Разделка и распиловка массивов древесины и рядовых пиломатериалов выполняется двумя типами станков - циркулярной дисковой пилой и ленточными бесконечными пилами. Технология разрезки с помощью тонкой ленточной пилы, сваренной в кольцо, дает меньше отходов, выше качество обрабатываемой поверхности, и признается наиболее прогрессивной технологией обработки древесины. Высокая скорость пореза и давление на режущую кромку ленты требуют периодически восстанавливать остроту полотна, используя заточной станок для ленточных пил. Сегодня, кроме плотных древесных массивов, лентой режут и отдельные марки сталей и сплавов.
Как затачивают ленточные пилы
Чтобы добиться высокой производительности, пильное полотно изготавливается из хром-ванадиевых сталей, обладающих высокой стойкостью к истиранию и твердостью поверхности. Дорогие модели ленточных пил делают в виде двух сваренных лент, разной ширины и разного металла.
Для широкой части используются пружинные марки стали, обладающие высокой стойкостью к переменным нагрузкам. Для тонкой полоски полотна используют сплавы, содержащие кобальт и вольфрам. Заточка ленточных пил по дереву такой конструкции требует использования специальных материалов. Для обычной пилы из стали 9ХФ применяются заточные круги на основе нитридов бора или титана. Кобальтовые или вольфрамовые сплавы приходится резать алмазными материалами.
Чтобы правильно подготовить режущую кромку ленточной пилы к работе на заточном оборудовании, потребуется:
- Выполнить разводку ленточного полотна, последовательно отгибая половину или 2/3 высоты каждого зубья в разные стороны от линии реза. Оптимальная величина отгиба 0,5-0,7 мм. Операцию выполняют с помощью специального приспособления до момента установки пилы на заточной станок;
- Правильно настроить на заточном станке высоту и грань затачиваемого профиля. Инструкция по заточке ленточных пил требует обработки передней грани профиля зуба, но допускается также переточка пилы по задней грани. Ленточные пилы по металлу имеют наименьшую высоту и шаг профиля;
- Точно настроить движение заточного круга станка по профилю впадины зуба. В этом случае достигается полнопрофильная заточка. Если толщина полотна маленькая, заточное устройство для ленточных пил настраивают для обработки верхних режущих кромок профиля, чтобы избежать утончения основания зуба.
К сведению! Кроме того, потребуется правильно настроить положение заточного круга по переднему углу наклона зуба. Чем плотнее и тверже разрезаемый материал, тем меньше величина угла.
Параметры профиля и угла наклона задаются при производстве ленточной пилы, и на протяжении всего периода эксплуатации не меняются. При неправильной настройке наклона заточного камня станка оптимальный угол может быть искусственно увеличен. В результате пила, установленная на распиловочный станок, будет работать с перегрузкой и быстро выйдет из строя.
Состояние ленточной пилы и необходимость выполнения заточки зачастую определяют по усилию реза и визуально по режущей кромке профиля. Для режущих полотен маломощных станков можно даже не использовать станок для заточки ленточных пил, подправить кромку с помощью надфиля. Малая величина удаляемого металла практически не влияет на геометрию, но способна существенно повысить режущую способность полотна.
Заточные механизмы и станки для ленточной пилы
Полотно небольшой длины с малоразмерными зубами можно заточить надфилем или насадкой к граверному станку. Это тяжело и долго, но вполне возможно. Главная проблема ручного затачивания заключается в том, что каждый зуб имеет едва уловимое отклонение от оптимальных параметров. Установленная на распиловочный станок лента испытывает нерасчетные нагрузки и сильно нагревается.
Заточной электрический станок позволяет сделать кромки всех зубьев ленточной пилы более-менее одинаковыми. Необходимо только правильно настроить систему подачи полотна и величину захода заточного эльборового круга в профиль.
Конструктивно станки для заточки и восстановления кромок ленточных пил делятся на несколько категорий:
- Полуавтоматические с ручным приводом полотна и консоли абразивного инструмента;
- Станки с настраиваемым шагом перемещения и подачи пилы с автоматической заточкой профиля по регулируемым параметрам полотна. Помимо геометрии зуба, датчик станка отслеживает количество заточенных в ленте зубов и автоматически останавливается после выполнения полного цикла;
- Обрабатывающие центры с программируемой установкой необходимых параметров подачи и заточки. Такие конструкции используются для затачивания сложных и массивных лент с применением охлаждающих жидкостей и контролем рабочей температуры и качества обработки.
