Dans ce processus, la découpe est réalisée avec un outil rotatif multi-coupes en forme de disque - une scie circulaire. Dans les scies circulaires, la scie peut être dans une position supérieure ou inférieure par rapport à la pièce (Fig. 24).
Le diamètre de coupe D = 2R, mm (c'est aussi la caractéristique principale de l'outil - le diamètre de la scie), dans l'analyse du processus, est supposé être le même pour toutes les dents. La vitesse de rotation de la scie p, min -1, est considérée comme constante. Alors la vitesse du mouvement principal v, m/s :
En moyenne, la vitesse v lors du sciage avec des scies circulaires sur des machines est de 40...80 (maximum 100...120) m/s.
Le mouvement d'avance est généralement appliqué à la pièce. La vitesse d'avance mécanique v s dans les machines-outils atteint 100 m/min ou plus.
Avance par tour de scie S 0 et par dent S z mm, déterminé par les formules
où z = πD/t 3 - nombre de dents de scie ; t 3 - pas de dent, mm.
On distingue le sciage avec contre-avance, lorsque la projection du vecteur vitesse du mouvement principal v sur le sens d'avance et le vecteur de vitesse d'avance de la pièce v s sont dirigés l'un vers l'autre, et avec le sciage en cours de route , lorsqu'ils coïncident en direction.
Lors du sciage longitudinal, l'avance passante est rarement utilisée, car elle peut entraîner le bois dans la scie, ce qui entraîne une vitesse d'avance inégale, une surcharge des moteurs du mouvement principal et des mécanismes d'avance, c'est-à-dire une situation d'urgence. L'avance ascendante est courante lors de la coupe transversale avec une pièce stationnaire. En figue. 24, a, b montrent le sciage avec contre-avance. Changer la direction du vecteur v correspondra au motif de sciage avec une avance passante.
La trajectoire du mouvement principal - rotation de la scie autour d'un axe - est un cercle de rayon R sur lequel se situent les sommets des dents. La trajectoire du mouvement d'avance de la pièce (ou l'axe de rotation de la scie, si on lui donne un mouvement d'avance) est une ligne droite. La trajectoire du mouvement de coupe - le mouvement du haut de la dent de scie par rapport au bois à couper - est obtenue grâce à l'addition de deux mouvements simultanés : le principal et l'avance.
Dans toutes les scies circulaires modernes, la vitesse du mouvement principal v est plusieurs fois supérieure à la vitesse d'avance v s, de sorte que le vecteur vitesse de coupe v e diffère peu en ampleur et en direction de la vitesse du mouvement principal. Dans les calculs, ils sont généralement supposés égaux, ce qui permet une légère erreur. La couche (voir Fig. 24, b) est découpée le long de l'arc AB, appelé arc de contact des dents avec le bois. Le point A est le point d'entrée, le point B est le point de sortie de la dent du bois. Le point médian C coupe l'arc de contact en deux. Les points marqués correspondent à l'angle d'entrée φin, angle de sortie φsortie et angle moyen φ moyenne, qui sont comptés de la normale vers la direction d'alimentation. Valeurs d'angle φin Et φsortie déterminé par la distance h, le rayon de scie R et la hauteur de coupe t(Tableau 11).
Tableau 11. Rapports de calcul φin Et φsortie
L'angle correspondant à l'arc de coupe ou à la longueur de la couche coupée est appelé angle de contact. φcontact :
Angle actuel φ , qui détermine la position de la dent sur l'arc de coupe, augmente uniformément, proportionnellement au temps ; on peut donc parler d'angle moyen φ moyenne, caractérisant le mode de sciage :
Lors du sciage longitudinal, l'angle φ moyenne correspondra à l'angle moyen de rencontre du tranchant principal de la dent avec les fibres du bois :
La longueur de la couche coupée / est calculée comme la longueur de l'arc de contact
Où φ contact mesuré en degrés.
