Круглые пилы "горят" от сильного трения о стенки пропила. Это бывает, когда пила зарезается, т.е. отклоняется от прямолинейного пропила, выдавая плохую геометрию пиломатериала. Причин зарезания много. Учитывая, что над распиловкой древесины трудится целая система, состоящая из пильщика, бревна, станка и пилы, сбой может произойти в любом ее месте. Но все же на 90% в зарезании повинна именно пила. С нее и начнем.
Пила должна быть ровная, ведь выпучины трутся о стенки пропила и сильно нагреваются. За счет температурного расширения, они становятся все больше и трутся еще сильней. На пиле появляются синие и черные пятна - прижоги. Пила неравномерно прогревается и выгибается винтом. Возможны глубокие зарезания в древесину с сильной деформацией пилы. Процесс развивается лавинообразно и если во время не вмешаться, можно потерять пилу.
Далее, пила устроена, как велосипедное колесо, только воображаемые спицы в этом колесе давят не вовнутрь, а наружу. В центре находится непрокованное опорное кольцо - "втулка". На него опирается интенсивно прокованная центральная зона пилы - распирающие "спицы". А давят они, на предварительно распираемую в холодном состоянии, подвенечную зону - "обод" нашего воображаемого колеса. Зону, находящуюся непосредственно под зубьями пилы и составляющую примерно одну десятую от ее диаметра.
Термомеханическая система
Зачем это делается? Дело опять в температурном расширении металла. Пила выполняет работу резания своими зубьями. КПД этой работы далеко не стопроцентный, часть энергии выделяется в виде тепла на зубьях пилы - венце, откуда нагрев распространяется на всю подвенечную зону, ведь пила стальная и теплопроводность ее сравнительно невелика. От нагрева, подвенечная зона пилы расширяется и если центральную зону предварительно не проковать, усилие растяжения подвенечной зоны изгибает пилу в восьмерку. Например, подвенечная зона метровой пилы стремится при работе расшириться на 7-8 мм, а непрокованная центральная зона может растянуться лишь на 1 мм!
Вывод напрашивается сам собой, работая с круглыми пилами, мы имеем дело не с механической, а с термомеханической системой. Причем круглые пилы нормально работают только при условии осесимметричного, равномерного нагрева подвенечной зоны.
Если же зубья пилы имеют разную высоту, целые фрагменты зубьев не выполняют, положенную работу, а просто проскальзывают мимо дна пропила. Зато остальным зубьям достается вдвойне. Работающие зубья при этом быстро тупятся и сильно нагреваются, вызывая неравномерное растяжение подвенечной зоны, изгибающее пилу.
Не допускается и нагрев центральной зоны пилы. Он может возникнуть из-за чашеобразности пилы или от греющихся подшипников пильного вала! В этом случае пила приобретает чрезмерную температурную проковку, выгибается в чашу, а затем начинает интенсивно тереться о стенки пропила и зарезаться.
Если круглопильное оборудование находится в неотапливаемом помещении, зимой и летом приходится задавать пиле разную степень проковки. В первую очередь, это касается пил большого диаметра 800 мм и более. Летняя проковка значительно интенсивнее зимней. Летом, пила большого диаметра может иметь триггерную проковку, т.е. иметь два устойчивых состояния. Чем более интенсивную проковку получит пила, тем дольше ей не потребуется пилоправная подготовка. Но здесь важно не переборщить, ведь проковка сугубо индивидуальна для каждого типа пилы и на ее величину влияют твердость стали, диаметр и толщина пилы, скорость вращения и наконец рабочая температура среды.
После проковки пилу необходимо отсимметрировать. Т.е выровнять сумму поверхностных натяжений с обеих сторон пилы. Проверяется симметрирование с помощью установки пилы в вертикальное положение. Прикладывая, длинную пилоправную линейку к пиле справа и слева, убеждаемся, что зазор между линейкой и пилой с обеих сторон одинаков. Если нет, следует слегка проковать пилу с той стороны, где пила центром, касается линейки. Симметричность триггерной проковки проверяется с помощью наклонов пилы к себе и от себя. Центр пилы должен "проваливаться" при одинаковом угле наклона в 5-7 градусов относительно вертикального положения.
Сильно влияют на зарезание пилы развод и заточка зубьев. Развод должен контролироваться на стальных пилах каждую смену и выдерживаться с точностью до 0,03 мм. Если пилу сильно зажало в бревне, то развод следует выставить снова.
Несомненно, следует выдерживать углы заточки, рекомендованные изготовителем пил. Но самое главное, углы заточки должны быть строго симметричны плоскости пилы. В противном случае более острый угол "уведет" за собой всю пилу в его сторону и произойдет зарезание. Даже при ручной заточке, зубья пилы следует затачивать с точностью не хуже плюс минус 1 градус. Естественно, что современные заточные станки способны точить в десятки раз точнее.
Симметричная система
Отсюда следующий важный вывод. Пила это совершенно симметричная система, от зарезания ее удерживает только собственная симметрия. Она должна быть симметрично выправлена и прокована, симметрично заточена и разведена. Ну и как мы помним, осесимметрично прогрета. При этом, пила должна быть сбалансирована и иметь одинаковую форму зубьев. А вот эту операцию вручную не сделаешь, она под силу только заточным станкам.
Мощным фактором, стабилизирующим пилу в пропиле, является центробежные силы инерции. Правильно подготовленная, вращающаяся пила стабилизируется в пространстве и представляет собой плоский и устойчивый гироскоп. Как говорят специалисты, "расправляет крылья".
Однако, нарушить нормальную работу пилы может фланец имеющий большие торцевые и радиальные биения. Вот здесь мы переходим к следующей группе причин зарезания круглых пил - к параметрам станка и его настройкам.
