3. Дереворежущие инструменты подготовка их к работе

Балансировка ножей

Балансировка строгальных ножей начинается с проверки расположения центра тяжести каждого ножа относительно его геометрической середины по длине. Для этого нож укладывают на коромысле весов так, чтобы одним концом своим он упирался в упор коромысла.

Передвигая противовес, коромысло приводят в горизонтальное положение. Повернув нож другим концом к упору, наблюдают за положением указателя весов. Выявив более тяжелый конец ножа, с его торцовой грани за несколько приемов снимают фаску, добиваясь перемещения центра тяжести ножа на его геометрическую середину по длине.

После балансировки ножей необходимо привести все парные ножи к одному весу. Для этого целесообразно предварительно подбирать парные ножи с наименьшей разницей в весе. Приводить к одному весу все ножи комплекта сложно, а поэтому не рекомендуется, кроме случаев, когда в ножевом валу или сборной фрезе устанавливается нечетное число ножей.

Взвесив два парных ножа на технических весах, с более тяжелого из них небольшими частями снимают металл. Чтобы не нарушить ранее достигнутого равновесия ножа относительно геометрической середины, металл снимают по всей длине продольной грани в виде фаски по кромке между продольной и внешней гранями ножа. После подгонки веса ножа необходимо убедиться, что равновесие ножа относительно его середины не нарушено.

После того как парные ножи будут уравновешены, центры тяжести всех парных ножей приводят к одинаковому расстоянию от режущей кромки. Для этого один из парных ножей укладывают на коромысло балансировочных весов, режущей кромкой к упору. Весы приводят в горизонтальное положение противовесом. Сняв с весов первый нож, на его место в такое же положение укладывают парный ему нож. Перевес коромысла весов со вторым ножом укажет, что центр тяжести этого ножа расположен ближе к режущей кромке, чем у первого. Снятием части металла по всей длине кромки между продольной и внешней гранями первого ножа (оказавшегося более легким) и по всей длине кромок между задней, торцовыми и внешней гранями второго ножа (оказавшегося более тяжелым) добиваются полного равновесия парных ножей по длине и ширине при одинаковом их весе.

В процессе эксплуатации, ножей, по мере их износа при затачивании, достигнутая уравновешенность может быть нарушена, поэтому периодически рекомендуется проверять уравновешенность парных ножей.

Вследствие значительной трудоемкости операции по полной балансировке строгальных ножей иногда ограничиваются лишь приведением парных ножей к одному весу и приведением центра тяжести ножей к их геометрической середине по длине.

С целью сокращения затрат времени на балансировку ножей применяют комбинированные балансировочные весы, на которых выполнение операций приведения центра тяжести ножа к его середине по длине и приведения парных ножей к одному весу объединены.

Допустимая степень неуравновешенности ножей, проверяемых на балансировочных весах, не должна превышать 20 г/см.

Помимо ножей с прямолинейной режущей кромкой, применяемых для плоского строгания древесины, для профильной обработки древесины на строгальных и фрезерных станках пользуются ножами с криволинейной режущей кромкой. Они имеют те же элементы, что и ножи с прямолинейной режущей кромкой. Для изготовления таких ножей обычно применяют стандартные толстые ножи.

Требования к заточке и уравновешиванию ножей с криволинейной режущей кромкой остаются те же, что и для ножей с прямолинейной режущей кромкой.

Уравновешивание ножей

Уравновешивание ножей необходимо для спокойной, без вибрационной работы станков, на которых они устанавливаются.

По техническим требованиям ножи, изготовляемые по ГОСТ 6567-61, должны быть попарно (комплектно) подогнаны по весу (уравновешены). Разность в весе парных ножей не должна превышать 0,5% от веса одного ножа.

В условиях эксплуатации к строгальным ножам, устанавливаемым в сборном режущем инструменте, предъявляются следующие требования:

1. парные ножи должны быть одинакового веса.

2. центры тяжести парных ножей должны быть расположены

на геометрической середине каждого ножа по его длине.

3. на одинаковом расстоянии от режущей кромки.

Вес парных ножей проверяют на технических весах. Точность взвешивания устанавливается в 0,5 г. Разность в весе (неуравновешенность) парных ножей не должна быть больше следующей.

При весе ножа свыше 300 г допустимая разность в весе парных ножей не должна превышать 0,1 % от веса ножа.

Для уравновешивания (балансировки) строгальных ножей пользуются специальными балансировочными весами. Коромысло имеет площадку с упором 3, на которую устанавливается балансируемый нож.

