Особливості експлуатації твердосплавних дискових пилок

Цю статтю імпортовано зі старого сайту, деякі елементи можуть відображатися некоректно 

Декілька років тому, коли стрічкова пилка була для українського майстра ще маловідомим інструментом з великою кількістю ноу-хау, газета “Деревообробник” своєчасно опублікувала серію статей з практичними порадами зі стрічкового пиляння. Ми вважали, що з дисковими пилками, широко поширеними в деревообробці, таких проблем виникати не повинно, але нещодавно в черговий раз зіткнулися з використанням на сучасному обладнанні для повздовжнього пиляння торцювальних пилок. Результат очікуваний – нароблено браку, пилки загублено. Розуміємо, що в останні роки в деревообробку з інших галузей прийшло багато нових людей, а нова виробнича література майже не видається, але підвищувати свій рівень майстер повинен безперервно! “Деревообробник” нині майже єдине джерело практичних порад для професіоналів галузі. Цього разу – щодо дискового пиляння.

Вибір розміру і геометрії пилок

Практикою встановлено, що для оптимального пиляння необхідно вибирати пилки найменшого припустимого діаметра з виходом леза із пропилу не більше ніж на 10...40 мм. Пилки малого діаметра стійкіші в пропилі і більш економічні. При виборі для зубів пилки марки твердого сплаву варто мати на увазі, що стійкість пилок із зубами з твердого сплаву з малим змістом кобальту (наприклад марки ВК6 і його аналогів) у два рази вище, ніж у пилок із зубами з ВК15 (але зі зменшенням змісту кобальту твердий сплав стає більш крихким і гірше паяється).

Кути загострення твердосплавних пилок вибираються, залежно від оброблюваного матеріалу.

 

Оброблюваний матеріал

Передній кут

g °

Задній кут

a °

М`які породи деревини

25 … 30

20

Тверді породи деревини

20 … 25

15

Фанера і клеєні деталі

15 … 20

10

ДСП

10 … 15

10 … 15

Широко використовуються пилки з прямим загостренням по передній і задній поверхнях – більш дешеві і зручніші в переточуванні. Варто мати на увазі, що збільшення кута косого загострення (по передній і задній поверхням до 40° ) знижує зусилля різання майже на третину й усуває небезпеку сколу матеріалу, що розпилюється, але при цьому також істотно зменшується стійкість і міцність зуба. Тому на практиці для зменшення сил різання й усунення сколів застосовуються пилки з косим загостренням, що чергується лише по задній поверхні з кутом 25...35° (зуб вліво, зуб вправо).

Пилки з радіальними ножами для зачищення пропилу забезпечують кращу якість пиляння, але вони дорожчі, мають більшу ширину пропилу і складніші в загостренні, тому їх застосування повинно бути добре вмотивованим.

Пилки невідомих виробників з переднім кутом меншим 10° , що інколи трапляються на українському ринку, варто відразу переточувати, а ще краще – низькоякісним, хоч і дешевим, інструментом взагалі не треба працювати - доходу з нього ви не отримаєте!

Треба розрізняти пилки для подовжнього пиляння з відносно невеликою кількістю зубів (Z= 20...30) і торцювальні пилки (вони мають понад сорок зубів і непридатні для подовжнього пиляння).

Останнім часом на українському ринку з`явилися універсальні, дуже економічні пилки надтонкого пропилу зі східчастим диском і великою кількістю зубів. По ширині пропила вони дещо поступаються стрічковим пилкам, але їх стійкість і швидкість пиляння дуже високі. На жаль, глибина пиляння східчастими пилками обмежена розміром тонкої периферійної частини диска. Велика кількість зубів на цих пилках вимагає досить високої швидкості подачі – 20...40 м/хв. Майте на увазі, що на малих швидкостях подачі ці пилки “горять”.