Как правило, в плохой геометрии пиломатериала повинна круглая пила, но оставшиеся 10% причин зарезания принадлежат именно станку. Существует много конструкций циркулярных станков. Попытаемся обобщить причины их плохой работы.
Недостаточная мощность привода может проявить себя, когда на вал многопила установлено слишком много пил или они слишком толстые. Зачастую плохую подготовку пил стараются компенсировать увеличением их толщины и большим разводом зубьев. Только пилоправ сможет подготовить тонкие пилы и выставить минимальный развод так, что мощности привода хватит для нормальной работы станка.
Не хватает мощности привода, когда скорость подачи распиливаемого материала очень велика или он вязкий и твердый, например лиственница или дуб. Необходимо подобрать скорость подачи. В станках с водяным охлаждением пил, нужно пристально следить за подачей воды. Бывает слабый напор или забившиеся отверстия в направляющих не обеспечивают необходимой степени смазки и охлаждения пил. А бывают причины и вовсе тривиальные. Ремни провисли и их давно пора менять или не хватает масла в гидросистеме.
Важны и геометрические настройки станка. В хорошем станке, как в армии все должно быть параллельно или перпендикулярно. Вал выставляется строго перпендикулярно движению заготовки, особенно важно это там, где есть его регулировка. Пила должна стоять строго перпендикулярно плоскости станины станка. Измерительные устройства станков типа Кара и Магистраль выставляются параллельно плоскости пилы. Необходимо выставить по инструкции на станок все ограничители пилы и направляющие. А так же расклинивающие ножи.
Будьте предельно осторожны! Практически все перечисленные операции выполняются на работающей пиле. Стоящая пила принимает произвольное положение и не может служить плоскостью отсчета.
Пильный вал
Зарезание пил может произойти из-за неисправного пильного вала. Круглые пилы работоспособны только при минимальных торцевых и радиальных биениях пильного вала или фланца. Биения исчисляются сотыми долями миллиметра. Например, торцевое биение фланца метровой пилы в пределах 0,1 мм приводит к мгновенному перегреву пилы от трения о стенки пропила и глубокому зарезанию. Изготовитель нормируют этот показатель в пределах 0,03 мм. Лучше, что бы его значение было еще меньше. Проверку производят индикатором на магнитной стойке.
Пильный вал может быть причиной зарезания в случае сильного нагрева неисправных, перетянутых или несмазанных подшипников. Уделите самое пристальное внимание проверке и смазке пильного вала станка. Плохие подшипники можно обнаружить следующим способом. Приставьте к месту расположения подшипника небольшую рейку с гладкими краями и прижмитесь к ней ухом. Внимательно прослушайте работу подшипника во время вращения и остановки вала. Скрежет, резкие стуки и щелчки не допускаются. Менять подшипник нужно грамотно, используя съемники. Подшипники имеют разные классы точности и далеко не все годятся для установки на вал. Считаю даже неуместным говорить, что посадочные места под подшипник должны быть отшлифованы изготовителем, что сейчас бывает далеко не всегда.
У станков с плавающими пилами есть свои причины зарезания. Одна из них, неправильные зазоры в направляющих. Причем при малом зазоре пилы зарезаются вследствие перегрева, а при большом - вследствие блуждания. Необходимо выставлять рекомендуемые зазоры.
Блуждание пил появляется и в том случае, когда неравномерно сточены направляющие, изготовленные из латуни или баббита. Латунную накладку в этом случае меняют, а баббитовую наплавляют вновь.
Бывает, что между направляющими и пилой вклинивается щепка. Это приводит к сильному заклиниванию и мгновенному перегреву пил. Не спасает даже водяное охлаждение. После этого пилы, как правило, приобретают чашеобразность и нуждаются в пилоправной подготовке.
Другие факторы
Многие считают, что самым быстро расходуемым ресурсом круглых пил является заточка, за тем идет развод и только после них правка и проковка. Это и в самом деле так если используются толстые пилы. Однако если вы хотите сэкономить на ширине пропила и иметь солидный коэффициент выхода годного, эти представления придется менять. Тогда на первый план выступает пилоправная подготовка. На оборудованном тонкими пилами многопиле, править пилы приходится иногда каждые три-четыре часа, т.е. задолго до затупления твердосплавных наконечников. И следует признать, что это мировая практика. Хочешь экономить, готовь профессионального пилоправа.
Мне часто задают вопрос, какой толщины пилы еще могут стабильно резать при соответствующей пилоправной подготовке. Это напрямую зависит от диаметра пилы и от конструкции станка. Но в основном в России пилят очень толстыми пилами. Эксплуатационникам кажется, что так меньше хлопот, а деньги при этом вылетают в трубу, в смысле в трубу эксгаустера в виде опила.
По моему опыту прекрасно можно пилить метровыми пилами толщиной 3,6 мм, пилами диаметром 630 мм и толщиной 2,5 мм. И это далеко не предел, ведь пилоправное мастерство не стоит на месте. В Японии умудряются пилить метровыми пилами с плавающей посадкой толщиной 1,5 мм! Что для нас пока является просто фантастикой.
Спрашивают меня, какие пилы лучше с прорезями или без? Изобретательской мыслью человечества движет лень. Изобретатели понаделали в пилах множество замысловатых прорезей, лишь с одной целью, что бы ни править пилы и ни проковывать. А истина в том, что лучшие пилы - цельные. Они по определению, самые тонкие и самые устойчивые. Тот, кто умеет искусно их готовить, справедливо пожинает щедрые плоды.
Директор ООО "Пилоправ.ру"
Организатор "Уральской школы пилоправов" им. Н.К.Якунина
Кучеров В.В.