Pendant le processus d'alimentation, deux dents adjacentes forment des surfaces différentes du fond de la coupe : une dent - une surface avec une trace de 1- 1 ", la seconde est une surface avec une trace de 2-2". La distance entre ces surfaces dans le sens d'avance est égale à S z. La distance normale - l'épaisseur cinématique de la couche a - est différente (Fig. 24, c). La valeur actuelle de l'épaisseur cinématique de la couche coupée est calculée à l'aide de la formule
Valeurs d'épaisseur de couche partielle :
au point d'entrée
au point de sortie
au milieu de l'arc de coupe (mi-épaisseur)
L'épaisseur moyenne est calculée en divisant la surface latérale de la couche fcb pour la longueur :
Les formules (109), (110) donnent des résultats légèrement différents, cependant, avec une précision suffisante pour la pratique, nous pouvons assimiler l'épaisseur moyenne des copeaux sur la longueur de l'arc de coupe et l'épaisseur moyenne des copeaux sur la surface latérale :
Dans une section passant par l'axe de rotation de la scie (transversal), la géométrie de la couche coupée, comme indiqué précédemment, dépend des méthodes d'élargissement de la coupe : l'épaisseur moyenne de la couche le long de la section transversale au milieu de l'arc de contact
La largeur de la couche dépend également de la méthode d'élargissement de la coupe :
Lors du sciage longitudinal, le tranchant principal (court) de la dent coupe les fibres du bois et forme le fond de la coupe, et les tranchants latéraux participent à la formation des parois de la coupe. Cette répartition des fonctions prédétermine les exigences relatives à la géométrie des dents de scie pour le sciage longitudinal : le tranchant court doit être avancé dans le sens de rotation par rapport à la surface avant en raison d'un angle positif γ . Cela coupera les fibres avant qu'elles ne commencent à se séparer sur la surface avant, empêchant ainsi l'arrachement non organisé des fibres.
Avec des exigences accrues en matière de qualité de la surface de coupe, un angle de coupe positif doit être créé sur les arêtes de coupe latérales en raison de l'affûtage oblique le long du bord avant (côté γ = φ 1). Puisque les dents forment deux parois de la coupe, l'affûtage oblique doit se faire à travers la dent : dents paires - dans un sens, dents impaires - dans l'autre.
La cinématique du processus de sciage détermine la présence d'irrégularités systématiques sur la surface coupée - marques laissées par les dents (voir Fig. 24, d). Vous pouvez calculer la hauteur des irrégularités cinématiques y, par exemple pour une scie à dents fixes. Des relations géométriques il résulte que = 2a bronzage λ р, où a est l'épaisseur de la couche coupée ; λ р - angle de séparation.
Peut être mesuré directement sur la scie tgλ p = b 1 /h p ; b 1 иh p = 0h30 3 .
Pour évaluer la rugosité de surface à l'aide du paramètre R m max, il est nécessaire de calculer la plus grande valeur des irrégularités cinématiques ymax:
Les calculs de R m max à l'aide de la formule (114) donnent un résultat sous-estimé (parfois plusieurs fois). Ceci s'explique par le fait que lors du sciage sur une machine, la rugosité de la surface coupée est en outre influencée par les imprécisions d'élargissement des dents, le contact avec les dents de la zone non travaillante de la scie, la récupération élastique des fibres de bois. et flexion élastique des dents, émoussement des arêtes de coupe et des pointes des dents, frottement des copeaux contre les parois de la coupe, faux-rond de la lame de scie dans les directions radiale et transversale, vibration de la scie, déplacement de la pièce pendant le sciage et bien d'autres raisons.
Une prévision assez précise de la rugosité attendue de la surface coupée peut être obtenue sur la base de données expérimentales, dans lesquelles la hauteur de la rugosité R m max est liée aux conditions de coupe initiales les plus importantes : la plus grande épaisseur de la couche coupée ( à travers les paramètres S z et φsortie) et la méthode d'élargissement de la coupe.
Dans le tableau 12 et 13 montrent les avances admissibles par dent, garantissant la rugosité de surface spécifiée .
Tableau 12. Avance maximale par dent, en mm, pour différentes rugosités de surface de coupe spécifiées pour le sciage longitudinal avec des scies circulaires
| Hauteur des irrégularités Rmm ah, euh, pas plus | Fixer les dents | Dents aplaties | Dents radiales dégagées (rabotage) | ||||
| à l'angle de sortie φout, ° | |||||||
| 20 ...50 | 60...70 | 20 ...50 | 60...70 | 20...50 | 60... 70 | ||
| 1,2 | 1,2 | 1,8 | 1,5 | - | - | ||
| 1,0 | 0,8 | 1,5 | 1,2 | - | - | ||
| 0,8 | 0,5 | 1,2 | 0,75 | - | - | ||
| 0,3 | 0,1 | 0,45 | 0,15 | - | - | ||
| 0,1 | 0,1 | 0,15 | 0,15 | - | 0,3 | ||
| oh | - | 0,15 | - | 0,3 | 0,15 | ||
| - | - | - | - | 0,15 | 0,07 | ||
| - | - | - | - | 0,07 | - | ||
Tableau 13. Avance maximale par dent, mm, pour différentes rugosités de surface de coupe spécifiées pour la coupe transversale avec des scies circulaires
Note: Conditions de coupe de production moyennes, dents pointues.
