Столярная мастерская Папа Карло
» » » Все, что нужно знать о торцовочных пилах

Все, что нужно знать о торцовочных пилах

Все, что нужно знать о торцовочных пилах
Безупречно ровная поверхность и строго выдержанный угол торцов используемых деталей обуславливают не только эстетичный вид, но и прочность большинства сборных конструкций – от сочленения плинтусов до сложных наборных дверей и элитной мебели. Формировать торцы ручной ножовкой под стусло можно разве что при изготовлении скворечника с очень непривередливым жильцом. Как решает этот вопрос современная техника?

Первые серийно выпускаемые торцовочные пилы появились в 1923 году – через год после изобретения Раймондом ДеВолтом радиально-консольного механизма подачи режущего диска. Сегодня DeWALT является одним из лидеров на рынке электроинструмента и единственным производителем радиально-консольных пил. Немалым количеством изобретений деревообрабатывающая отрасль обязана итальянской фирме Felisatti, с 2009 года принадлежащей российской компании «Интерскол».

Само название «торцовочная» указывает на основное назначение пилы – оформление торцов, поперечное резание с пересечением наиболее длинной оси заготовки (в случае с древесиной это поперек волокон). Общий же предок – циркулярная пила – служит в основном для продольной распиловки.

Именно в основном: никто не запрещает делать ею разрезы под произвольным углом, только это не так удобно. Более существенным отличием следует считать разницу подачи. Циркулярная пила крепится неподвижно, и материал движется к ней, а торцовочная работает наоборот: ее пильный диск с так называемой головой (по-научному – приводом) подается к обрабатываемой детали. Поэтому ось пильного диска и привод циркулярной пилы располагаются ниже плоскости стола, а голова торцовочной – над заготовкой: при резании конструкция опускается, пересекая деталь и поверхность ее крепления. Наконец, лишь торцовочные пилы позволяют изменять угол реза не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости, что значительно расширяет их функциональные возможности.


Все, что нужно знать о торцовочных пилах


Современные мощные двигатели с электронным управлением и специальные диски позволяют резать не только дерево, но и металлопластиковый профиль, трубы и многое другое. Соответственно, форма обрабатываемых деталей может быть самой разнообразной, без четко выраженной продольной оси и торца: к примеру, ограничители хода позволяют пропиливать пазы. В общем, такая пила – довольно универсальный инструмент. Поэтому название «торцовочная» не всегда точно отражает имеющийся потенциал, но исторически используется для любой стационарной дисковой пилы с подвижным режущим узлом.

Электродвигатель

Наиболее дешевыми, экономичными, надежными и бесшумными всегда считались асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. В них нет каких-либо контактов – шумящих, нагревающихся, излишне восприимчивых к пыли, влажности и вибрации. Здесь имеется лишь один изнашивающийся и издающий звуки элемент – подшипники.

Срок службы таких агрегатов может составлять десятки лет, поэтому они находят самое широкое применение, в том числе и в торцовочных пилах марок Felisatti, DeWALT, «Интерскол» и т. д. Однако асинхронные моторы обладают существенными недостатками. Прежде всего сюда можно отнести небольшую габаритную мощность и соответствующую массу. Например, 2-киловаттный двигатель такого типа в традиционном исполнении весит более 20 кг и по размеру сопоставим с трехлитровой банкой.

Перемещать вручную пильный блок с таким довеском, мягко говоря, несколько затруднительно. Разумеется, современные технологии и материалы (в частности, конструкция, запатентованная Felisatti), а также питание током более высокой частоты в некоторой степени снимают проблему, но не решают ее в полной мере. Кроме того, при питании промышленной частотой скорость асинхронного двигателя в принципе не может превышать 2850 об/мин, не говоря уж о том, что использование повышающей передачи снижает и без того небольшой пусковой момент, а также способствует более значительному падению оборотов под нагрузкой. Поэтому в современных пилах подобные моторы применяются, как правило, с «частотниками» – электронными регуляторами скорости вращения за счет изменения частоты питающего напряжения.

Гораздо привлекательнее в плане габаритной мощности выглядят коллекторные двигатели. При той же массе они могут иметь в несколько раз более высокие показатели по крутящему моменту и скорости, выдавая хоть 5 тыс., хоть 10 тыс. об/мин. Кроме того, с технической точки зрения у них значительно проще организованы системы управления и стабилизации оборотов. По всем указанным причинам в большинстве производимых торцовочных пил устанавливаются именно коллекторные двигатели. Конечно, и здесь есть недостаток – наличие подверженного износу шумящего и искрящего щеточного блока.

