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.

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.

Изобретение относится к машиностроению. Способ включает выполнение в деформированной пиле в холодном состоянии равномерно распределенных продольных прорезей с последующим приложением местных нагрузок с одной и с другой стороны, предпочтительно динамических, направленных перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы. Продольные прорези выполняют либо от впадины режущего зуба вдоль радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы, либо с наклоном (не более 15°) по отношению к радиальным линиям, проходящим через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы. Изобретение позволяет повысить качество правки и устранить остаточные напряжения в пиле. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности при восстановлении и ремонте изделий, и может быть использовано для правки дисковых пил.

Известен способ правки дисковых пил после насечки зубьев (А.С. СССР №891269, МПК B 23 D), заключающийся в силовом механическом воздействии на их периферию путем обжатия парой дисков со следующими друг за другом на каждом из них рабочими выступами и впадинами, причем каждый рабочий выступ входит во впадину противоположного диска, образуя на периферии пилы радиально уменьшающиеся к ее центру гофры. Недостатком способа являются низкое качество правки за счет невозможности контроля процесса, при этом остаточные напряжения не устраняются, сложность технологической схемы и устройства для осуществления способа.

Известен способ правки деталей типа дисков (А.С. СССР №529872, МКИ B 23 D) путем приложения к рабочей части диска сжимающих усилий, направленных перпендикулярно плоскости диска, при этом диск в процессе приложения сжимающих усилий вращают с одновременным отклонением ступицы диска относительно оси симметрии диска на величину, при которой в материале диска возникают напряжения выше предела текучести. Недостатком способа являются сложность кинематической схемы и устройства для осуществления способа, невысокое качество правки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является взятый за прототип способ восстановления пильных дисков (патент Польши №153568, МПК В 23 Р), заключающийся в том, что в пиле в холодном состоянии выполняются равномерно распределенные по кругам, соосным диску, прорези, наклоненные по отношению к радиальным линиям под таким же углом, как у режущих зубьев, затем диск подвергают местным нагрузкам с одной и с другой стороны, предпочтительно динамическим, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы.

К основным недостаткам способа можно отнести:

Невысокое качество правки;

Деформации и остаточные напряжения не устраняются на кольцах, образуемых прорезями;

Технологическая сложность выполнения прорезей;

Трудоемкость изготовления.

Способ направлен на повышение качества правки дисковых пил и устранение остаточных напряжений в них.

Поставленная задача достигается тем, что в способе правки деформированной дисковой пилы по первому варианту в деформированной пиле в холодном состоянии выполняют равномерно распределенные продольные прорези, затем дисковую пилу подвергают местным нагрузкам с одной и с другой стороны, предпочтительно динамическим, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы, продольные прорези выполняют от впадины режущего зуба вдоль радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы.

Согласно второму варианту способа в деформированной пиле в холодном состоянии выполняют равномерно распределенные продольные прорези, наклоненные по отношению к радиальным линиям под углом, затем дисковую пилу подвергают местным нагрузкам с одной и с другой стороны, предпочтительно динамическим, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы, продольные прорези выполняют от впадины режущего зуба в направлении, противоположном наклону передней плоскости зуба, при этом угол наклона продольных прорезей по отношению к радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы, составляет не более 15°.

Объединение двух технических решений в одну заявку связано с тем, что два данных способа решают одну и ту же задачу - повышение качества восстановления дисковых пил и снижение остаточных напряжений принципиально одним и тем же путем - выполнение продольных прорезей от впадины режущего зуба.

Заявляемые технические решения отличаются от прототипа тем, что прорези выполняются от впадины режущего зуба вдоль радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы, либо продольные прорези выполняют от впадины режущего зуба в направлении, противоположном наклону передней плоскости зуба, при этом угол наклона продольных прорезей по отношению к радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы, составляет не более 15°.

Выполнение прорезей от впадины режущего зуба повышает качество правки, при этом полностью снимаются остаточные напряжения и повышается устойчивость пилы при работе. Если прорези выполнять по кольцам, то деформации и остаточные напряжения не будут устраняться на кольцах, образуемых прорезями. Технологическая сложность выполнения прорезей по кольцам заключается в необходимости применения станков, тогда как при выполнении прорезей из впадины режущего зуба можно применить обычный металлорежущий инструмент.

