Деревообработка. Режущий инструмент: секреты правильного выбора

Главная » Статьи » Деревообработка. Режущий инструмент: секреты правильного выбора

Одним из злободневных вопросов для предприятий по деревообработке является вопрос об обеспечении производства качественным и надежным инструментом. Но как правильно выбрать инструмент и оценить его качество? Наверняка каждый технолог имеет свои резоны и секреты по этому поводу.

Одним из обязательных требований к инструментам является  его высокое качество. Ведь именно от качества выбранного режущего инструмента зависит эффективное производство. Когда вы обратите свое внимание на такие, казалось бы, незначительные детали как качество отделки и материала, используемые технологии, тогда и заметите разницу в рентабельности инструментов. Именно от этих деталей во многом зависит высокий результат работы инструмента даже после его продолжительного использования.

Можно заметить, что низкая цена на инструменты является главным критерием выбора для покупателя, в то время как безопасность или качество оборудования зачастую не рассматриваются всерьез. Но практика показывает, что те, кто приобретает инструменты из-за низкой цены, впоследствии вынуждены тратить значительные финансовые средства на усовершенствование целых линий. Не стоит забывать простую истину: «скупой платит дважды». Нужно учитывать, что цена оборудования составляет только 2-3% от всей стоимости линии, а вот его значение при производстве и выпуске продукции довольно большое. Поэтому решение о приобретении высококачественных инструментов является очевидным.

Когда качество стоит денег

Когда же пильный диск может стать прецизионным инструментом самого высшего качества? Характеристики пильных дисков в первую очередь зависят от напайки, плотности пилы, материалов резца. От этого же зависит и стойкость режущего инструмента, которая выражается в длине резания и качество пропила. Это главные критерии, которые помогают оценить  полотно круглой пилы при раскрое.

Для того чтобы получить нужный результат для каждого отдельного случая следует дополнительно учитывать тот фактор что конструкции полотна пил индивидуальны. Более подробно о практическом использовании пил на сегодняшний день можно прочесть в различных каталогах их производителей. Но для того чтобы раскройные установки эксплуатировались оптимально и показывали высокую производительность, полотна круглых пил нужно приспособить к тем или иным производственным условиям на конкретном предприятии.

Тоньше, лучше, дольше, быстрее!

Производители инструментов, работая под таким девизом, все время увеличивают запросы к качеству полотна круглой пилы. Менеджмент ресурсов в таком случае становится исходным пунктом. Производители учитывают угрозу исчерпания ресурсов, которая постоянно возрастает, и именно поэтому стремятся уменьшить ширину пропила, но оставить неизменным диаметр полотна. Если попробовать рассматривать пилу как диск, то специалисты сразу подчеркнут, то, что соотношение толщины пильного полотна и диаметра неблагоприятно.

Из-за возможных особенностей круглые пильные диски во время работы вибрируют. Поэтому на предприятиях, которые изготавливают диски, приходится делать рихтовку (выравнивание полотна круглой пилы) и правку («растягивание» середины полотна).

После того как сделана правка и рихтовка появляется возможность контролирования работы пилы во время холостого хода и при раскрое, поэтому если напряжение в раскраиваемом материале достаточно она перестает вилять. Также стоит учитывать и то, что во время обрезки краев заготовки сопротивление материала незначительное только с одной стороны и поэтому поведение пилы отличается от тех случаев, когда нагрузка одинакова с обеих сторон.

От типа и конструкции пилы зависит и то, сколько потребуется ручной работы при рихтовке и правке. За многие десятилетия в данной сфере удалось накопить большой опыт, который касается нужного количества кругов вальцовки на теле полотна пилы  во время его обработки на роликовом вальцовочном станке и взаимного размещения.

Также важным аспектом, от которого зависит качество пропила, является качество балансирования и точность центровки пильного полотна. При балансировке полотна используется то же принцип что и при балансировке автомобильных колес. Разница заключается только в том, что для того чтобы избежать вибрации из тяжелой части тела полотна удаляется часть материала а не используются дополнительные балансирующие грузики.

Использование несбалансированных пил становится причиной преждевременного повреждения подшипников на станке, ухудшения качества пропилаиз-за сколов верхних слоев и образования бороздок на торце. Можно гарантировать, что при использовании пилы ее сбалансированность не будет ухудшаться, если выдержать малый допуск при формировании насадочного отверстия. Это, конечно же, благотворно влияет на работу станка в целом.

Улучшение качества раскроя

Помимо того что производители инструментов работают над проблемой связанной с меньшей шириной пропила, им приходится одновременно думать и о том каким же образом удовлетворить требования к качеству конечного продукта, которые все время возрастают. Также помимо качества сырья очень важным для гарантии высокого качества раскроя является и конструкция самого пильного полотна. Качество пропила, которое выполняется круглым пильным диском, определяется геометрией зубцов и расстоянием между ними, а также вращением инструмента, которое должно происходить без вибраций.

О качестве пропила могут говорить бороздки, формируемые отдельными зубцами, и равномерность пропила, другими словами волнистость края распила. Улучшить качество пропила можно при помощи уменьшения вибрации. Ее в свою очередь можно уменьшить, изменяя геометрию тела полотна и продольных пазов.

На сегодняшний день широко применяются неравные шаги зубцов в пильных дисках, предотвращающие появление вибраций. Вибрации можно уменьшить нанесением лазерного орнамента на тело пилы или же впрессовав в полотно медные заклепки, а также сделав в полотне продольные пазы. Это также поможет уменьшить уровень шума.