Впрочем, буквально в последние годы инженерам удалось найти компромисс, базирующийся не столько на новых технических решениях, сколько на сегодняшних более совершенных полупроводниковых технологиях. Создание электронных вентилей с ничтожным сопротивлением в открытом состоянии и колоссальной быстротой переключения сделало возможным и рентабельным производство электронных блоков, заменивших щеточную коммутацию. Двигатели с такой системой питания обмоток называются вентильными или бесколлекторными (англ. brushless, маркируется буквами BL либо BLDC) и сочетают в себе все достоинства коллекторных и асинхронных прообразов – бесшумность, неприхотливость к климатическим условиям, высокие показатели по скорости, крутящему моменту и КПД, наконец, длительный срок эксплуатации без необходимости проведения техобслуживания. Разумеется, теперь в самых современных и высококачественных моделях пил используются именно эти агрегаты.

Редукция

Связь между валами двигателя и пильного диска осуществляется посредством зубчатой или ременной передачи с необходимым коэффициентом редукции. Конечно, шестерни гораздо надежнее ремня, который может проскальзывать, рваться, а также слетать при износе, загрязнении или неправильном натяжении. Зато замена ремня является довольно простой операцией, выполнить которую под силу даже неквалифицированному пользователю.

А вот если из строя выйдет зубчатый редуктор, потребуется серьезный ремонт в специализированном сервисном центре.

Шестерни больше шумят, требуют постоянного наличия смазки, следовательно, конструкции нужен герметичный корпус, и обеспечивают абсолютно жесткую связь валов. Ремень же обеспечивает некоторую амортизацию, причем как скачков угловой скорости по касательной к шкивам, так и радиальных или осевых вибраций, что снижает не только шум, но и износ подшипников.

Кроме того, как бы хорошо ни был натянут ремень, при аварийной перегрузке (например полном заклинивании диска) произойдет его проскальзывание без разрушения металлических деталей, поэтому сегодня выпускается множество моделей торцовочных пил с ременной передачей.

Кстати, некоторые производители устанавливают пильный диск непосредственно на валу двигателя (примерами могут служить пилы DeWALT DW713 и Bosch GCM 10 S).

Такое решение исключает редукцию и увеличивает нагрузку на подшипники, но зато снижает шум и люфт, удешевляет конструкцию, повышает ее надежность и упрощает обслуживание.

Управление

Независимо от типа двигателя и редуктора, применение электронной системы управления значительно улучшает характеристики пилы, позволяя не только регулировать обороты, но и стабилизировать их при изменении нагрузки, а ведь без этого невозможно резать твердые и вязкие материалы. К слову, вентильные двигатели в принципе не могут функционировать без довольно сложного контроллера. Именно за счет электроники обеспечиваются многие функциональные возможности торцовочных пил – не жизненно необходимые, но существенно повышающие удобство и безопасность выполнения работ: торможение двигателя после выключения (Metabo KS 254, Makita LS1040), плавный пуск (Bosch GTM 12, «Интерскол» ПТК305), снижающий неприятные рывки и нагрузку на электросеть, различные защитные блокировки и многое другое. Эффективное управление позволяет, по сути, получить те же эксплуатационные характеристики инструмента при использовании двигателя меньшей мощности. Все большее количество моделей сегодня оснащаются более или менее сложными электронными блоками, а в перспективе, несомненно, без них не будет обходиться ни одна торцовочная пила.

Пильные диски

О пильных дисках – стальных и полимерных, зубчатых и абразивных – можно написать не одну статью. Это целая отрасль, и для успешного пользования инструментом совсем необязательно вникать во все тонкости технологии изготовления и классификации оснастки. Следует строго придерживаться лишь двух простых правил: резать только тот материал, для которого предназначен конкретный диск, и использовать только те диски, которые рекомендованы для данной модели.


Все, что нужно знать о торцовочных пилах


Внутренний (посадочный) диаметр подавляющего большинства пильных дисков любых производителей составляет 30 мм. Из данного правила существует совсем немного исключений – Makita LS1440 и LS0714, Felisatti NTF250RI и MTF216/1100 и некоторые другие. Наружный же диаметр варьируется значительно шире. Самыми распространенными являются диски стандарта 12 и 10 дюймов, причем если под числом 12 практически все бренды подразумевают размер строго 305 мм (очень редко 300 мм), то в 10-дюймовом случае он может колебаться в миллиметрах от 250 (DeWALT) и 255 (японские производители) до 260 (европейские марки).