В передней части коромысла расположена стрелка, служащая для фиксации его положения. Для уравновешивания ножей на противоположном конце его прикреплен валик с противовесом, а в передней части коромысла имеется регулирующий грузик гайка.

Подготовка ножей

Перед установкой в ножевые валы и ножевые головки (сборные фрезы) ножи затачивают с последующей правкой лезвия оселком, уравновешивают попарно или всем комплектом, а в необходимых случаях (при значительной длине ножей) балансируют.

Строгальные ножи из инструментальных легированных сталей затачивают вне ножевого вала или корпуса сборной фрезы на ножеточильных станках с применением охлаждающей жидкости, что улучшает качество заточки и обеспечивает более высокую производительность заточных станков.

После заточки лезвие ножа правят (доводят) мелкозернистым оселком, удаляя образовавшиеся во время заточки заусенцы. Правка лезвия значительно повышает износостойкость ножа и улучшает качество обработки древесины. Правят лезвие как по задней, так и по передней грани ножа, следя за тем, чтобы форма лезвия не изменялась.

Ножи, оснащенные пластинками из твердого сплава, затачивают на универсальных заточных станках специальными шлифовальными кругами, абразивным материалом которых является карбид кремния зеленый. После заточки доводка лезвия твердосплавной пластинки обязательно должна быть произведена либо мелкозернистым кругом из карбида кремния зеленого, либо пастой из порошка карбида бора, что может быть выполнено на том же заточном станке. Для доводки пастой применяют доводочное приспособление, устанавливаемое на станке.

Более производительную и качественную заточку и доводку ножей, оснащенных пластинками из твердого сплава, обеспечивают алмазные круги. Это наиболее эффективный инструмент для подготовки твердосплавных ножей, применяемых при обработке древесных материалов и пластмасс. Освоение отечественной промышленностью производства синтетических алмазов расширило возможность использования алмазных кругов для заточки твердосплавного инструмента, в том числе и дереворежущего. Испытания показали, что стойкость инструмента, заточенного и доведенного алмазными кругами, в 1,8-2,9 раза выше стойкости того же инструмента, заточенного кругами из карбида кремния зеленого и доведенного пастой карбида бора.

Строгальные ножи

Характеристика ножей. На фуговальных, рейсмусовых, строгальных, фрезерных и других деревообрабатывающих станках широко применяется сборный инструмент, режущими элементами которого служат строгальные ножи с прямолинейной или криволинейной режущей кромкой. Ножи толщиной 3 мм называются тонкими, ножи толщиной 6-10 мм — толстыми.

Твердость ножей 56-60 HRC. Толщина ножей 5 мм, длина от 32 до 200 мм, ширина ножей длиной 40 и 100 мм — 25, 32, 40 мм, остальных — 40 мм.

Для обработки клееных и фанерованных деталей, многослойной фанеры, древесноволокнистых, древесностружечных плит и других аналогичных материалов па строгальных, фрезерных и специальных станках целесообразно применять сборный инструмент с ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава. Пластинки из твердого сплава напаивают на корпус ножа твердым припоем. Корпуса ножей изготовляют из хромистой стали 40Х или углеродистой конструкционной марки 45, а пластинки — из твердого сплава марки ВК15.

Ножи толщиной 3 мм изготовляют цельными из стали марок 9Х5ВФ, 9Х5Ф, Р9 и Р4, а ножи толщиной 10 мм — двухслойными: режущий слой из стали 9Х5ВФ или Р9, корпус из стали 15. Твердость режущих кромок ножей 56-59 HRC. Ножи типа I имеют длину от 30 до 1610 мм и ширину от 25 до 45 мм; ножи типа II выпускаются длиной от 40 до 310 мм и шириной 100; 110 и 125 мм.

Рифленые ножи применяют в сборных фрезах на четырехсторонних строгальных и фрезерных станках. Эти ножи повышают безопасность эксплуатации сборных фрез. Их изготовляют по нормали машиностроения МИ 2467-62 из сталей

Пластинки изготовляют по нормали: «Пластинки из металлокерамического сплава для дереворежущего инструмента». Размеры пластинок: ширина 32; 40; 50; 60; 80; 100; ПО; 125; 170 и 200 мм; длина 15 мм.

Износостойкость фрезерного инструмента с ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава марки ВК15, в 20-30 раз более износостойкости инструмента из легированных инструментальных сталей.

Заточка ленточных пил

Затачивают зубья ленточных пил на заточных станках абразивными кругами. Ручная заточка напильниками применяется редко.

