Ручная ножовка, на первый взгляд, достаточно простой инструмент, не требующий особого обслуживания. Тем не менее мало кто знает о критериях выбора пилы и её видах. Как и другие инструменты - ручная ножовка имеет определённые признаки качества и характеристики.
Основные параметры ручного инструмента для распила дерева
Ножовка является одним из самых необходимых инструментов в инвентаре каждого мужчины. Этот прибор позволяет с лёгкостью изменять размеры древесных и пластиковых пиломатериалов. При помощи ножовки можно произвести массу операций в строительстве, подпилить ветки в саду, укоротить жерди изгороди и так далее.
Ручную ножовку применяют для работы с пиломатериалом
Но при покупке такого, на первый взгляд, простого инструмента далеко не все задумываются над тем, как правильно сделать выбор и какие критерии надо учитывать. Ножовка обладает своими особыми параметрами, которые могут повлиять на качество работы. Существуют четыре базовых параметра при выборе ножовки: длина полотна, величина зуба, тип стали и тип рукоятки.
Длина полотна
Для удобства работы длину полотна ножовки выбирают так, чтобы она вдвое превышала размер материала в месте среза. Это позволяет эффективно извлекать опилки во время работы за счёт того, что все зубья полотна будут выходить из доски/бревна. К тому же такое соотношение размеров ножовки и пиломатериала способствует большему размаху движения руки. Это, в свою очередь, отнимает гораздо меньше сил. В строительстве чаще всего используют универсальную ножовку с длиной полотна 45–50 сантиметров. Для работы с небольшими брусками и досками достаточно будет полотна длиной 30–35 сантиметров.
Величина зуба
Это, пожалуй, самый важный параметр. Ведь именно от величины зуба зависит скорость и точность среза . Количество зубьев на дюйм полотна принято обозначать коэффициентом TPI. Для более точной работы с материалом необходимо использовать ножовку с большим коэффициентом TPI, то есть, с большим количеством зубов. При выборе полотна с TPI не менее 7–9, и расстоянием между зубьями не более 2–4 мм, поверхность в месте распила будет более ровной и без рваных краёв. Для работы с большими брусьями и садовыми деревьями хорошо послужит полотно с TPI 3–6, расстоянием между зубьями свыше 4 мм. Использование такой ножовки снизит затрачиваемые усилия и увеличит скорость распила рабочего материала .
Таблица соответствия шага зубьев
| 1 TPI = 25,5мм | 10 TPI = 2,5мм |
| 2 TPI = 12мм | 11 TPI = 2,3мм |
| 3 TPI = 8,5мм | 12 TPI = 2мм |
| 4 TPI = 6,5мм | 13 TPI = 2мм |
| 5 TPI = 5мм | 14 TPI = 1,8мм |
| 6 TPI = 4мм | 17 TPI = 1,5мм |
| 7 TPI = 3,5мм | 19 TPI = 1,3мм |
| 8 TPI = 3мм | 22 TPI = 1,1мм |
| 9 TPI = 2,8мм | 25 TPI = 1мм |
Заточка зубьев
Обычная треугольная форма зубьев ножовки принята за стандартную. Зубья выполняются в виде остроугольного треугольника или равнобедренного, в зависимости от назначения распила. Такое полотно с особой лёгкостью можно подвергнуть заточке, повторив все углы зубьев. Использовать такое полотно можно как для продольного, так и для поперечного пропила во избежание грубых зазубрин.
Зубья классической ножовки выполнены в форме треугольника и поддаются заточке
Видео: самостоятельная заточка зубьев ножовки по дереву
А вот современные ножовки, в отличие от классических, имеют калёные зубья с нестандартной трапециевидной формой. Такие пилы наделены повышенной прочностью и устойчивы к износу. Их сталь не поддастся заточке, да и все углы затачиваемых зубьев соблюсти очень сложно.