Меньшие (190–210 мм) и большие (до 360 мм) диски встречаются заметно реже. Увеличенный диаметр режущего инструмента позволяет обрабатывать заготовки значительного сечения, одновременно повышая производительность и качество резания при тех же оборотах. Однако подобным дискам требуется и более высокий крутящий момент на валу, а обеспечить его несколько сложнее, чем просто повысить обороты шпинделя. Кроме того, в данном случае для поддержания заданной частоты вращения под нагрузкой необходим дополнительный запас мощности.

Недопустимость использования дисков с наружным диаметром больше указанного в паспорте очевидна: конструкция пилы попросту не позволит установить такую оснастку. Но и меньший диск – это не только потеря производительности и эффективного радиуса. Помимо всего прочего, снижение расчетного динамического сопротивления, являющегося основной нагрузкой на холостом ходу, способно пустить вразнос привод с коллекторным двигателем без стабилизации оборотов.

Сегодня рынок заполнен сомнительным товаром (и не только дешевым, кстати), в рекламе которого анонсируется фантастическая универсальность: дескать, один и тот же диск позволяет работать практически с любым материалом. Но чудес не бывает. Совпадение диаметра посадочного места вовсе не означает допустимость использования этого диска на конкретной пиле для выполнения данной операции. Неразрывно связанные между собой параметры обработки определяются массой нюансов – углом заточки и разводки зубьев, их материалом, размером и количеством, коэффициентом трения и термостойкостью, создаваемыми радиальными и тангенциальными усилиями и т. д.

Оснастка может банально не выдержать нагрузок, создаваемых пилой. Или же, наоборот, привод окажется не в состоянии поддерживать заданный диском режим пиления. В лучшем случае оператор столкнется со снижением эффективности работы, а в худшем, используя не рекомендованную производителем оснастку, пользователь рискует и дорогостоящим оборудованием, и собственным здоровьем.

Цена свободы

Понятно, что чем больше степеней свободы (речь идет о способности конструкции двигаться вдоль различных осей и вращаться в тех или иных плоскостях) у пильного блока, тем шире функциональные возможности торцовочной пилы. Теоретически в нашем трехмерном пространстве таковых может быть шесть. Начинали, как всегда, с малого.

Прообразом торцовочных пил выступала монтажная пила с одной степенью свободы: привод с диском мог опускаться на заготовку, поворачиваясь (наклоняясь) лишь в перпендикулярной ей плоскости (ось поворота располагается в районе задней кромки рабочего стола). Подобная конструкция присутствует как один из подвижных узлов практически во всех современных торцовочных пилах, кроме радиально-консольных моделей. Такие приспособления принято называть маятниковыми.

Следующей по возможностям выступает копировальная пила. Изменяемый угол ее направляющих на неподвижном столе позволяет выдерживать одинаковый (отсюда и название «копировальная») угол среза торцов на нескольких заготовках (в качестве примера таких моделей можно упомянуть Felisatti S254/1800 и Festool SYMMETRIC 70 E).

По сути, все только что упомянутые конструкции являются разновидностями одного и того же инструмента – собственно торцовочной (торцовочной маятниковой) пилы. Данным термином обычно именуют приспособление, в котором добавлены еще две степени свободы: вращение рабочего стола вместе со всеми механизмами (неподвижны только направляющие и элементы стола, выходящие за определенный радиус) и наклон плоскости качания пильного узла. В качестве примеров подобных устройств необходимо упомянуть модели Metabo KS-216 и KS-305, Bosch GCM 12 и GCM 10, Makita MLS-100 и LS1040, а также DeWALT DW713.

Такое решение существенно расширяет список функциональных возможностей инструмента и повышает удобство работы с пилой. Во-первых, здесь не требуется изменять траекторию подачи материала: независимо от угла торцевания все заготовки движутся по фиксированным направляющим, которые могут быть удлинены специальными консолями или добавочными столами. Таким образом, появляется возможность работы с очень длинными деталями в узких помещениях. Во-вторых, наклонное по отношению к вертикали резание позволяет торцевать заготовки, высота которых превышает активный радиус диска: достаточно положить их на бок (если, конечно, ширина меньше высоты). В-третьих, становятся доступными комбинированные углы с наклоном в обеих плоскостях, что особенно важно при изготовлении деталей для облицовки непараллельных откосов, соединении стенок непрямоугольной мебели и в других подобных случаях.