Отверстие необходимо для снижения концентрации напряжений на конце прорези. При выполнении прорезей по кольцам нужно прорезать два отверстия, если выполнять прорези от впадины режущего зуба, то требуется всего одно отверстие. Тем самым предотвращается появление трещин и снижается трудоемкость изготовления.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники не позволило выявить техническое решение, сходное с совокупностью отличительных признаков заявляемого технического решения, что обуславливает предложенное техническое решение соответствующим критерию "изобретательский уровень", поскольку в объекте, к которому относится решение, обеспечивается достижение технического результата.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. В деформированной дисковой пиле диаметром 500 мм, толщиной 2,5 мм и с внутренним диаметром отверстия 100 мм (ГОСТ 980-80) в холодном состоянии выполняются равномерно распределенные продольные прорези в количестве 6 штук от впадины режущего зуба вдоль радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы. На конце планируемой прорези делается отверстие диаметром 8-10 мм. Длина прорезей 110 мм, что на 10 мм больше толщины пропиливаемого материала 100 мм. Ширина прорези 2-5 мм. Затем дисковую пилу подвергают местным динамическим нагрузкам с силой 10-1000 Н с одной и с другой стороны, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы.

Пример 2. В деформированной дисковой пиле диаметром 500 мм, толщиной 2,5 мм и с внутренним диаметром отверстия 100 мм (ГОСТ 980-80) в холодном состоянии выполняются равномерно распределенные продольные прорези в количестве 6 штук от впадины режущего зуба вдоль радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы. При этом угол наклона продольных прорезей по отношению к радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы, выполняется 10-12°. Если угол наклона прорезей будет более 15°, тогда произойдет уменьшение прочности сектора, образуемого прорезями, и снизится работоспособность дисковой пилы. На конце планируемой прорези делается отверстие диаметром 8-10 мм. Длина прорезей 110 мм, что на 10 мм больше толщины пропиливаемого материала 100 мм. Ширина прорези 2-5 мм. Затем дисковую пилу подвергают местным динамическим нагрузкам с силой 10-1000 Н с одной и с другой стороны, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 изображен вид сбоку дисковой пилы.

По первому варианту способ правки деформированных дисковых пил заключается в том, что в дисковой пиле 1 выполняется продольная прорезь 2 от впадины режущего зуба 3 вдоль радиальной линии, проходящей через вершину режущего зуба 4 к оси дисковой пилы. На конце прорези выполняют отверстие 5. Затем дисковую пилу подвергают местным нагрузкам с одной и с другой стороны, предпочтительно динамическим, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы.

По второму варианту способ правки деформированных дисковых пил заключается в том, что в дисковой пиле 1 выполняется продольная прорезь 2 от впадины режущего зуба 3 под углом по отношению к радиальной линии, проходящей через вершину режущего зуба 4 к оси дисковой пилы. На конце прорези выполняют отверстие 5. Продольная прорезь располагается в направлении, противоположном наклону передней плоскости режущего зуба 6. Затем дисковую пилу подвергают местным нагрузкам с одной и с другой стороны, предпочтительно динамическим, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы.

Предлагаемый способ правки деформированных дисковых пил обеспечивает получение дисковых пил с минимальными величинами коробления и биения вследствие того, что этот способ правки обеспечивает полное снятие остаточных напряжений, что значительно повышает срок службы дисковых пил.

1. Способ правки деформированных дисковых пил, заключающийся в том, что в деформированной пиле в холодном состоянии выполняют равномерно распределенные продольные прорези, затем дисковую пилу подвергают местным нагрузкам с одной и с другой стороны, предпочтительно динамическим, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы, отличающийся тем, что продольные прорези выполняют от впадины режущего зуба вдоль радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы.

2. Способ правки деформированных дисковых пил, заключающийся в том, что в деформированной пиле в холодном состоянии выполняют равномерно распределенные продольные прорези, наклоненные по отношению к радиальным линиям под углом, затем дисковую пилу подвергают местным нагрузкам с одной и с другой стороны, предпочтительно динамическим, направленным перпендикулярно к боковой поверхности дисковой пилы, отличающийся тем, что продольные прорези выполняют от впадины режущего зуба в направлении, противоположном наклону передней плоскости зуба, при этом угол наклона продольных прорезей по отношению к радиальной линии, проходящей через вершину зуба к оси вращения дисковой пилы, составляет не более 15°.