Современные ножовки изготавливают с калёными зубьями в форме трапеции
Тип стали
Для производства полотна ножовок чаще всего используется нержавеющая сталь высокого сорта. Обычно пилы по дереву изготавливают из стали твёрдостью HRC45. Очень часто производители комбинируют сталь в полотне. В ножовке с комбинированным полотном большая часть также изготавливается из стали 45, а вот режущая часть из стали 55 и 60. При закаливании режущей кромки повышается износостойкость. Такой тип инструмента можно легко отличить от обычной ножовки по тёмным калёным зубьям.
Первые кованые пилы делали ещё в Древней Греции. Ковка давала высокую твёрдость металла и повышала качество инструмента.
Тип рукоятки
От правильного выбора рукояти пилы зависит удобство её эксплуатации. Изготавливаются рукоятки из дерева или пластика. Очень важный момент - поверхность в месте хвата должна быть такой, чтобы рука не проскальзывала. Это устраняется путём выполнения на рукояти рубцов, или покрытия её резиновым слоем. Ножовка может быть как классической литой, так и с перекидным полотном. Последняя позволяет производить замену полотна, что весьма удобно.
Как выбрать ручную ножовку
Объединив между собой все базовые параметры пилы, каждый легко сможет решить для себя, какая ему больше подходит. При выборе инструмента необходимо решить для себя, какая пила больше подойдёт - плотницкая или столярная. Если важнее всего скорость распила, то, несомненно, нужно приобрести плотницкую. У плотницкой ножовки меньшее количество зубьев на дюйм, что способствует быстрой производительности и удалению опилок. Если же в приоритете точность распила, то стоит воспользоваться столярной.
Качество ножовки можно определить простыми способами. Сначала необходимо визуально убедиться в ровности полотна. Затем нужно с небольшим усилием отогнуть полотно и отпустить, как только появится сопротивление. После того как лезвие отыграет и успокоится, снова следует просмотреть ровность полотна. Если оно немного отклонено от первоначального положения, значит инструмент некачественный и покупать его не рекомендуется.
Если вам нужна пила для продольного распила, необходимо выбрать ножовку с острым углом зубьев. Зубья у таких пил заточены лишь с одной стороны, поэтому распил будет производиться только в одном направлении - от себя.
Зубья полотна для продольного пиления затачиваются в форме остроугольного треугольника
При продольном пилении распил происходит параллельно волокнам материала. Для продольного пиления хорошо подойдут выкружные ножовки и лучковые пилы.
Ножовки для поперечного распила наиболее распространённые. У них зубья выполнены в форме равнобедренного треугольника и заточены с обеих сторон. Это позволяет производить распил в обе стороны .
Для поперечного пиления зубья полотна выполнены в форме равнобедренного треугольника и заточены с двух сторон
При поперечном пилении распил материала осуществляется поперёк волокон. Для такого пиления подойдут классические ножовки, ножовки со спинкой, а при большой толщине материала - двуручные пилы.
Цена пилы также является не менее значимым фактором при выборе. Более дорогая ножовка даёт гарантию надёжности и стойкости к износу. Те пилы, цена которых значительно ниже средней, выполнены из более дешёвого сырья и не гарантируют вам долгосрочной службы.
Какие виды ручных пил какое применение предполагают
- Классическая ножовка - самая распространённая из всех. Она имеет длинное и широкое полотно. Если полотно слишком длинное, при распиле ножовку может отклонить в сторону. Нужно проявлять повышенное внимание, чтобы избежать отклонения линии распила от начальной разметки. Такая ножовка подходит для работы с брусом, досками, ДСП и так далее.
- Ножовка со спинкой. Эта модель пилы имеет жёсткое ребро-насадку, которая сводит к минимуму частоту колебаний полотна. А также у такой ножовки более мелкие зубья и больший коэффициент TPI. Они предназначены для распила фанеры, ДСП со слоем покрытия и пиления профильных планок.
- Пилы чистовой распиловки обладают переставной ручкой. Они нужны для пропила пазов, канавок и распила прямых и профильных планок.
- Выкружная ножовка, или ножовка с узким полотном. Применяется также для пропила канавок, а также для выпиливания деталей с закруглёнными местами и больших отверстий.