Сечение обрабатываемого материала определяется размером пильного диска и уменьшается при возрастании углов резания. Высота заготовки никак не может превышать активный радиус диска, зато ограничения по ширине отчасти снимаются при возможности горизонтального перемещения детали вдоль линии реза. Такая степень свободы имеется у радиально-рычажных пил, которые часто называют торцовочными с протяжкой (Felisatti SRF305/1800, «Интерскол» ПРР-250/2000, Makita LS1018 и LS1216, DeWALT DWS780 и DW777), а также у радиально-консольных моделей (DeWALT DW721KN, DW722KN, DW728KN), фактически являющихся дисковыми фрезерными станками с перемещением пильного блока вдоль горизонтальной консольной траверсы.

Наконец, можно вспомнить о торцовочно-усовочной пиле. Несмотря на распространенное заблуждение, это не более чем альтернативное название обычной торцовочной пилы, любая модель которой, к слову, позволяет формировать необходимые углы для соединения «на ус». Термин «усовочная» может быть оправдан разве что для моделей копировальных пил с автоматически симметричным поворотом направляющих (таких как Festool SYMMETRIC 70 E), в результате чего линия разреза всегда проходит по биссектрисе образованного ими угла. Это позволяет переносить углы с помощью измерительной малки непосредственно на пилу, не определяя их численное значение и не деля его потом на два.

Точность и люфт

Итак, степеней свободы достаточно. Однако пропорционально возможностям пилы возрастает стоимость конструкции, то есть свобода даром не дается, к тому же за нее приходится дополнительно расплачиваться точностью реза. Ведь любое подвижное соединение имеет неизбежный люфт, на борьбу с которым брошены лучшие конструкторские умы инструментальной отрасли.

Элементы торцовочных пил обладают немалыми размерами и массой. Один только наклонный пильный блок в некоторых моделях весит более 10 кг. Возвратная пружина должна, соответственно, создавать солидное усилие, а оператор, наклоняя блок, вынужден преодолевать сопротивление пружины… Возникающие силы, помноженные на длины рычагов, создают существенные нагрузки на различные подшипники и шарниры.

Тут на выручку приходят специальные конструкции скользящих соединений, многорядные прецизионные подшипники, шарниры с повышенными радиусами сопряжения, закалка и упрочняющие покрытия. Следует упомянуть, что обладателем патентов на многие изобретения в этой области является фирма Felisatti. Именно ее изделия отличаются высокой точностью реза, которая практически не снижается в течение всего периода эксплуатации пилы.

Одной из наиболее важных характеристик рассматриваемого оборудования является быстрая, но вместе с тем точная и надежная фиксация элементов устройства под необходимым углом в процессе настройки пилы.

Сегодня все производители остановились на варианте фиксированной (независимой от глазомера оператора) установки наиболее распространенных углов 10°, 15°, 22,5°, 30°, 31,62° и 45°. Промежуточные же значения приходится выставлять путем совмещения специальной отметки с соответствующим делением шкалы. Наиболее удобными многие считают поворотные столы Click-Clack (и снова изобретение Felisatti), позволяющие задавать фиксированные углы простым поворотом до щелчка без использования зажимных винтов или рычагов. Однако обеспечить столь же высокую точность и жесткость установки вертикальных углов пока не удалось ни одному производителю: виной тому меньшие диаметры соответствующих шарниров и шкал.

Мощность

Главными составляющими любого станка или механизированного режущего инструмента выступают привод и рабочий элемент (фреза, сверло, полотно и т. д.). Мощный двигатель с надежным редуктором вкупе с острым и износостойким рабочим инструментом – необходимое (хотя и недостаточное) условие создания любой качественной обрабатывающей системы.

Чистая линия реза (без сколов ламината и краски, отщепления волокон древесины, образования острых фасок на мягком металле и т. п.) возможна только при довольно высоких оборотах пильного диска, когда поступательное движение инструмента за период чередования режущих зубьев составляет доли миллиметра. При диаметре диска 260 мм его угловая скорость должна быть не ниже 2800 об/мин, а в дорогих моделях она обычно составляет 4000–5000 об/мин даже при диаметре в 305 и 350 мм. В свою очередь, от мощности (момента на валу при неизменной частоте вращения) зависит стабильность оборотов под нагрузкой, ведь их снижение чревато ухудшением не только производительности, но и качества реза. Как правило, этот показатель начинается от 1 кВт в самых миниатюрных пилах и доходит до 3–4 кВт у крупных профессиональных моделей.