Загострення твердосплавних дискових пилок

У процесі роботи пилка затуплюється головним чином у зоні вершин зубів. При цьому різальний клин леза округлюється у перерізі радіусом 0,1... 0,3 мм. При нормальній експлуатації радіус округлення леза пилок, що віддаються на загострення, не повинен перевищувати 0,1 мм. Врахуйте, що на загострення пилок, що сильно затупилися, піде в 3...5 разів більше часу, ніж на загострення пилок з нормальним затупленням, тому доцільно переточувати пилки при перших же ознаках затуплення. Часте переточування економічно вигідне, якщо ви маєте працюючий у напівавтоматичному циклі верстат для загострення дискових пилок, наприклад такий, як СЗ-АСТРА-2А , ОРК 630 А або SSG 66-A.

Перед загостренням пилка обов`язково повинна бути очищена від смолистих речовин, клею і т.п. Для цього вона на півгодини опускається в гарячий 3%-ий содовий розчин, після чого забруднення знімається неметалевим шкребком. Можна використовувати і розчинники. Очищені пилки доцільно змазати тонким шаром солідолу.

Загострення твердосплавних пилок робиться або по передній, або і по передній і по задній поверхнях. При загостренні тільки по передній поверхні зуб витрачається більш економічно, але процес загострення дещо довший, оскільки знімання металу за один прохід не повинно перевищувати 0,02... 0,05 мм. Загострення по передній і задній поверхнях продуктивніше і точніше. При цьому на останньому проході рекомендується здійснювати знімання незначного шару металу тільки з задньої поверхні зубів.

Загострення пилок алмазними дисками варто виконувати тільки з охолодженням. Це на половину зменшує знос диска і поліпшує чистоту поверхні, що у свою чергу підвищує стійкість пилок, що загострюються. Як широко доступну охолоджувальну рідину рекомендуємо застосовувати 3%-ий розчин соди у воді.

Пилки з пластинками твердого сплаву після загострення і доведення передньої поверхні повинні мати відхилення кутів від заданих не більш ніж 1° (для точних пилок зі складною геометрією не більш ніж 0,5° ), а радіус округлення різальної крайки не більш 0,015 мм. Особливу увагу варто приділити симетричності профілю зубів, порушення якої призведе до бічного зарізання пилки в процесі роботи. Вісь шліфувального диска повинна розташовуватися строго в площині симетрії пилки, що загострюється. Після заточення тріщини і відколи на передній поверхні пилки не допускаються, повинні бути відсутніми і видимі сліди від шліфувального диска. Радіальне биття зубів пилки не повинне перевищувати 0,15 мм, а статична неврівноваженість не повинна перевищувати 250 г× мм для пилок діаметром до 300 мм і не більш 500 г* мм для пилок діаметром 450 мм. Хвилястість чи криловатість диска пилки виправляється виправленням і проковуванням, але ці операції можуть здійснювати тільки кваліфіковані спеціалісти – пилкоправщики, яких, на жаль, обмаль.

Варто пам`ятати, що виходжування пилки після загострення (1…2 проходу без подачі диска або з дуже малою подачею) чи доведення пилки дрібнозернистим диском з мінімальним зніманням металу значно підвищує стійкість пилки і якість пиляння. Не пошкодуйте на це часу!

Встановлення пилки на верстат

Для нормальної роботи пилки необхідно правильно встановити її у верстаті, забезпечуючи дотримання наступних умов.

Площина пилки повинна бути строго перпендикулярна осі обертання шпинделя, що досягається проточкою і шліфуванням опорного фланця. Допускається торцеве биття не більш ніж 0,01... 0,015 мм на діаметрі 100 мм.

Осьовий люфт шпинделя не повинен перевищувати 0,05 мм. Всі обертові деталі шпиндельного вузла повинні бути збалансовані.

Радіальне биття посадкового місця пильного вала не повинне перевищувати 0,02...0,025 мм. Радіальне биття вершин зубів встановленої пилки – 0,15 мм.

Діаметр затискних фланців повинен складати близько третини діаметра пилки.

Розклинюючі ножі, що перешкоджають затиску пилки в пропилі, повинні бути розташовані на відстані 10...15 мм від зубів задньої частини пилки. Товщина задньої крайки ножа повинна бути на 0,2...0…0,3 мм більша від ширини зубів пилки для однопилкових верстатів і на 0,2...0…0,3 мм менша від ширини зубів пилок для багатопилкових верстатів.