- Лучковая пила хорошо подойдёт как для среза сучков и грубых частей материала, так и для выпиливания деталей из фанеры и древесины. Такая ножовка отличается тонким полотном, закреплённым с двух сторон в раме. Стоит отметить, что работать с ней нужно крайне аккуратно из-за её повышенной хрупкости.
- Наградка - имеет две рукояти. Вид такой пилы во многом похож на рубанок. Её применяют для выреза шипов и пазов, углубления отверстий и прорезей в материалах любой твёрдости.
- Садовая пила с изогнутым лезвием. Чаще всего, для большего удобства, они выполняются складными. Такая пила хорошо подойдёт для работы в саду. Полотно пилы выполнено из хромистой стали. Широко расставленные зубья с наклоном в направлении рукоятки позволят удобно спиливать сучки и ветки, делая упор во время распила на себя.
- Двуручная пила обладает наибольшей производительностью. Она имеет две деревянные рукояти. Производить распил такой пилой для большей эффективности нужно вдвоём. Двуручная пила часто используется для пиления больших брёвен и деревьев.
- Ручная или карманная цепная пила - представляет собой небольшой кусок цепи с двумя ручками на концах. Такой пилой удобно работать как одному, так и вдвоём. Полено или сук обхватывается цепью и с помощью ручек производится распил. Ручная цепная пила, как и складная, хорошо подойдёт для работы в саду.
Фотогалерея: разновидности ручных ножовок
Такая классическая ножовка с лёгкостью поддастся заточке Эта ножовка имеет калёные зубья и повышенную износостойкость Ножовка со спинкой, или обухом сводит к минимуму колебания полотна при работе Ножовка с узким полотном хорошо подойдёт для пропила отверстий и пазов 
Такая пила имеет переставную рукоять, что позволит работать под нужным углом Лучковая пила хорошо подойдёт для выпиливания деталей из фанеры Этот тип ножовки схож с рубанком и применяется для выреза шипов и прорезей Двуручная пила подходит для распила крупных брёвен 
Садовые пилы с изогнутым лезвием хорошо подойдут для спиливания сучков и небольших веток деревьев 
Ручная цепная пила компактна и хорошо подойдёт для пиления поленьев в походе и веток в саду
Таким образом, внимательно изучив все нюансы касательно ручных ножовок, каждый сможет выбрать для себя наиболее подходящий вариант. Правильный выбор инструмента обеспечит вам качественную и приятную работу.
Предположим, возникла у нас необходимость подогнать деревянный плинтус или провести обрезку сада. Казалось бы, берем ножовку и пилим. А какую ножовку по дереву берем? Нет, вопрос вовсе не праздный. Для того что бы убедится в этом достаточно зайти в любой строительный супермаркет или интернет - магазин занимающийся продажей инструмента. Нашему вниманию представлены десятки моделей. И отличия у них не только в логотипах и цене.
Вроде бы простой инструмент, а нет, при неправильном выборе в лучшем случае не получим ожидаемого удовольствия от работы. В худшем - так как у автора комментария на форуме: «Мне казалось, что пилы продают уже готовые к применению, т.е. уже заточенные и разведенные». Так как выбрать ножовку по дереву? На что обращать внимание: на брэнд, длину или цену? На этот вопрос и постараемся ответить в этой статье.
Основные характеристики
Первостепенное значение в этом инструменте имеет полотно. От марки стали, правильной процедуре закалки и удачной заточки будет зависеть удобство пользования изделием и срок его службы. Выбор ножовки по дереву основывается на четырех базовых характеристиках:
- длина полотна;
- величина зуба;
- тип стали;
- тип рукоятки.
Первый критерий - длина полотна . Она зависит от потребностей покупателя, так для небольших брусков, досок и т.п. вполне достаточно 280 - 300 мм ножовки. Для строительства или дачи целесообразней полотно 450 - 500 мм. Есть и больше. При подборе модели Вы должны четко знать, какого размера древесину собираетесь пилить. Правило следующее: длина ножовки должна быть вдвое больше самой большой заготовки, для которой она предназначена. Можно и меньше, но удобство использования будет потеряно. Это связано с несколькими причинами:
- такое соотношение позволяет всем зубьям ножовки во время распила полностью выходить из бревна, а это эффективное удаление опилок (не будет забиваться);
- рукам легче, при более размашистых движениях рука не так устает.