Дополнительные функции

Еще более универсальные комбинированные модели относятся к отдельной группе и совмещают торцовочную и настольную циркулярную пилы в одном инструменте (Felisatti NTF250/1200ST RAPTOR, Bosch GTM 12, DeWALT D27111 и т. д.). Верхняя часть их диска, выступая из дополнительного стола над головой конструкции, тоже становится активной и может использоваться для выполнения сколь угодно длинных продольных распилов. Таким образом, незначительное увеличение габаритов и массы пильного блока позволяет работать на верхнем столе по аналогии с обычной стационарной циркулярной пилой, например, распуская доски или нарезая ламинат. Конечно, площадь этого стола маловата, но при работе с крупными деталями никто не мешает увеличить ее за счет приставных подпорок, столов, козлов и т. п.

Вообще, дополнительные приспособления подобного рода играют немаловажную роль в работе с торцовочными пилами. Всегда следует обращать внимание на то, какие поддерживающие консоли и подставки, суппорты и направляющие, зажимы и упоры входят в комплект поставки оборудования, а что можно будет докупить отдельно. Такие приспособления обеспечат не только удобство, но и качество, и производительность, и безопасность работы. Ведь если, например, доска надежно закреплена изначально, это еще не значит, что при разрезании не произойдет ее смещение, когда каждую часть (в том числе и длинную свисающую) будет держать лишь одна струбцина. Не нужно обладать слишком богатой фантазией, чтобы представить себе последствия сдвига заготовки при столь высоких оборотах пильного диска. Следовательно, удлиненная площадка для поддержки детали и второй зажим – не роскошь, а средство предотвращения серьезных проблем.

Практически во всех современных моделях предусматривается возможность фиксации шпинделя для смены дисков, есть эффективная система пылеудаления (либо автономный мешок, либо патрубок для подключения пылесоса), во многих имеется подсветка рабочей зоны и лазерный указатель линии реза, ограничители хода пильного блока для выборки пазов и многое другое.

При выборе подобного инструмента пользователю, помимо определения необходимых и достаточных сугубо технических характеристик, следует четко решить, какие из дополнительных функций и приспособлений действительно требуются для решения возникающих перед ним типовых задач и, соответственно, оправдывают вложенные деньги, а какие лишь усложняют использование устройства.

Пылеудаление

Никакая распиловка немыслима без образования мелкодисперсной пыли и опилок, высокая концентрация которых недопустима как с точки зрения охраны труда, так и по соображениям сохранности любого оборудования, включая саму пилу. Они затрудняют дыхание, ухудшают обзор, проникают в вентиляционные отверстия и закупоривают их, повышают уровень пожароопасности и т. д.

Сегодня практически все торцовочные пилы предусматривают наличие системы пылеудаления. В качестве последней могут использоваться как специальные мешки (они расположены на задней стороне конструкции, куда по касательной к диску отлетает большая часть опилок), так и патрубки для подключения промышленного пылесоса. Следует заметить, что наиболее вредные и трудноудаляемые отходы возникают в результате работы пил с наилучшим качеством реза, характеризующихся особо высокими оборотами и/или увеличенным количеством зубьев на диске. Это даже не опилки, а мелкодисперсная пыль, оседающая очень долго, зато легко разносимая малейшим движением воздуха, запросто проникающая в легкие человека, откуда ее практически невозможно вывести. Подобные частицы отлетают по инерции очень недалеко, т. е. лишь немногие из них «добровольно» попадут в мешокпылесборник. Выход один: приобретение хорошего промышленного пылесоса, способного решить указанную задачу и избавить пользователя торцовочной пилы от проблем со здоровьем.

Выбор

Сегодня существуют десятки производителей торцовочных пил, от всемирно известных марок до дешевых китайских изделий малопонятного происхождения. У всех имеются свои изюминки, достоинства и недостатки, которые могут оказаться более или менее существенными для каждого пользователя в зависимости от его задач, бюджета и специфики работы. Поэтому, чтобы не переплачивать за ненужные функции и параметры, при выборе подобного инструмента стоит внимательно изучить все его характеристики. Причем опираться следует не на рекламные буклеты или сомнительные отзывы в Интернете, а на заверенные сертификаты и протоколы испытаний, мнение настоящих экспертов, имеющих практический опыт работы на таком оборудовании и не зависимых от какого-либо определенного бренда.

Владимир Иванов

Источник: http://dreldd.ru
  
ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Текст комментария:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Вставка ссылкиВставка защищенной ссылки Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Код: Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:

наверх