки изнашиваются, в них появляются углубления, в которые может время от времени попадать спинка ленточной пилы, и зубья будут разводиться на разной высоте. Пила будет пилить рывками. Изношенные опоры необходимо заменять.

Подпружиненные упоры
• Следите за тем, чтобы во время надавливания на зуб для развода тело ленточной пилы не отжималось от неподвижной пластины, то есть пружинам упоров хватало силы его держать. Если все же тело отходит, попробуйте подтянуть пружину специальными винтами.
• Также надо следить за износом торцов этих упоров. Они должны прижимать тело всей плоскостью. Если вы это упустите, то получите «качели».

Постарайтесь заставить заточника делать допуск при разводе не более двух-трех делений. Тогда пила будет пилить долго и качественно. Но, как показывает практика, обычно делается допуск пять-десять делений.

В этом случае даже самая лучшая ленточная пила может заволнить уже после первого бревна.

Для проверки разводки отдельно продаются недорогие индикаторы. Если вы хотите, чтобы заточник более ответственно относился к разводке, купите этот прибор и хотя бы иногда им пользуйтесь.

Очень важно устанавливать начальное положение пилы в разводном устройстве (рис. 2). Многие ставят нижний уровень по впадине зуба. Это неправильно. Развод зуба получается дугой от корня. Это очень большой рычаг, поэтому уже при небольшом затуплении, а на сучках, скорее всего, сразу пила будет волнить. Нижнюю границу необходимо устанавливать в зависимости от типа пилы, учитывая, что чем она меньше, тем устойчивее будет пила в пропиле. Но при этом надо всегда помнить: чем сильнее зафиксирован каленый зуб в теле пилы, тем расстояние должно быть больше. Иначе при разводе вы просто будете ломать зубья.
• Constant hardness — 3 мм.
• Flex back — Hard Edge, Hard Back при слабой фиксации зуба — 3,5 мм.
• Flex back — Hard Edge, Hard Back при средней и сильной фиксации зуба — 4 мм.
Но даже при правильной установке высоты при смятой опорной плоскости неподвижной пластины вы все равно получите радиус (рис. 2а) и соответствующее качество пиления. Необходимо, чтобы плоскости неподвижной пластины были ровными, тогда конец зуба будет отгибаться по ломаной и тем самым приобретет максимальную устойчивость к нагрузкам (рис. 2б).

Толкатель зуба

Упор толкателя должен приходиться приблизительно на 2 мм ниже вершины зуба, тогда развод будет проводиться нормально.

Внимание. Зубья надо разводить не одним сильным нажатием, а двумя-тремя не очень сильными. Тогда вы всегда правильно разведете зубья и ни один не сломаете.

Если вы перегнули каленый зуб, отгибая его назад, нужно браться, чтобы он не сломался, не за режущую кромку, а чуть ниже, за спинку.

Даже хороший заточник в силу описанных выше причин никогда не знает, правильно ли он развел ленточную пилу. Необходимо, чтобы заточник обязательно, после того как был проведен развод в одну сторону, снова быстро просмотрел развод 7 — 15 зубьев. Если развод соответствует тем значениям, которые должны быть, тогда все в порядке и можно работать дальше. Если же он увидит другие цифры, необходимо срочно приводить станок в порядок, иначе получится заколдованный круг. Пила плохо пилит, волнит, испытывает сильные напряжения, быстро возвращается к заточнику, у него растет объем работ. Вместо трех-пяти ленточных пил в день, ему надо делать 10 — 15. Пилы мало пилят и быстро рвутся. В итоге из-за одной неверной операции в убытке все: хозяин теряет деньги на пилах, заточник не справляется с объемом работ, рамщик не может нормально работать.

Теперь вы знаете, как правильно подготовить ленточную пилу к работе. Важно помнить, что пилорама приобретается для получения прибыли. Поэтому на любую пилораму необходимо ежедневно качественно готовить пилы. Распиливание пиловочника ленточными пилами действительно может дать очень хороший доход, если все делать грамотно. Следующие статьи будут посвящены настройкам самой пилорамы и тому, как привить своим рабочим навык выпускать только качественный пиломатериал с максимальным выходом продукции.