Величина зубьев и их заточка . От данной характеристики будет зависеть точность реза и его скорость. Закономерность такова: мелкий зуб - чистый и точный срез, но меньше скорость; больший - грубый срез при значительно большей скорости и меньшей утомляемости. Эту характеристику на ножовках обозначают как «TPI», что обозначает количество зубьев на дюйм (почти 30 мм). Чем больше величина TPI, тем более «деликатным» будет срез. Например, для работ с ДСП и ДВП это значение должно быть не менее 7 - 9. Поверхность распила будет более гладкой без «рваного» края.
Для работ в саду чистота реза не так критична, особенно для обрезки или распиловки бревен. Более важной характеристикой при таких работах является скорость распиловки и усилия, которые предстоит затратить. Для этого нам пригодится ножовка со значением TPI 3-6, расстояние между зубьями от 4 до 8 мм.
Классической формой зуба является треугольник. Как правило, такие пилы относятся к затачиваемому типу. Последнее поколение ножовок с калеными зубьями имеют трапециевидную форму. Они изначально проектируются с повышенной прочностью и износостойкостью. Когда затупилась - идем, покупаем новую ножовку или меняем полотно. При всем желании заточить не получится: повторить углы заточки крайне тяжело, да и такая сталь напильнику не поддается. При условии, что технология производства соблюдена.
Тип стали . Стандартная твердость металла для ножовки по дереву 45 HRC. Для зубьев применяется сталь твердостью 55 - 60 HRC. Такой тип ножовок сочетает в себе гибкость полотна с высокой устойчивостью износа зубьев. Их легко узнать по характерному внешнему виду - зубья имеют более темный оттенок, нежели остальная поверхность полотна. Эти ножовки относится к не затачиваемому типу. Если зубья не каленные - их можно править и затачивать.
Рукоятка . От ее эргономичности зависит количество мозолей на руках. Есть два варианта рукоятки: перекидная или классическая. Первый вариант позволяет менять полотна, например, в модели ножовки по дереву Bahco Superior EX-19-XT9-C.
Как выбирать?
Прежде всего, необходимо определить, какой вид инструмента необходим: столярный или плотницкий. Столярная имеет более точный и чистый распил, используется преимущественно для сухого дерева. Скорость распила для данного типа инструмента не является основной характеристикой.
При выборе длины ориентируйтесь на свои потребности, т.е. каких размеров брус или бревно собираетесь пилить. Если инструмент будет использоваться не часто, например, на дачном участке, выбирайте с калеными зубьями. Ресурс эксплуатации такой пилы большой. К тому же правильно затачивать и разводить зубья - своя наука, и осваивать ее для сезонных работ в саду может быть не целесообразно.
Качество полотна можно проверить при покупке. Для этого берете ножовку и смотрите насколько ровное полотно. Далее сгибаете полотно до ощутимого сопротивления и отпускаете. Усердие сгиба должно быть незначительным, не поломайте. После этого смотрите на ровность полотна в месте изгиба, если отклонение более 2 мм - сталь не очень качественная.
У зубьев ножовки двойная роль:
- резать древесину;
- отводить опилки.
Чем меньшее количество зубьев на дюйм - тем больше скорость распила и меньше забивается опилками. Ножовки с количеством зубьев до 7 обеспечивают высокую производительность при малых затратах усилий пользователя. Правда, от этого будет страдать точность. Но и здесь необходимо искать золотую середину, т.к. чем больше расстояние между зубьями, тем меньше режущая поверхность. Соответственно будет падать производительность. Оптимальным вариантом будет следующее правило: минимальная толщина бруска должна быть больше шага трех зубьев. Иначе это будут муки, а не распил.
Ножовки могут быть с продольным и поперечным способом распила. Продольные полотна легко узнать по углу наклона зубьев, такие пилы режут только от себя. Обычно их длина не превышает 50 см, имеют острый угол реза - 75 - 800. К ножовкам с поперечным распилом можно отнести большинство представленных моделей в магазинах. Они имеют заточку с обеих сторон зуба. Что позволяет резать как при движении вперед, так и назад.