При заточке ленточных пил необходимо соблюдать следующие требования:

1. все зубья должны быть остро заточены и не иметь заворотов вершин и крупных заусенцев, так как это приводит к преждевременному затуплению пилы;

2. нельзя допускать засинения зубьев при заточке абразивами, так как это придает им хрупкость и приводит к поломке;

3. во впадинах зубьев не должно быть острых углов, которые приводят к появлению трещин, поломке зубьев и разрыву пилы;

4. профиль зубьев должен быть постоянным, что зависит от правильной наладки заточного станка и своевременного контроля качества заточки;

5. вершины всех зубьев должны располагаться на одинаковом расстоянии от задней кромки пильной ленты.

Развод зубьев ленточных пил выполняют так же, как и у плоских дисковых. Величина развода зависит от породы распиливаемой древесины, ее влажности, характера распиливания и может быть выбрана.

Ленточные пилы разводят как вручную с помощью разводок, так и на станках с ручным или механическим приводом. Зубья столярных ленточных пил могут быть разведены одновременно с заточкой на станке полуавтомате, имеющем заточную голову и аппарат для разводки.

Ленточные пилы

Пилы для поперечной распиловки разводят только прямым разводом, пилы для продольной распиловки можно разводить как первым, так и вторым способом.

Разводят зубья пил преимущественно вручную при помощи специальных разводок. За рубежом для этой цели применяют также и полуавтоматические станки.

Ленточные пилы (ГОСТ 6532-53) в зависимости от назначения подразделяются на столярные шириной 10-60 мм, которые служат для прямолинейного продольного и поперечного, а также криволинейного распиливания пиломатериалов, и делительные шириной 50-175 мм, которыми осуществляют прямолинейное продольное распиливание брусьев и толстых досок. Для распиливания бревен на пиломатериалы изготовляют и более широкие пилы.

Заводы изготовители поставляют ленточные пилы в рулонах. Длина ленты в рулоне должна быть кратной 4-6 м для столярных и 6- 8,5 м для делительных пил.

Столярные пилы изготовляют из инструментальной углеродистой стали У10А и хромованадиевой стали 85ХФ, делительные- из стали 85ХФ.

Подготовка столярных ленточных пил заключается в следующем. На деревообрабатывающих предприятиях пильную ленту разрезают на отрезки необходимой длины, концы отрезков скашивают и паяют.

Скашивают концы пильной ленты напильником вручную (чаще всего) либо на специальных станках шлифованием или фрезерованием. Скашивание производят на длине 10-15 мм в зависимости от ширины пилы: чем шире пила, тем больше длина скошенного конца.

Фаску на одном конце пилы снимают с одной стороны, а на другом конце — с противоположной стороны полотна пилы с таким расчетом, чтобы толщина скошенных концов при наложении их одного на другой была равна толщине остальной части пилы.

Приступая к скашиванию концов, необходимо убедиться, что после пайки в пиле окажется четное число зубьев. Это требование является обязательным для всех ленточных пил, зубья которых подвергаются разводу.

Паяние ленточных пил производят электрическими паяльными приборами или в паяльных прессах с помощью паяльных брусков, нагреваемых в кузнечном горне, муфельной печи или любым другим способом. В последнее время стали соединять концы ленточных пил стыковой электросваркой.

Разводка зубьев пил

Развод зубьев плоских пил заключается в поочередном отгибании вершин зубьев в обе стороны и необходим для уменьшения трения диска пилы в пропиле. Величина развода в основном зависит от характера распиловки (продольной или поперечной), породы и влажности древесины. Однако она не должна быть более половины толщины пильного диска.

Зубья разводят двумя способами. При первом способе, называемом прямым разводом, верхнюю часть зуба отгибают на расстоянии 2/3 высоты зуба от основания в направлении, перпендикулярном боковой поверхности пилы. При втором способе — разводе с разворотом — зуб отгибают в сторону, одновременно поворачивая его верхнюю часть так, чтобы передняя грань зуба разворачивалась в сторону отгиба. Второй способ обеспечивает большую устойчивость разведенного зуба в работе и лучшее качество распила, но более сложен, чем первый. Кроме того, если качество стали пильного диска низкое или она обладает высокой твердостью, может произойти поломка зубьев, разведенных с разворотом.

При разводе зубьев необходимо соблюдать следующие правила:

1. отгибать зубья на одинаковую величину;

2. отгибать зубья не у основания, а в верхней части; мела изгиба всех зубьев должны располагаться на одном расстоянии от основания зуба;

Обычно в каждой разводке имеется несколько прорезей различной ширины в зависимости от толщины применяемых пил. Ширина прорезей немного больше толщины пилы, но не более чем на 0,5 мм. Края прорезей закруглены, так как острые края при отгибе зуба могут вызвать его поломку.