К сведению! Прежде чем пытаться заточить пилу вручную, дедовским способом, стоит помнить, что по статистике 80% поломок вызвано дефектами при заточке.
Первые модели заточных станков были практически полностью ручными. В отличие от современных моделей, подачу полотна, настройку углов и затачивание необходимо было выполнять встроенными приводами ленты и абразивного круга. Для работы на таком станке требовался очень серьезный опыт, и подготовка специалиста по заточке ленточной пилы занимала достаточно большой период времени.
С появлением автоматизированных станков человеческий фактор стал уменьшаться. Теперь было достаточно правильно отрегулировать движение кулачка подачи и угол заточки зуба. Все остальные операции выполнялись дублированием настроек.
Заточные центры позволили в разы увеличить качество и производительность работы. Самые сложные разнопрофильные пилы затачивались с максимальной точностью.
Устройство и работа заточного станка
В качестве типичного представителя парка полуавтоматов для заточки пил можно привести станок ПСЗЛ.
Настройка параметров работы выполняется регулировочными винтами:
- Винтом 1 регулируется положение под абразивным инструментом и определяется глубина врезания по передней кромке;
- Точкой 2 настраивается глубина опускания диска, фиксатор позиции 3 используется для установки максимального предела для заглубления;
- Поворотным регулятором 4 определяется шаг зуба, с которым кулачок будет проталкивать ленту вдоль прижимных планок.
Чтобы станок мог определить точку, с которой началась заточка зубьев, на полотно с внутренней стороны устанавливается магнит.
В процессе выполнения обработки стального полотна материал охлаждается маслом. Жидкость стекает с поверхности ленточной пилы, собирается и перекачивается масляным насосом через фильтр и магнит. Первый задерживает немагнитные включения и абразивную пыль, второй - металлическую стружку.
Автомат ПЗСЛ 30/60 способен обрабатывать любой профиль зуба для наиболее распространенных размеров лент, длиной от 30 до 60 мм до 10 м. В качестве рабочих дисков применяются эльборовые и алмазные круги. Чтобы освоить работу на заточном станке, даже неопытному человеку потребуется практика в течение 1-2 часов, как на видео:
Наиболее удачные станочные заточные системы
Среди наиболее известных станочных автоматов можно отметить продукцию компании Wood-Mizer, специализирующуюся на изготовлении пилорам и распиловочных линий. Например, станок BMS500, оснащенный электрическим приводом в 500 Вт, способен в полностью автоматическом режиме затачивать полотно ленточной пилы любой сложности за 4-5 мин работы.
Кроме полных автоматов,фирма выпускает целую линейку полуавтоматических и ручных станков, позволяющих заточить зубья ленточной пилы с максимальной точностью и тем самым обеспечить увеличение ресурса на 30-50%.
Одним из лучших производителей станочного заточного оборудования для пил является компания Vollmer, специализирующаяся на выпуске точной программируемой механики.
Заключение
Средний срок окупаемости наиболее простых моделей при 50% нагрузке составляет 4-5 месяцев эксплуатации. При ресурсе основных механических частей в 24-36 месяцев станок способен снизить затраты на покупку дорогостоящих ленточных пил для столярной мастерской примерно на 45-50%. Приведенные данные не учитывают расходов на эльборовые материалы.
Срок службы ленточной пилы по дереву напрямую зависит от качества ее заточки. Ее можно выполнять как самостоятельно, так и прибегая к услугам специализированных компаний. В первом случае необходимо детально ознакомиться с технологией и рядом особенностей.
Конструкция ленточной пилы
Ленточная пила относится к разряду режущих инструментов и является неотъемлемой частью специализированного оборудования по обработке древесины. Она представляет собой замкнутую ленту, на внешней кромке которой расположены зубья.
Для изготовления применяются специальные сорта стали – 9ХФ, Б2Ф или С75. В процессе производства зубья подвергаются обработке высокочастотными токами. Это увеличивает их твердость. Именно этот факт влияет на развод режущих кромок и ремонтопригодность. Нередко при изготовлении применяют несколько типов стали. Основная лента изготавливается из пружинной, а режущая часть – из стали с большим содержанием вольфрама или кобальта.
Особенности применения ленточных пил для дерева:
- требования к древесине. Чем она тверже – тем быстрее затупится лезвие;
- условия установки. Обязательно соблюдается показатель натяжения. Если он будет меньше требуемого – произойдет обвисание. При сильном натяжении увеличится вероятность поломки полотна;
- периодическая заточка. Для этого потребуется специальный станок.