Режими пиляння

Колова швидкість пилки (50...80 м/с) вибирається залежно від діаметра пилки, матеріалу що розпилюється і марки твердого сплаву. Але реально в більшості пиляльних верстатів частота обертання пилки не регулюється, вона вже обрана при проектуванні верстата. Варто тільки перевірити (за написом на пилці), чи перебуває частота обертання шпинделя верстата в припустимому для пилки діапазоні. А от вибір швидкості подачі - серйозне і відповідальне завдання.

Пиляння з малою швидкістю подачі може принести не меншу шкоду, ніж пиляння з надмірною швидкістю. Річ не лише в тому, що ви втрачаєте в продуктивності. На малій швидкості подачі ви ризикуєте “спалити” пилку (а коштує вона чимало), допустити брак при розпилюванні по прямолінійності пропила, та й енергію перевитратите. Причиною цього є утворення, у міру зносу, округлення різальних лез пилки. Якщо величина округлень лез складає близько 0,1 мм (що цілком можливо при роботі затупленою пилкою), а ви пиляєте з подачею менш ніж 0.05 мм на один зуб пилки, то лезо, через округлення крайки, не так ріже волокна деревини, як мне їх, рве і втискує в поверхню пропила. Виникають значні сили тертя, а отже виділяється тепло, яке не відбирається невеликою кількістю ошурок і перегріває диск пилки. Він деформується, пилку “веде”, вона ще більше підклинюється в пропилі і може від перегріву остаточно вийти з ладу, “згоріти”. Не можна пиляти деревину уздовж волокон з подачею меншою, ніж 0,05...0,1 мм на зуб! Якщо потужності приводу обертання пилки не вистачає для роботи з достатньою швидкістю подачі, використовуйте пилку з меншою кількістю різальних зубів, або зменшить швидкість її обертання, але забезпечте достатню подачу на зуб!

Пилка накладає обмеження і на максимальну швидкість подачі. Значні ударні навантаження, що виникають при вході зуба пилки в деревину, можуть призвести до поломки чи до викришування леза. Тому необхідно обмежувати максимальну подачу на зуб приведеними нижче значеннями, а також рекомендується не працювати пилками з невеликою кількістю зубів зі швидкістю різання нижче від 50 м/с.

Оброблюваний матеріал

Максимально припустима подача на зуб, мм

Деревина

 

хвойні породи уздовж волокон

0,5 … 0,8

листяні породи уздовж волокон

0,2 … 0,5

Поперек волокон

0,07...0,12

ДСП

 

тверді

0,15 … 0,25

пухкі

0,20... 0,40

Контролювати швидкість ручної подачі важко. Тому при ручному розпилюванні неможливо досягти стабільної якості дошки, та й інструментом ви ризикуєте. Робота з ручною подачею - це вже нонсенс для професійного деревообробника! Новітні “циркулярки” з автоподавачем дошки забезпечують розпилювання із більш-менш стабільною якістю, а сучасні подовжньо-розпилювальні верстати класу СПО-АСТРА-Р4 з рухомою і пірнаючою пилкою та постійним базуванням заготовки забезпечують автоматичне розпилювання зі швидкістю подачі до 35 м/хв і високою точністю пропила. Завдяки точності і можливості індивідуального підходу до розкрою ці верстати успішно конкурують із багатопилковими, потужності приводу яких часто не вистачає для пиляння з ефективною подачею (при розпилюванні 100-міліметрового бруса потрібно не менш ніж 5 … 7 кВт потужності приводу обертання на кожну пилку).

Причини неякісного пиляння і їхнє усунення

“Зарізання” пилки і підгоряння дошки. Основною причиною хвилястості пропилу і появи на його боках підгорілих ділянок є некомпенсоване нагрівання периферійної зони пильного диска. При пилянні відбувається нагрівання крайки диска і, отже, його теплове розширення. Крайка пилки діаметром 400 мм при нагріванні до 100° С подовжується більш ніж на півтора міліметра, тим часом як нагрівання і, отже, розширення центральної частини диска на порядок менше. Під впливом виникаючих внутрішніх напружень диск згинається, здобуває форму вісімки і його крайка стає хвилястою, що у свою чергу сприяє посиленню тертя диска об пропил, подальшому нагріванню і повній втраті диском пилки форми.