Lors de la coupe transversale (Fig. 25), les conditions de travail des arêtes de coupe sont différentes de celles lors du sciage longitudinal : le bord latéral coupe les fibres et forme la paroi coupée, et le bord de coupe court et la surface avant coupent les fibres coupées. , formant le bas de la coupe.
Cela détermine les exigences suivantes pour la géométrie des dents. Le bord latéral doit couper les fibres avant que la surface avant n'entre en contact avec elles. Pour ce faire, il doit être avancé le long de la lame de scie par rapport au bord court en raison d'un angle de coupe de contour négatif (ou nul) ( γ ≤ 0°) et ont un angle de coupe positif côté γ en raison de l'affûtage oblique. En règle générale, l'affûtage oblique est effectué le long des surfaces avant et arrière de la dent.
En règle générale, pour placer des copeaux dans les cavités dentaires, il n'est pas nécessaire de limiter la vitesse d'avance, calculée à partir de la condition d'assurer la rugosité requise (voir Tableau 13). Pour le sciage longitudinal, le coefficient de tension de rainure σ = 2... 3, et pour transversal σ = 20... 30 en raison de faibles avances par dent. Cela signifie que les conditions de placement des copeaux dans les cavités et de transport des copeaux depuis la coupe restent normales.
Dans les calculs pratiques de la consommation d'énergie pour le processus de sciage lors de la conception de l'entraînement des scies circulaires, déterminant les effets de la force sur les éléments de l'outil et de la machine, la force tangentielle cyclique moyenne est calculée.
La force tangentielle cyclique moyenne est une force tangentielle constante conditionnelle F x c, qui, agissant sur une trajectoire égale à la circonférence de la scie 2 πR (un tour est le cycle du mouvement principal), fait le même travail que la force tangentielle moyenne sur la dent F xcp pour un tour de scie :
où z est le nombre de dents de scie (pour un tour de scie, chaque dent passera par la coupe en effectuant un travail égal à F xcp l).
De l'égalité il résulte
Où z r e f- le nombre de dents coupant simultanément (valeur moyenne pondérée, non arrondie à l'unité entière).
La force tangentielle moyenne sur une dent F xcp est une force tangentielle constante conditionnelle qui, agissant le long d'un chemin égal à la longueur de la couche coupée je, fait le même travail que la force tangentielle variable réelle le long d'un chemin égal à l'arc réel de contact de la fraise avec le bois.
La force F xcp est liée au milieu de l'arc de contact C (voir Fig. 24, b), dont la position détermine l'angle φ moyenne. Sa valeur est calculée à l'aide de la formule
où F xT est la valeur tabulée de la force tangentielle pour le processus de sciage longitudinal avec une scie circulaire, prise pour l'épaisseur de la couche coupée a cf au milieu de l'arc de contact, N/mm (Tableau 14) ; b - largeur de la couche coupée, mm ; et popr- facteur de correction général, prenant en compte la différence entre les conditions de coupe calculées et celles tabulées.
Tableau 14. Effort de cisaillement tabulaire F xT et travail spécifique K t pour le sciage longitudinal avec une scie circulaire
| UN moyenne, mm | Fxt, N/mm | Kt, J/cm3 | UN moyenne, mm | FxT, N/mm | Kt, J/cm3 |
| 0,10 | 9,5 | 0,50 | 23,8 | 47,5 | |
| 0,15 | 12,0 | 0,60 | 26,4 | 44,0 | |
| 0,20 | 14,2 | 0,80 | 31,2 | 39,0 | |
| 0,25 | 16,0 | 1,00 | 36,0 | 36,0 | |
| 0,30 | 18,0 | 1,20 | 40,8 | 34,0 | |
| 0,35 | 19,3 | 1,40 | 44,8 | 32,0 | |
| 0,40 | 21,0 | 52,5 | 1,60 | 48,8 | 30,5 |
| 0,45 | 22,5 | 50,0 | 2,00 | 56,0 | 28,0 |
Note: Pin, W = 10... 15 % ; t = 50 mm, φ in = 60° ; V = 40 m/s ; les dents sont pointues ; δ = 60°.
Force tangentielle maximale
où est-ce qu'un tah = aout est l'épaisseur maximale de la couche (près du point de sortie) ; et cf est l'épaisseur moyenne de la couche.