Одним из определяющих критериев выбора ножовки по дереву является цена. Как и во всем остальном, качественные изделия ведущих брэндов будут стоить дороже китайских марок. Эта переплата, по сути, гарантия долговечности и износостойкости такого инструмента. А с калеными зубьями это очень важно, от этого будет зависеть общий ресурс эксплуатации такого инструмента. Заточке он не поддается. Ведущие производители осуществляют более жесткий контроль при выборе сорта стали и технологии закалки. И как мы рассматривали выше, даже форма и шаг зубьев такого инструмента будет влиять на очень многое. Начиная с удобства и затраченных усилий, заканчивая точностью и ровностью распила.
Модели, к которым следует обязательно присмотреться
Приведенные ниже модели заслужили очень хорошие отзывы как по результатам специализированных тестов инструмента, так и, по мнению самих пользователей. Для удобства все модели будут идти по возрастающей ценовой категории, от бюджетных до профессиональных ножовок по дереву.
Ножовка по дереву Зубр Эксперт , обладает очень удобной рукояткой из пластика. Зубья каленные, треугольной формы с двумя режущими кромками. Подходит как для продольного, так и поперечного пиления. Длину полотна, как и количество зубьев на дюйм пользователь подбирает самостоятельно, вариации этой модели разные. Хорошо пилит любую породу дерева. Данный инструмент подходит для столярных работ, т.к. управляемость и точность распила на высоте. Для сада можно подобрать модель с меньшим значением TPI. Стоимость от 12 до 15 у.е.
Ножовка по дереву Gross Piranha так же представлена в нескольких вариантах. Полотна Доступны разной длины (от 400 до 550 мм) и разным количеством зубьев. Пила изготовлена из твердой стали 52 HRc, зубья, каленные 66 HRc с трехгранной лазерной заточкой. Пилит ровно и чисто. Ножовка по дереву Пиранья имеет тефлоновое покрытие, что заметно улучшает скольжение полотна и позволяет получать чистые края среза. Стоимость этого инструмента 12 - 15 у.е.
Ножовка по дереву Stanley General Purpose . Этот инструмент выпускает французская фирма, обладает хорошим качеством и не высокой ценой (около 12 у.е.). Предназначена как для продольного, так и поперечного пиления. Длина 500 мм с TPI 8. Зубья каленные. Распил легкий, без дополнительных усилий. Отличное приобретение для дачного участка.
Ножовка Irwin Xpert. Очень хороший инструмент за разумную стоимость, от 20 у.е. Запил легкий, рез ровный и гладкий. При распиловке твердых пород древесины усилие на руку возрастает не значительно. Хорошая эргономика рукоятки. Длина 500 мм, зубья, каленные с фирменной геометрией, TPI 8.
Ножовки по дереву Sandvik (в прошлом), а ныне это хорошо известный инструмент под маркой Bahco. Пилам Bahco с фирменной геометрией XT практически нет равных, это уже категория профессионального инструмента. Примечательна модель Bahco ProfCut PC-19-File-U7. Это одна из немногих пил, которые поддаются заточке. Удобная, длиной 475 мм ножовка. Пилит ровно и легко. Стоимость от 20 у.е.
Между прочим, получить качество фирмы Bahco, и при этом сэкономить, можно при покупке ножовки под торговой маркой «Теща». В Россию этот инструмент идет из двух стран. Если приобретете с маркировкой «made in Sweden» - у Вас в руках будет инструмент с завода Bahco, с его уровнем качества.
Длина строго лимитирована для каждой модели станка +- 5мм, в пределах регулировки натяжения..
Ширина полотна
должна быть максимально возможной в пределах условий решаемой задачи и спецификаций станка.
Это значит, что если не требуется пилить по радиусу, то лучше ставить самое широкое полотно из тех, что допускает инструкция по эксплуатации. Широкое полотно прочнее узкого и выдерживает более высокое усилие подачи без прогиба. Когда требуется выполнить криволинейный пропил, учитывают, что минимальный радиус закругления должен быть как минимум втрое больше ширины полотна.