Правильность развода проверяют специальными шаблонами, обеспечивающими точность проверки до 0,2 мм. Еще большую точность (до 0,01 мм) дают индикаторные приборы разводомеры .

Зубья строгальных пил, а также пил, оснащенных пластинками из твердого сплава, не разводят.

Заточка дисковых пил

Заточенные зубья дисковой пилы должны удовлетворять следующим требованиям:

1. быть острыми;

2. не иметь заворотов, посинения вершин и крупных заусенцев;

3. профиль зуба должен оставаться неизменным после каждой заточки пилы;

4. вершины зубьев должны быть расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и от центра пилы.

Первые два требования выполняются тщательной заточкой без съема большого количества металла за один проход шлифовального круга. Сохранение неизменным профиля зубьев при заточке на полуавтоматических станках обеспечивается правильной наладкой станка по переднему углу профиля зуба (смещение пилы, наклон шлифовальной головки и т. п.), а также выбором кулачка, соответствующего профилю зубьев затачиваемой пилы.

Строгальные пилы и пилы с зубьями, оснащенными пластинками из твердого сплава, в соответствии с нормалями и стандартом поставляются в окончательно подготовленном для работы. Профили зубьев дисковых пил с виде с заточенными и до косой заточкой веденными зубьями. Перед установкой на станок с них нужно лишь удалить предохранительное антикоррозионное покрытие.

Каждый пильный диск в соответствии с ГОСТ 980-63 подвергается на заводе изготовителе правке и проковке. Проковкой придается пильному диску устойчивость в работе при воздействии на него боковых сил. Для этого среднюю зону диска, отступя от впадин зубьев на 25-50 мм и не доходя на 25- 40 мм до центральной части, закрываемой шайбами, ослабляют путем проковки на наковальне с помощью специальных пилоправных молотков.

Величина ослабления характеризуется стрелой прогиба этой зоны диска. Стрелу прогиба определяют с помощью длинной контрольной линейки, прикладываемой к боковой поверхности диска, расположенного горизонтально на трех опорах, и щупа. Линейку прикладывают по различным диаметральным направлениям примерно через 20°. Ориентировочные величины проковки (прогиба) пильных дисков в зависимости от режима работы приведены. Величина проковки может быть взята также из ГОСТ 980-63 с учетом фактического диаметра пильного диска и его толщины. Толстые пильные диски, имеющие малый диаметр, могут удовлетворительно работать и без проковки.

Выбор диаметра пилы

Наружный диаметр и диаметр посадочного отверстия пилы зависят от толщины и ширины распиливаемого материала и конструкции станка.

В зависимости от положения оси пильного вала относительно распиливаемого материала (сверху или снизу) верхушки зубьев пилы должны выступать из пропила на 5-10 мм.

Подготовка дисковых пил к работе. Подготовка дисковых пил к работе включает: фугование зубьев, их заточку, в некоторых случаях правку и проковку дисков. Зубья плоских пил разводят.

Фугование зубьев необходимо для того, чтобы их вершины находились на одинаковом расстоянии от центра пилы. В противном случае выступающие зубья будут нести при работе большую нагрузку, отчего ухудшится качество распиловки, а зубья могут поломаться. Фугование выполняют на любом из станков для заточки пил, в том числе и на заточных полуавтоматах.

Фугуют зубья пил периодически, по мере того как обнаруживают неправильное расположение вершин зубьев относительно центра пилы. Если пила затачивается на полуавтоматическом станке, то необходимость в фуговании зубьев отпадает.

Заточку зубьев производят на заточных станках различных конструкций — от простейших, с надвиганием пилы на шлифовальный круг вручную, и до сложных заточных полуавтоматов .

Дисковые плоские пилы поступают на деревообрабатывающие предприятия от заводов поставщиков с не заточенными и неразведенными зубьями. Поэтому каждую новую пилу необходимо до начала работы заточить и развести. Особенно трудоемка подготовка пил для поперечной распиловки, при которой требуется косая заточка зубьев.

Для поперечной распиловки древесины мягких пород рекомендуется косую заточку производить на угол 45°, а древесины твердых пород — на угол 60°. Угол косой заточки в 45° может быть получен на станках с ручной подачей. На заточных полуавтоматах можно затачивать зубья пил для поперечной распиловки с минимальным углом косой заточки 60°.