Пришло время пилить? Не забудьте проверить состояние пильного диска! Возможно, ему требуется правка либо проковка.

Круглые пилы: проверяем состояние дисков, правим, проковываем

Правильность подготовки диска круг­лой пилы к работе проверяют с помощью длинной и короткой линеек. При оценке общего состояния диска пилу в свободном состоянии ставят зубчатой кромкой на вер­стак и, поддерживая ее за верхнюю часть (или за центровое отверстие) левой рукой, правой прикладывают длинную линейку к плоскости диска по диаметру пилы (рис. 1). Проверку производят с обеих сторон с ча­стыми интервалами (через 20о) по всему диску. Правильно обработанная пила дол­жна образовать с длинной линейкой во всех положениях равную незначительную световую щель. Выпуклость пил диаметром до 800 мм в свободном состоянии не дол­жна превышать 0,1 мм, для пил диаметром более 800 мм — 0,3 мм.

На круглых пилах часто встречаются местные и общие дефекты. К местным относятся те дефекты, которые вызвали де­формацию какого-то участка и не отрази­лись на общем состоянии пильного диска. К общим относятся дефекты, вызвавшие общую деформацию или искривление все­го диска пилы.

Местные искривления диска обнаружи­вают при помощи короткой линейки, дли­на которой меньше радиуса пилы. При ис­следовании пилы короткую линейку при­кладывают поочередно с одной и другой стороны в направлении радиусов, а также поворачивают ее под углом в обе стороны для определения точных границ дефектов.

Для удобства проверки круглые пилы большого диаметра рекомендуется надевать на специальный шпиндель (рис. 3). Медленно вращая пилу от руки и прикла­дывая к плоскости пильного диска корот­кую линейку, определяют имеющиеся на ней дефекты. Шпиндель размещают бли­же к наковальне, а если это невозможно, устанавливают его на специальной тележ­ке или используют тележку для транспор­тировки пил к шпинделю, установленному в стороне.

Правильно прокованная пила, подве­шенная за центровое отверстие и находящаяся в вертикальной плоскости, при лег­ком ударе по боковой поверхности тыль­ной частью руки должна издавать чистый звук высокого тона и незначительно вибрировать в периферийной части. Если пила издает дребезжащий звук низкого тона и ее зубчатая кромка сильно вибрирует, то это означает, что она имеет слабые кром­ки и прочие дефекты. Такая пила к нормаль­ной работе непригодна.

Правильное состояние диска проко­ванной пилы, расположенной в горизонтальной плоскости на трех опорах, харак­теризуется одинаковой величиной ее про­гиба в любом положении линейки по диаметру пилы. При проверке другой сторо­ны пилы разница в величине световой щели по отношению к первой стороне для пил диаметром до 400 мм должна быть менее 0,1 мм, диаметром более 400 до 800 мм — 0,1 …0,1 5 мм и при диаметре пил более 800 мм — 0,1 6…0,2 мм. При про­верке пил зарубежных фирм больших ди­аметров разница в зазорах значительно меньше или отсутствует.

Для круглых пил, применяемых но двухпильных обрезных станках, эта раз­ница может быть несколько больше. Пила в этом случае имеет некоторую выпуклость на внешнюю сторону (на отпиливаемую рейку), отводимую в сторону расклинива­ющим ножом или рейкоотделительным ме­ханизмом. Такая пила в работе приобре­тает правильное положение в вертикаль­ной плоскости.

Для двухпильных обрезных, шпалорезных и некоторых других круглопильных станков (где применяются толстые пилы большого диаметра - 1 100… 1 600 мм) при обрезке досок и отпиливании тонких гор­былей и подгорбыльных досок пилам при­дают одностороннюю проковку. Пила при этом приобретает форму тарелки (на шпалорезных станках) со стрелой прогиба до 1 …2 мм (при измерении в вертикальной плоскости). Такие пилы устанавливают в станке выпуклой стороной к отпиливаемо­му горбылю, подгорбыльной доске или рей­ке в обрезных станках.