Шаг зубьев чаще всего обозначают числом перед аббревиатурой TPI , указывающим количество зубьев, приходящееся на дюйм длины полотна. Шаг подбирают в зависимости от материала, толщины заготовки и требуемой чистоты распила. Для дерева и пластика в контакте с заготовкой должно быть минимум три зуба, для металлов от 4 до 20. Чем чаще расположены зубья, тем чище будет распил, но меньше скорость подачи и предельная толщина заготовки.
Форма зуба
может обозначаться по разному, но наиболее распространены полотна типов «skip»
и «
regular»
.
Зубья «skip» у полотен с крупным шагом, таких как 3, 4 или 6 TPI. У них предусмотрено большое пространство для вывода опилок (плохой выброс опилок приводит к снижению качества реза). Форма зубьев «regular» больше похожа на треугольник. Поскольку эти полотна не имеют такого пространства для стружки, они рассчитаны на пиление с меньшей подачей и менее толстых заготовок, зато обеспечивают более чистый рез и лучше работают с твердыми и плотными материалами. Шаг у таких полотен от 10 TPI и выше.
Основные типы полотен
Предназначено для быстрой черновой распиловки толстых заготовок, особенно хорошо подходит для продольного пиления. Качество реза можно незначительно улучшить, снизив скорость подачи и увеличив натяжение до максимально-допустимого уровня.
Хороший выбор в качестве универсального полотна для продольного пиления большинства пород дерева, включая сучковатые заготовки. Качества распила, близкого к финишному, достигают при медленной подаче и большом натяжением ленты.
Полотно общего назначения. Рекомендуемая область применения при нормальной скорости подачи заготовки толщиной до 50 мм в случае продольного пиления и до 150 мм в случае поперечного. Превышать эти параметры допускается при сниженной скорости подачи. Это полотно обеспечивает чистовое пиление и оптимально для большинства пород древесины.
Используют в основном для искусственных материалов, таких как фанера, МДФ, легкие металлы и пластики. Также возможно чистовое пиление заготовок толщиной до 50 мм из натуральной древесины с низкой скоростью подачи. При работе с металлами необходимо снижать скорость движения ленты, если конструкция станка это позволяет.
Это полотно дает очень чистый распил фанеры, пластика и МДФ. Может использоваться и для натуральной древесины, но только если ее толщина не превышает 25 мм. Также это полотно идеально для пиления легких металлов на небольшой скорости. Независимо от типа распиливаемого материала подача должна быть медленной.
Являются паспортными характеристиками, указанными в инструкции по эксплуатации станка, то шаг зубьев должен быть тщательно подобран в зависимости от размеров и формы распиливаемых заготовок. Правильный выбор шага зубьев обеспечивает длительный срок службы пилы: оказывает надлежащее давление зубьев и достаточные размеры впадины между зубьями для отвода стружки.
Ленточные пилы по металлу производятся с постоянным или переменным шагом. Шаг, или TPI, - это английское сокращение от Tooth Per Inch, обозначающее количество зубьев на дюйм, равное 25,4 мм. Переменный шаг более предпочтителен при резке металла, так как имеет гораздо больший рабочий диапазон по сравнению с постоянным шагом, что уменьшает шум и вибрацию, возникающие при пилении.
Существуют определенные правила, выявленные экспериментальным путем:
- Как минимум на длине реза должны находиться 3 зуба. Если меньше, то зуб может запасть и сломаться.
- Максимально на длине реза могут находиться 24 зуба. В случае, когда количество зубьев перекрывает максимальное значение, впадина между зубьями не вмещает стружку, пила перегревается, срок службы существенно сокращается.
- Оптимальное количество зубьев на длину реза - от 6 до 12.
