Особенности продольного и поперечного пиления древесины. Круглые пилы: классификация, назначение, конструкция, подготовка к работе

Продольное пиление древесины круглой пилой — сложный процесс закрытого резания многорезцовым вращающимся инструментом в форме диска (круглой пилой), при котором вектор скорости подачи совпадает с направлением волокон древесины и пропила получа­ются параллельными волокнам.

Рис. Кинематика и геометрия срезаемого слоя при продольном пилении круглой пилой - схема пиления с верхним расположением пилы относительно заготовки.

Продольное пиление является рабочим процессом большой и разнообразной группы круглопильных станков, предназначен­ных для деления по ширине и толщине в технологической опе­рации продольного раскроя бревен, брусьев, досок, горбылей, брусков и реек.

При продольном пилении главное (короткое) лезвие зуба перерезает волокна древесины и формирует дно пропила, а бо­ковые лезвия участвуют в формировании стенки пропила. Такое распределение функций предопределяет требования к гео­метрии зубьев пилы для продольной распиловки: короткое лез­вие должно быть выдвинуто вперед по ходу вращения относи­тельно передней грани за счет положительного угла у. При этом волокна будут перерезаны прежде, чем они начнут отде­ляться передней гранью. При повышенных требованиях к ка­честву стенок пропила у боковых лезвий должен быть создан положительный передний угол за счет косой заточки по перед­ней грани. Так как зубья формируют две стенки пропила, косая заточка должна быть выполнена через зуб: у четных зубьев — в одну сторону, у нечетных — в другую.

Диаметр резания (диаметр пилы) D = 2R, мм, принимается одинаковым для всех зубьев. Частота вращения пилы п, мин"1, считается постоянной. Тогда скорость главного движения vr (м/с) будет

V_CP = пи*D*n/60*1000, (м/с).

Движение подачи придается, как правило, заготовке. Ско­рость механической подачи vs в станках достигает 100 м/мин и более.

Подачу на один оборот пилы S0 и на один зуб Sz (мм) оп­ределяют по формулам:

So=1000*Vs/n, Sz=So/z. N = k*Aпопр*Вопр*t*Vs/60.

Различают пиление со встречной подачей, когда проекция скорости резания ve на направление подачи и вектор скорости подачи заготовки vs направлены навстречу друг другу, и с по­путной подачей, когда они совпадают по направлению.

В продольном пилении попутная подача используется редко. Попутная подача часто встречается в поперечном пилении при неподвижной заготовке. На рис. показано пиление со встречной подачей. Изменение направления вектора vs бу­дет соответствовать схеме пиления с попутной подачей.

Геометрия срезаемого слоя. Слой срезается по дуге АВ, которую называют дугой контакта зуба с древесиной. Точка А является точкой входа, точка В — точкой выхода зуба из древесины. Средняя точка С делит дугу контакта пополам.

Силы и мощность резания. Силы Fx и Fz на одном зубе пилы. Боковая сила Fy определяется как проекция на ось У рав­нодействующих силы взаимодействия зубьев, силы взаимодей­ствия стружки и силы взаимодействия пильного диска с древе­синой.

Для продольного пиления используются цельные стальные пилы (рис.3,в,д). Для чистового пиления используются пилы с отрицательным передним углом (рис.3,ж), а также пилы с пластинками твердого сплава.

Для поперечного пиления используют круглые плоские пилы с разводом зубьев (рис.3,а,б,в), (число зубьев,Z = 48, 60, 72, 96 шт.).

Поперечное пиление – дисковое пиление, образованное в результате распиливания торцовых поверхностей.

Силовые характеристики поперечного резания.

Nрез = к*Впопр*t*Vs/1000*60. Px cp = Px табл * Впр * Апопр.

При поперечном пилении условия работы лезвий инструмента гораздо сложнее, исходя из этого расчет сил резания на зубе выполняется при использовании опытных данных, т.е., Р_{х ср.} вычисляется через Р_хт, отнесенную к единице ширины пропила: Р_{х ср} = Р_хтВ_пра_попр;

Р_{z ср} на зубе вычисляется по Р_{х ср}:Р_{z ср} = mР_{х ср}; Р_{х окр}, и Р_{z окр} вычисляются

идентично и пилению вдоль волокон древесины.