Повышение износостойкости

Конечно, качество пропила очень важно. Но, как правило, на первом месте из показателей, которые характеризуют работу дисков на установках, находится срок эксплуатации и стойкость режущего инструмента, которая выражается в длине резания. Главным фактором, который влияет на нее, является твердость материалов резца. Поэтому на сегодняшний день довольно часто пильный диск оснащают алмазными вставками.

Мебельщики и деревообработчики, отдающие предпочтение индивидуальному раскрою плит, могут существенно повысить производительность своего предприятия с помощью увеличения стойкости пильного инструмента, которая выражается в длине резания.

Если требуется выполнить пропил очень большой глубины с помощью пильного диска диаметр, которого доходит до 730 мм, то требования к инструменту становятся чрезвычайно высокими. При обрезании краев заготовки часто могут возникать отклонения обрабатываемой детали в сторону с минимальными нагрузками, а это в свою очередь из-за одностороннего усилия резания может стать причиной отклонения пильного полотна от заданной траектории реза. Для того чтобы добиться выдержки полотном такой нагрузки нужно привести показатели напряжения и твердости тела полотна пилы в соответствии с диаметром фланца и количеством оборотов станка.

Помимо конструкции пильного полотна и свойств материала важными критериями, которые обеспечивают продолжительную эксплуатацию пилы, являются форма зубцов, их геометрия, а также способ затачивания. К примеру, износостойкость у зубцов, которые имеют скошенную фаску на боковой поверхности намного выше, чем у тех, которые такой фаски не имеют. Фаска помогает предотвратить появление сколов в местах распила вспомогательной или главной режущей кромки,  потому что определенное затупление резца является неизбежным.

Более стойкими являются зубцы пил, которые выполняют выталкивающий раскрой, чем те, которые выполняют растягивающий. Это обуславливается меньшим углом между задней и боковой гранями зубца. Этот угол во время использования обыкновенной режущей кромки вызывает затупление зубцов.

Для того чтобы зубцы были тверды и прочны на разрыв проводятся разработки твердых сплавов для изготовления зубцов. За счет надлежащей геометрии риск излома зубца на оборудовании можно минимизировать. 
Таким образом, можно говорить что зубцы, изготовленные из твердого и ударостойкого материала, помогут значительно увеличить срок эксплуатации пильного диска и тем самым улучшить производительность оборудования.

Влияние качества сырья на качество получаемого полотна

Прежде всего, качество пильного полотна зависит от сырья, из которого было изготовлено. Для того чтобы тело полотна пилы соответствовало наивысшим требованиям изготавливают его из легированной инструментальной стали. При использовании полотно должно сохранять стабильность  и эластичность даже во время нагревания. Процесс производства тел пильных полотен должен особо контролироваться и отвечать всем требованиям технологии.

Важную роль играет припой, используемый при пайке зубцов на диск пилы. Он исполняет роль некого связующего звена между твердым сплавом, резцом и самим полотном пилы. Температура пайки должна постоянно контролироваться, ведь только правильно выполненная пайка поможет поглотить все нагрузки приходящиеся на твердый сплав. Во время реза эти нагрузки передаются через острие резца на полотно пилы. При пайке стоит обращать внимание на два важных фактора: обеспечение твердого и надежного соединения полотна пилы с материалом резца и в то же время постараться не нарушить эластичную связь между материалом полотна пилы и твердым материалом резца.

Как уже говорилось материал, из которого изготавливаются резцы, играет решающую роль в износостойкости инструмента. Зачастую на установках для раскроя плит используют инструменты, которые изготовлены из твердых сплавов и поликристаллических алмазов.

При помощи поликристаллических алмазов можно добиться высокой износостойкости пильных дисков. Показатели такой износостойкости могут быть в 80 раз выше, чем показатели при использовании твердых сплавов. Подобные параметры достигаются благодаря высокому качеству полотна пилы, а не только из-за материала резца. Помимо этого стоит подчеркнуть то, что вибрации полотна пилы должны быть оптимизированы так чтобы вибрации самой круглой пилы не вызывали дополнительного изнашивания резцов.

Для того чтобы из различных материалов и отдельных компонентов возник инструмент отвечающий самым высшим требованиям производительности и качества все этапы изготовления круглого пильного диска должны находится под жестким контролем технологических операций и качества материалов.

Правильный сервис

Только правильно заточенные диски могут сохранять свою эффективность на протяжении всей длительности эксплуатации. Из-за неправильного затачивания износостойкость оборудования резко уменьшается, что находит свое выражение в уменьшении длины резания. Именно поэтому очень важно затачивать затупившуюся поверхность резца. Передние и задние грани зубцов пил, которые изготавливаются из твердых материалов, затачиваются на автоматических станках. На таких станках зубцы можно затачивать только за один проход. Не рекомендуется затачивать такие зубцы вручную при помощи заточных станков – качество заточки будет довольно низким.

У пильных дисков HW затачивается задняя и передняя грани зубцов. Именно это позволяет добиться наиболее оптимального и экономичного использования вставок и достигнуть стабильных параметров стойкости.

Вследствие затачивания высота зубца может уменьшиться до 2 мм. Переходить эту границу высоты зубца нельзя следуя технике безопасности. Если зубец повреждается, то сервисное предприятие, выполняемое затачивание, может починить диск, отпаяв при этом неисправную вставку и напаяв новую.