Выполнение последнего пункта позволит увеличить срок службы ленточной конструкции. Однако сделать заточку самостоятельно проблематично – необходимо подобрать правильную разводку, соблюсти угол обработки лезвий.
При покупке пилы б/у нужно обращать внимание на наличие ремонтных сварочных швов на полотне. Они указывают на частые поломки инструмента.
Формы режущей части и угол заточки
На первом этапе определяется тип ленточной пилы. Главным показателем является форма зубьев. В зависимости от этого параметра они разделяются на делительные, столярные или предназначенные для распиловки бревен. Изначальную геометрию и угол разводки определяет производитель. Эти данные рекомендуется узнавать еще на этапе закупки комплектующих. Они нужны для определения параметров станка.
Для твердых видов древесины значение переднего угла должно быть минимальным. Это обеспечивает оптимальный контакт материала обработки с металлом. Если же планируется обработка мягких сортов – для увеличения скорости обработки можно использовать модели с большим значением переднего угла.
Определяющими параметрами для самостоятельного обновления режущей кромки являются:
- шаг зуба. Это расстояние между режущими элементами конструкции. Часто встречающиеся значения – 19, 22 и 25 мм;
- высота зуба. Величина от его основания до вершины;
- угол. Главное значение, которое необходимо знать для формирования режущей плоскости. Для столярных моделей он составляет 35°. В делительных пилах угол равен от 18° до 22°. В конструкциях для обработки бруса – 10°-15°;
- развод. Определяет отклонение зуба от общей плоскости полотна.
После выполнения работы на станке в идеале эти характеристики должны оставаться неизменными. Для каждой модели производитель определяет максимальное значение отклонения. Если во время эксплуатации оно будет достигнуто – необходимо приобретать новую модель.
С целью устранения резонанса в некоторых видах режущих инструментов делают переменный шаг расположения зубьев. Это не влияет на ручную заточку, но требует тщательной установки параметров во время автоматизированной.
Разводка ленточной пилы
Перед формированием режущей кромки следует сделать правильную разводку зубьев. В течение всего периода эксплуатации из-за постоянных нагрузок их расположение может измениться. Поэтому сначала происходит регулировка геометрии, а затем – заточка.
Разводка представляет собой отгиб зубьев относительно плоскости основного полотна. Эта процедура выполняется только на специальном станке. В случае больших расхождений по всей протяженности ленты возможно преждевременное повреждение или поломка полотна. Поэтому до этого следует определиться с типом разводки.
Угол наклона должен соответствовать изначальному. Также учитывается вид разводки, который может быть следующим:
- классическая. Поочередный отгиб зубьев относительно полотна в правую и левую стороны;
- зачищающая. Первый и второй зубья отклоняются вправо и влево, а третий остается неизменным. Такая методика применяется для пил, которые предназначены для обработки твердых пород;
- волнистая. Угол разводки для каждого зуба индивидуален. В итоге они формируют режущую кромку, напоминающую волну. Самый сложный тип разводки.
Во время выполнения отгиба деформации подвергается не весь зуб, а лишь его часть. Зачастую отклонение происходит по 2/3 общей высоты.
Средняя величина развода ограничивается значениями от 0,3 до 0,7 мм. Это относится к стандартным моделям ленточных пил по дереву.
Важное значение имеет правильный выбор типа заточного круга. Он должен соответствовать марки стали, из которой изготовлена ленточная пила. Для конструкций из инструментальной стали применяются корундовые круги. Если требуется улучшить режущие свойства биметаллических моделей — следует использовать эльборовые или алмазные круги.
В зависимости от технических возможностей можно выполнить полнопрофильную обработку или каждой режущей части в отдельности. В первом случае понадобится эльборовый круг, торец которого имеет такую же форму, что и у пилы. Для второго варианта выполняется обработка каждого зуба.
Предварительно понадобится станок. Он должен иметь функции регулирования скорости вращения диска и изменение его расположения относительно инструмента. После закрепления полотна в специальной станине следует выполнить такие действия по следующей инструкции.
- Наждак направляется вниз. В это время происходит обработка передней грани с режущей кромкой.
- Формирование среза в падине. Это делается без отрыва от полотна. Данный этап позволяет удалить микротрещины и неровности. Важным моментом является снижение поверхностного натяжения, которое является основной причиной деформации полотна.
- Круг движется вверх. Протачивается задняя часть зуба и его режущая кромка.
По такой же методике происходит обновление всех остальных зубьев. Важно, чтобы значения углов входа и выхода были везде одинаковыми. В противном случае при отличиях геометрии в одной из частей ухудшаться эксплуатационные качества.