На рисунке 3, а приведены схемы деформации пил от ударов молотком. На наковальне (1) находится круглая пила (3), по которой ударяют молотком (2). Под дей­ствием силы (9) в пиле от бойка молотка образуется микровмятина (5), глубина и размеры которой зависят от силы удара и радиуса кривизны бойка молотка. В ре­зультате на месте удара толщина пилы уменьшается, металл течет в стороны и на­чинает «давить» на соседние участки. В ме­сте удара возникают сжимающие напря­жения.

Со стороны наковальни видимой де­формации металла не заметно из-за большей площади контакта, однако в действи­тельности деформация имеется. В резуль­тате возникает различие в напряжениях на поверхностях пилы со стороны наковаль­ни и со стороны молотка при неизменном объеме металла пилы, который при ударе также пошел в стороны, и в зоне удара, но на большей площади возникают сжимаю­щие напряжения. В конечном счете появля­ется податливость металла окружающей зоны на молоток за пределами вмятины. Это результат разной деформации метал­ла со стороны молотка и наковальни. Сле­довательно, нанеся по пиле несколько уда­ров, например по прямой линии, можно вызвать податливость соседних участков металла на молоток и этим создать или лик­видировать какой-либо дефект. Этим и пользуются при правке и проковке пил. Что­бы выправить пилу и уравновесить напря­жения по толщине, ее переворачивают и наносят удар такой же силы по тем же или соседним местам с противоположной сто­роны пилы.

Если пила была смазана тонким слоем смазки, то места ударов молотком хорошо заметны на той стороне пилы, которая была обращена к наковальне. Это упрощает ориентацию ударов и улучшает качество подготовки дисков к работе. В результате напряжения от деформации металла в ме­стах ударов молотком с обеих сторон пилы уравновешиваются и ее покоробленность исчезает, но при этом в металле этой зоны возникают новые напряжения. Если таким образом на пиле обработать какую-то пло­щадь, то она приобретает новое качествен­ное состояние — растяжения (ослабления) обработанной зоны, в которой начинают действовать сжимающие напряжения. Это состояние требуется создать при проковке пилы. Если изменить форму бойка у молот­ка и сделать его продолговатым, то вели­чина напряжений, возникающих от удара, изменится — она будет больше в продоль­ном направлении бойка молотка. Профиль­ными молотками, имеющими разную фор­му и размеры бойка, пользуются при прав­ке и проковке пил.

Во втором случае на наковальню (рис. 3, б) кладут кусок плотного картона, на котором находится круглая пила. Если по пиле нанести удар молотком с силой (5), то пила в месте удара, не встретив реак­ции от наковальни, прогнется на какую-то величину. При этом в месте удара не воз­никает ни растягивающих, ни сжимающих напряжений. В зоне удара под действием молотка металл прогибается, но толщина его в месте удара не уменьшается и сосед­ние участки своего напряжения не изменя­ют. Если таким способом обработать зону пилы с выпуклостью, то можно осадить ее до уровня плоскости пилы. Этим свойством пользуются при ликвидации некоторых де­фектов при правке пил и устранении мно­гих местных дефектов.

Зная поведение металла пилы при уда­рах молотком в разных условиях, можно, меняя силу и ориентацию удара, эффектив­но влиять на изменение напряженного со стояния как отдельных участков, так и пилы в целом.

При отсутствии наковальни правку пильных дисков с устранением небольших выпучин можно осуществлять на торцах чураков из древесины твердых пород (на­пример, дуба).

Удары молотком по диску пилы наносят центральной частью бойка. При ударе кра­ем бойка легко испортить пилу, сделав в ней вмятины и выбоины. Не рекомендуется на­носить сильные удары молотком по цент­ральной части пилы, которая в станках зак­рывается зажимными фланцами. Правка и проковка пилы в этой зоне допускается в тех случаях, когда это необходимо для ис­правления общего изгиба пилы и других дефектов, расположенных в этом месте. При проковке вес молотка и силу удара соизмеряют с толщиной пилы и ее твердостью. Более тонкая или менее твердая пила требует более легких ударов. При правке и проковке участок пилы, подвергающий­ся обработке, должен плотно лежать на наковальне.