Для облегчения выбора шага зубьев используют специальные таблицы
- Выберите таблицу согласно форме заготовки
- Подберите шаг зубьев, учитывая размеры распиливаемой заготовки
Табл. 1. Заготовки сплошного сечения
Пакетная резка
Для резания полнотелых заготовок
| Диаметр заготовки, мм | Количество зубьев на 1 дюйм |
| до 25 | 10/14 |
| 15 - 40 | 8/12 |
| 25 - 50 | 6/10 |
| 35 - 70 | 5/8 |
| 40 - 90 | 5/6 |
| 50 - 120 | 4/6 |
| 80 - 150 | 3/4 |
| 130 - 350 | 2/3 |
| 150 - 450 | 1,5/2 |
Таб. 2 Заготовки профильного сечения и трубы
Выбираем максимальный размер отрезаемой детали. Затем выбираем толщину стенки. Пересечение этих двух параметров в таблице показывает рекомендуемый шаг зубьев. Для более быстрой резки можно использовать ближайший больший шаг. Более мелкий шаг использовать не рекомендуется, так как переполнение впадин между зубьями стружкой ведет к выходу из строя пилы.
| Диаметр заготовки, мм | Наружный диаметр, мм | |||||||||
| 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 150 | 200 | 300 | 500 | |
| 2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/10 |
| 3 | 14 | 14 | 14 | 10/14 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 5/8 |
| 4 | 10/14 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 4/6 |
| 5 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 |
| 6 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 3/4 |
| 8 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 3/4 |
| 10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | |
| 12 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | |
| 15 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 2/3 | 2/3 | |
| 20 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | ||
| 30 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | ||
| 50 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | ||||||
При изготовлении заготовок одной из основных операций являетсяразделение прутка (штанги) круглого (или иного) проката на отдельные заготовки. Для этого могут быть использованы различные технологические процессы: разделение заготовок на пресс-ножницах, разрезание фрикционными дисками, пилами, абразивными кругами и др. В качестве примера рассматриваются два варианта разрезания проката на заготовки дисковыми пилами, изготовленными из различных инструментальных материалов, поскольку этот способ относится к обработке резанием (рис. 3.26).
Рис. 3.26. Схема разрезания проката дисковой пилой.
Для разрезания заготовки используют дисковые пилы, которые изготавливают или из быстрорежущей стали Р6М5, или из твердого сплава Т5К10. При разрезании заготовки зуб дисковой пилы одновременно участвует в двух движениях: вращательном движении резания со скоростью v (рис. 3.27) и движении подачи S M , которая выбирается по рациональной толщине срезаемого слоя а.
Рис. 3.27. Кинематика резания дисковой пилой.
При резании кромкой с двумя вершинами образуется стружка неблагоприятной (коробчатой) формы, что снижает износостойкость пилы и препятствует увеличению толщины срезаемого слоя.
Более благоприятной является схема резания, при которой у каждого зуба в работеучаствует только одна вершина. Для этого делают «развод» зубьевпод углом наклона режущей кромки (рис. 3.28).
Рис. 3. 28. Геометрические параметры зубьев дисковой пилы.
Кроме того, часть кромки вблизи неработающей вершины срезают. Для повышения стойкости дисковой пилы вблизи работающей вершины зуба целесообразно делать скругление вершины зубьев пилы радиусом 0.5... 1,0 мм или затачивать переходную кромку под углом 5º. Максимальную допускаемую толщину среза а выбирают исходяиз допускаемой нагрузки на зуб, которая в данном случае составит 0,1 мм. Поскольку деталь неподвижна, а подача осуществляется в направлении толщины срезаемого слоя, подача на зуб S z равна толщине срезаемогослоя а:
S z = a = 0,1 мм.
Глубина резания определяется углом в плане и длиной режущей кромки, участвующей в резании. Для создания небольших положительных вспомогательных углов в плане путем поворота режущей пластины главный угол в плане φ может быть назначен чуть меньше 90° (например, 85 ...87°).
Во избежание трехстороннего резания, при котором образуется жесткая стружка коробчатой формы, выполняют «развод» зубьев или незначительно уменьшают ширину зуба для исключения из процесса резания одной из вершин (левой или правой - попеременно для каждого следующего зуба). Таким образом, на каждом зубе глубина резания и ширина стружки несколько меньше ширины дисковой пилы (фрезы). Подача на оборот фрезы (пилы), имеющей 32 зуба: S Q = S z z = 3,2 мм.