При длительном контакте круга с металлом может резко повыситься температура на поверхности последней. Для устранения этого эффекта применяют специальные охлаждающие жидкости, поступающие непосредственно из станка. Подача производится постоянно, чтобы избежать формирования зоны накала. В этой части механическая прочность будет ухудшена.
Во избежание появления зазубрин перед обработкой древесины нужно проверить наличие в ней металлических компонентов. Также особое внимание уделяется фиксации и равномерной подаче заготовки для распиливания.
Заточка ленточных пил наиболее сложна по сравнению с другими типами пил. Это вызвано не только конструктивными особенностями такого инструмента, но и необходимостью тщательно контролировать процесс и точность выдержки углов, поскольку такие пилы применяются для художественной обработки дерева, а также для работы с ценными породами. Кроме того, ленточную пилу достаточно легко повредить в процессе заточки. Существует реальная опасность привести в негодность ленту при несоблюдении ряда правил по работе с ней. О том, как правильно заточить ленточную пилу для работы по дереву, как избежать ошибок в процессе заточки, будет описано ниже.
Для того чтобы наточить ленточную пилу, необходимо приобрести точильные круги и точильный станок
Материалы и их характеристики
Перед началом работ следует знать, для чего используется ленточная пила (лента), какие материалы применяются и какие параметры следует выдерживать при работах по заточке лент.
Ленточная пила является специализированным инструментом для порезки древесины в особых станках. Полотно такого инструмента представляет собой замкнутую ленту, которая может иметь зубцы или плоскую острую режущую кромку (беззубчатую). Такой деревообрабатывающий инвентарь делает очень аккуратные и очень тонкие пропилы, что позволяет использовать их для финишных работ, работы с ценной древесиной, а также для того, чтобы делать как продольно-поперечные распилы, так и распилы под любым углом и в любой плоскости материала. К их достоинствам относят высокую скорость обработки материала, высокий срок эксплуатации режущей кромки и точность линии пропила. Чтобы пила всегда была готова к использованию, а также для качественного реза, необходимо постоянно подтачивать режущую кромку, а при ее износе производить полную заточку.
Для изготовления полотен наиболее часто применяют сталь 9ХФ или В2Ф. Такие стали имеют твердость 45-55 баллов по шкале Роквела. Более твердые стали практически не применяются. Низкая твердость не способна длительно удерживать остроту режущей кромки, особенно при частой работе инструмента. Так, после обработки твердых пород дерева требуется наточить пилу. Исключения составляют пилы для обработки металла и металлических изделий: там часто используется сталь 100Х18В4 или аналоги, твердость которых составляет 90-95 баллов по шкале Роквела. Правда, не вся пила изготавливается из такого высокопрочного сплава, а только зубцы и 2-3 мм режущей кромки, которая соединяется с остальной лентой специальным лазером. Наточить такие пилы без соответствующего инструмента сложно, а в домашних условиях — нереально. Точат их в специализированных центрах, поэтому процесс их заточки в данном материале рассматриваться не будет.
Мониторинг уровня износа режущей кромки происходит визуально при контроле среза, еще может контролироваться время работы пилы (для сравнения следует засечь скорость распила заготовок одного диаметра при остром и тупом полотне). Осуществляется это довольно просто: тупая лента делает неровные (рваные) поверхности в месте пропила.
Вернуться к оглавлению
Углы и «зубы» пильной ленты
Чтобы наточить режущую кромку ленты, необходимо знать и выполнять некоторые «правила». Для распиливания древесины применяются пилы с 3 типами зубьев, условно их делят на следующие группы:
- Столярные ленты.
- Делительные ленты.
- Ленты для бруса и бревен.
Главным и единственным отличием режущей кромки разных групп являются угол наклона и угол заточки зуба. Форма зуба практически не изменяется — используется стандартная треугольная. Однако на более старых моделях и некоторых новых может применяться волнообразная, с острым и тонким гребнем. Все ведущие изготовители отказались от волнообразных зубцов из-за сложности их производства и заточки, как заводской, так и домашней.
Чтобы правильно наточить пилу, требуется максимально точно выдержать углы. Для столярных лент угол заточки должен быть в пределах 45-50 о, а угол наклона (часто указывается задний) — 35 о. Делительные пилы имеют угол заточки 40-45 о, а угол наклона 18-22 о. Обработку бревен и бруса осуществляют полотна с углом заточки 50-53 о и углом наклона 10-15 о. Из приведенных цифр видно, что угол наклона зависит от твердости (плотности) заготовки. Наиболее плотные материалы, бревна, обрабатывают лентами с самым большим наклоном зуба, а самые простые столярные работы производят более ровными зубьями. При этом плотные бревна распиливаются менее острыми «зубами» (углы обычно от 50 о) потому, что при таких работах происходит черновой распил заготовки.