Распределение ударов по диску при правке или проковке пилы зависит от ее исходного состояния и вида исправляемо­го дефекта. Границы выявленных местных дефектов должны быть очерчены мелом и помечены условными знаками, как это по­казано на рис. 2 (знак плюс — если дефект направлен на нас, минус — от нас, точка (рис. 1, а) — место удара).

Иногда на пилах, не требующих боль­шой правки, опытные пилоправы совмещают правку пильных дисков с их общей про­ковкой. В этом случае трудно учитывать местные дефекты и изменять направление, число и силу ударов, поэтому начинающе­му пилоправу следует прежде всего полно­стью выправить местные дефекты, добить­ся плоскостности участков пилы по всей оцениваемой поверхности и лишь после этого приступить к проковке пилы, чтобы придать ее зубчатой кромке нужное натя­жение. При правке и проковке пила долж­на плотно прилегать к поверхности нако­вальни. Это определяют по звуку при уда­ре по ней молотком. Если звук глухой и чи­стый, а молоток после удара легко отскакивает вверх, значит, пила плотно приле­гает к наковальне, если дребезжащий, низ­кой тональности, а молоток не отскакива­ет — пила неплотно прилегает к наковаль­не. В последнем случае проковывать пилу нельзя — ее можно испортить.

Правка различных местных дефектов зависит от характера деформации этих мест и общего состояния пилы, степень ос­лабления которой характеризуется величи­ной стрелы прогиба пилы под действием собственного веса. Стрела прогиба изме­ряется расстоянием между приложенной линейкой и диском на расстоянии 50 мм от оси вращения. При этом пила располага­ется в горизонтальной плоскости на трех опорах (угол между ними 120о), а линей­ка перпендикулярна плоскости диска. Ра­бочая кромка линейки не должна опирать­ся на разведенные, расплющенные зубья или припаянные пластинки твердого спла­ва (см. рис. 1, а). Стрела прогиба для конк­ретного станка зависит от диаметра, тол­щины пильного диска, распределения в нем внутренних напряжений, частоты вращения пильного вала и условий пиления. Опоры располагаются на верстаке или специаль­ном приспособлении на равном расстоянии друг от друга и на расстоянии 5 мм от ок­ружности впадин между зубьями.

Приспособление с индикатором для оценки величины проковки круглых пил выпускается Иркутским ремонтным заво­дом. Величину проковки для пил разных диаметров, работающих при скоростях резания 40…60 м/с, можно определить по формуле:

f = 2,27 — 0,0046D + 0,21s + 0,0000047D2 — 0,11s2 — 356/D + 0,2/s.

Опытные пилоправы для проверки на­клоняют пилу на 45о и, поддерживая ее, свободной рукой прикладывают к ней длин­ную линейку (см. рис. 1, б). После этого, приподняв пилу, ударяют по ней рукой и оценивают вибрацию и тональность звука. По величине образовавшейся световой щели и звуку они судят о готовности пилы к работе. Этот метод не объективен, он не позволяет нормировать величину проков­ки, поэтому начинающим пользоваться этим методом не следует.

В последнее время появились ошибоч­ные толкования терминов правки и проков­ки пил, утверждения о том, что правку пил выполняют только при наличии плотного материала, располагаемого между пилой и наковальней, что проковка — это обра­ботка полотна пилы молотком по всей ее поверхности с обеих сторон. Это ошибоч­ное представление. Многие дефекты пиль­ных дисков можно устранить только мето­дом проковки, когда между пилой и нако­вальней нет промежуточных прокладок. К таким дефектам относятся: тугие, слабые места, восьмерки, складки, крыловатость и т.д. При устранении указанных дефектов методом проковки происходит такая же де­формация металла по толщине, как и при проковке средней зоны пилы. Из-за этого происходят перераспределение и измене­ние напряженного состояния всего пильно­го диска. Опытные специалисты совмеща­ют правку этих мест с проковкой пилы. Это сокращает время на подготовку пильных дисков и облегчает труд.

Н.К.Якунин
профессор, почетный академик РАЕН,
к.т.н., заслуженный работник лесной промышленности

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.