Найчастіша причина перегріву пилки – пиляння з занадто малою подачею на зуб, тобто зі швидкістю подачі, що є замалою, виходячи з наявної кількості зубів пилки і швидкості її обертання.

Підвищення термостійкості диска пилки досягається його попереднім проковуванням для створення на периферії розтягувальних напружень чи, що простіше, розподілом крайки на сектори шляхом створення глибоких радіальних прорізів: вузьких “лазерних” чи широких, з очисними ножами. Такі прорізи також знижують і рівень вібрацій пилки, а при наявності в них твердосплавних ножів, менших від ширини зубів на 0,2...0,3 мм, забезпечують очищення пропилу і краще охолодження пилки.

Завжди доцільно забезпечувати охолодження пилки. При розпилюванні сирої деревини – подачею води, а при розпилюванні сухої деревини – обдуванням пилки повітрям чи, що краще, водяним туманом за допомогою спеціального розпилювача. До речі, при цьому зменшиться і кількість пилу у приміщенні. Варто звернути особливу увагу на необхідність рівномірного охолодження диска з обох боків. З введенням інтенсивного охолодження температурний фактор “зарізання” пилки практично усувається.

Попередити “зарізання” пилки можна також за допомогою встановлення напрямних пилки – обмежників відхилення, вмонтованих у верстат на рівні робочого столу чи під ним. Обмежники виготовляють із просоченої олією деревини дуба, бука, берези або з фанери, текстоліту. Зазор між диском пилки й обмежниками (забезпечується регулюванням) повинен бути мінімальним, але не менш ніж 0,2 мм. Постійне тертя пилки об обмежники неприпустиме, тому що це призводить до її перегріву!

Сколи деревини на вході і виході пилки з пропилу. Найчастіші причини виникнення сколів – пиляння затупленою пилкою або завелика подача на зуб. Сили різання при цьому значно зростають і перевищують сили зчеплення волокон деревини – відбувається сколювання.

Найбільш простий шлях усунення сколів на вході пилки - застосування дисків мінімального діаметра, що незначно виходять із пропилу. При необхідності також зменшують подачу на зуб до зникнення сколів.

Для усунення сколів на виході пилки з пропилу застосовують штучний підпір. У найпростішому випадку для створення підпору в столі верстата в зоні входу зубів пилки робиться заглиблення, у якому нарівні зі столом установлюється вкладиш з фанери, текстоліту, алюмінієвого сплаву з точним пазом. Відстань від периферійної і бічної крайок зубів пилки до стінок паза повинна складати близько 0,2 мм.

Гарним засобом профілактики сколів є застосування пилок з косим загостренням по передній і задній поверхнях, оскільки косе заточення істотно зменшує сили різання. Крім того, пам’ятайте, що імовірність сколів при пилянні добре загостреною пилкою значно нижче, ніж при пилянні пилкою, що затупилася! Збільшення ширини пропилуі сліди пилки на стінках пропила. Якщо ширина пропила завищена, та можливо, що площина пилки не збігається з напрямком подачі, у результаті чого з деревиною взаємодіють зуби задньої, неробочої частини пилки. Це легко встановити по наявності виносу дрібних ошурок неробочою частиною пилки. Лікування просте – встановіть пилку чи напрямну лінійку правильно. Варто також перевірити торцеве биття пилки при встановленні на верстаті.

При наявності періодичних рисок у пропилі варто зменшити подачу і перевірити – чи не ушкоджений якийсь із зубів? Подбайте також про своєчасне загострення.

Пам’ятайте, що сучасні дискові пилки - точний, високопродуктивний інструмент, ефективність якого значною мірою залежить від дотримання оптимальних умов експлуатації.

Юрій ЛЕБЕДЄВ,

головний конструктор концерну “АСТРА”.

Газета "Деревообробник"