Металлические листы и детали обрабатывают 2 видами лент:
- Стандартные ленты.
- Ленты с положительными передними углами зубьев.
В зависимости от обрабатываемого материала могут использоваться полотна с разными расстояниями между зубцами, а их форма остается неизменной.
Стандартные ленты применяют для тонких и небольших металлических заготовок, зуб имеет передний наклон, близкий к 0 о. Для длительной работы с большим количеством металла используют пилы, имеющие положительные передние углы. Размер угла может быть разным, и его выбор зависит от твердости обрабатываемого металла.
Главной отличительной чертой пил по металлу от пил по дереву является размер (высота) зуба. На пилах по металлу зубья имеют высоту не более 2-3 мм, а у пил по дереву их высота не бывает ниже 4-5 мм. Другой параметр — расстояние между зубцами, обычно его указывают количеством зубьев на один дюйм. Чтобы уменьшить вибрацию станка при работе (снизить резонанс), часто применяют полотна с разным шагом зубцов. Такие ленты обозначаются 2 числами, написанными через дробь. Например, 2,5/4,5 з/дюйм. Это означает, что на первый дюйм приходится 2,5 зуба, а на следующий 4,5, потом опять 2,5 и т.д.
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.
2.
В этом случае лента быстро тупится. Причиной возникновения этого рода ошибки является слишком большой нажим заточного круга в процессе заточки.
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.
Заточка ленточных пил узким абразивным кругом.
В настоящее время данный способ уходит в прошлое. Станки для заточки ленточных пил бакелитовым или керамическим кругом имеют множество различных регулировок и учесть все нюансы, а также избежать ошибок, начинающему мастеру, достаточно сложно. Среди них и прижоги, и шероховатые поверхности (заусенцы), и отсутствие проточки пазухи, формирование неправильных углов зубьев ленточных пил. Как было сказано выше, все это ведет к неизбежному выходу из строя режущего инструмента.
Пожалуй, единственным плюсом, который можно выделить, является относительная невысокая стоимость станков и оснастки.
Факторы влияющие на правильность заточки ленточных пил при использовании узких абразивных кругов:
- технический фактор (правильная регулировка станка по всем осям, углам входа и выхода, высоты проточки, глубины снятия металла)
- инструментальный фактор (правильный подбор заточного диска, формирования угла атаки диска, зернистости и т.д.)
- человеческий фактор (зачастую, лень и отсутствие должного внимания у мастера играет злую роль и приводит к печальным последствиям)
Заточка ленточных пил боразоновым (эльборовым) диском.
Подготовка режущего инструмента к работе на станках с использованием алмазных инструментов является современным и надежным способом избежать проблем при распиловке пиловочника и получении правильных геометрических размеров пиломатериала.
В отличии от узких кругов, эльборовый в точности повторяет профиль зубьев ленточной пилы. Постоянно вращаясь на оси, круг производит движения вверх-вниз, протачивая пазуху, углы, снимая напряжения за один проход. Процесс происходит в автоматическом режиме, ленточная пила проталкивается специальным приводным толкателем.
Точность заточки зависит от правильности подбора профиля заточного круга. Наиболее часто используемые профили ленточных пил:
Профиль 4°/32° редко используемый профиль, предназначен для сверхтвердых пород, сухой древесины и для использования в холодное время года.
Профиль 9°/29° профиль предназначен для твердой древесины в холодное время года.
Профиль 10°/30° универсальный профиль, чаще всего используется в южной и средней полосе с мягким климатом.
Профиль 13°/29° больше подходит для мягких пород, увеличивает скорость пиления
Срок эксплуатации эльборовых дисков зависит от следующих факторов:
1) правильности подбора "профиль пилы - профиль заточного диска" (в случае, когда этот пункт нарушен, заточной диск "облысеет" в местах, где есть несоответствие)
2) качество и слой боразонового напыления
3) надежный поставщик (мы поставляем только качественные проверенные опытом и временем эльборовые заточные диски, таких производителей как Wood-Mizer и Астрон)
4) наличие системы охлаждения и правильный выбор охлаждающей жидкости
5) правильность регулировок
6) состояние заточного оборудования.