Число зубьев, одновременно участвующих в работе, зависит от угла контакта пилы с заготовкой и от угла между зубьями. Угол контакта пилы с заготовкой зависит от соотношения диаметров заготовки D 3 и пилы D фр (рис. 3.29): Θ М = 2aicsin D 3 / D фр = 49,2°
Рис. 3.29. Определение угла контакта пилы с заготовкой.
Число зубьев дисковой пилы назначается из конструктивных соображений, но с учетом возникающих сил резания. При большом числе одновременно работающих зубьев возрастают силы резания, крутящий момент и мощность резания, особенно по мере износа зубьев. Поскольку диаметр фрезы значительно превышает ее ширину, увеличение сил и крутящего момента нежелательно. Однако чрезмерное уменьшение числа зубьев также нежелательно, поскольку это может привести к снижению производительности обработки и увеличению неравномерности процесса резания (фрезерования).
Таким образом, при назначении числа зубьев дисковой пилы необходимо учитывать число зубьев, одновременно участвующих в работе, и возникающие при этом силы, отталкивающие дисковую пилу от детали.
В некоторых более совершенных конструкциях отрезных станков минутная подача регулируется непосредственно с помощью механизма подачи. В более простых станках подача и рациональная толщина среза на зуб обеспечивается регулированием вертикальной силы P v , необходимое значение которой поддерживает гидросистема станка. Фактическое усилие, необходимое для обеспечения требуемой толщины срезаемого слоя, меняется в зависимости от ширины фаски износа зубьев и от числа зубьев, фактически одновременно находящихся в контакте с разрезаемым прутком (рис. 3.30).
Рис. 3.30. Зависимость силы подачи Р v от числа зубьев z, одновременно находящихся в контакте с разрезаемой заготовкой, для острозаточенной (h з = 0,1мм) и затупившейся (h з = 1мм) дисковых пил: 1-h з = 0.1мм; 2 -h з = 1мм.
Таким образом, по мере приближения пилы к середине заготовки, по мере износа пилы рабочий должен увеличивать давление в гидросистеме, увеличивая тем самым силу подачи и обеспечивая примерно постоянную, оптимальную толщину срезаемого слоя.
Допускаемую скорость резания выберем по наибольшей температуре задней поверхности на изношенном зубе (h 3 = 1 мм, рис. 3.31). В первом случае для пилы из быстрорежущей стали Q 3 = 500 °С, втором - для пилы с твердосплавными зубьями Q 3 = 700 ° С. Уменьшение температуры резания благоприятно сказывается не только на повышении стойкости, но и на возникающих при резании силах.
При температуре 400 °С на передней поверхности зуба имеет место устойчивый нарост, что облегчает процесс резания, снижает уровень вибраций: В этом смысле применение пилы из быстрорежущей стали для разрезания прутка предпочтительнее, чем применение пилы с твердосплавными напаянными зубьями, при разрезании заготовки которыми при более высокой температуре нарост практически отсутствует. Целесообразность применения твердосплавной пилы возникает, если требуется существенное повышение производительности разрезания прутков на заготовки. Зависимость температуры на передней поверхности зуба от скорости резания рассчитывается с помощью программы.
Рис. 3.31. Влияние скорости резания на максимальную температуру задней поверхности режущего лезвия дисковой фрезы (диаметр 600мм, число зубьев z = 32) при разрезании прутка из стали 45 диаметром d = 250мм: 1- рациональная температура для твердого сплава; 2 - рациональная температура для быстрорежущей стали;
3 - при h з = 1 мм; 4 - h з = 0.2 мм
При резании прутка диаметром 250 мм из стали 45 скорости резания для данных типов пил соответственно равны 25 и 65 м/мин, а частота вращения дисковой пилы n равна соответственно 11 и 40 мин -1 . Минутная подача S M = S 0 n = 21 и 64 мм/мин соответственно. Для скоростей 21 и 64 м/мин приблизительная мощность разрезания будет соответственно 6 кВт для быстрорежущей пилы и 16 кВт для твердосплавной пилы. Геометрические параметры дисковой пилы приведены в табл. 3.3.