Force normale maximale
En utilisant la force cyclique moyenne, la puissance de coupe P p, W est calculée :
La puissance de coupe peut également être calculée à l'aide de la formule volumétrique
où K T est la valeur tabulée du travail spécifique de sciage longitudinal avec une scie circulaire (voir tableau 14), J/cm 3 ; et popr- facteur de correction général, tenant compte de la différence entre les conditions calculées et celles tabulées.
Vitesse d'avance la plus élevée contre s (р) , admissible dans la condition d'utilisation complète de la puissance de coupe donnée P r, est calculé à l'aide de la formule volumétrique convertie
D'après le tableau 14 trouver la valeur de l'épaisseur moyenne de la couche découpée a cf, correspondant à la force tabulée calculée F XT. Ensuite, en utilisant un cf séquentiellement conformément aux formules (112), (111), (101), déterminer et milieu, S z. contre.
Lors d’une coupe transversale, le calcul des efforts de coupe est plus difficile. La force punitive moyenne sur la dent F xcp est calculée à travers la force tangentielle tabulée F XT (Tableau 15), liée à l'unité de largeur de coupe, et non à la couche de coupe réelle, et sélectionnée en fonction de la cinématique, et non de la transversale. épaisseur moyenne en coupe de la puce au milieu de l'arc de contact :
Le même tableau présente les valeurs tabulées du travail spécifique du transversal K T.
Tableau 15. Force de cisaillement tabulaire FT et travaux spécifiques KT pour la coupe transversale du bois avec une scie circulaire
| UN milieu = S z sin j moyenne mm | F xT , N/mm, pour largeur de coupe B etc., mm | K t, J/cm 3, pour largeur de coupe B etc., mm | ||||||
| 1,5 | 2,5 | 3,5 | 5,0 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 5,0 | |
| 0,01 | 1,25 | 1,05 | 0,90 | 0,75 | ||||
| 0,02 | 2,14 | 1,84 | 1,56 | 1,24 | ||||
| 0,03 | 2,94 | 2,52 | 2,10 | 1,65 | ||||
| 0,04 | 3,76 | 3,16 | 2,60 | 1,96 | ||||
| 0,05 | 4,50 | 3,75 | 3,05 | 2,25 | ||||
| 0,075 | 6,45 | 5,25 | 4,15 | 2,85 | ||||
| 0,10 | 8,30 | 6,70 | 5,20 | 3,50 | ||||
| 0,15 | 12,30 | 9,60 | 7,50 | 4,95 | ||||
| 0,20 | 16,20 | 12,20 | 9,80 | 6,40 |
Note: Pin, W = 15%, dents pointues.
Caractéristiques du sciage de matériaux en bois. Pour le sciage de panneaux de particules, la nature générale de la dépendance des forces de coupe tangentielles et normales et de la rugosité de la surface traitée sur l'épaisseur moyenne de la couche coupée reste la même que pour le sciage du bois. Dans le tableau 16 montre des données approximatives pour le sciage de panneaux de particules avec une scie circulaire.
Tableau 16. Tableau force tangentielle F xr et travail spécifique K T pour scier des panneaux de particules avec une scie circulaire
| un mer, mm | En effet, N/mm, avec densité de dalle, kg/m 3 | KT, J/cm 3, à densité de dalle, kg/m 3 | ||||
| 0,2 | 1,6 | 2,5 | 3,3 | 78,6 | 123,0 | 167,0 |
| 0,4 | 2,2 | 3,4 | 4,7 | 54,4 | 85,0 | 117,0 |
| 0,6 | 2,6 | 4,1 | 5,6 | 43,5 | 68,0 | 92,5 |
| 0,8 | 3,0 | 4,6 | 6,3 | 37,1 | 58,0 | 78,9 |
| 1,0 | 3,4 | 5,3 | 7,2 | 33,9 | 53,0 | 72,0 |
| 1,2 | 3,9 | 6,1 | 8,3 | 32,7 | 51,0 | 69,4 |
| 1,4 | 4,5 | 7,1 | 9,6 | 32,4 | 50,6 | 68,9 |
| 1,6 | 5,2 | 8,1 | 11,0 | 32,2 | 50,4 | 68,5 |
| 1,8 | 5,8 | 9,0 | 12,3 | 32,1 | 50,2 | 68,2 |
| 2,0 | 6,4 | 10,0 | 13,6 | 32,0 | 50,0 | 68,0 |
| 2,2 | 7,0 | 11,0 | 14,9 | 31,9 | 49,8 | 67,8 |
Note: La quantité de liant est de 8%, les dents sont pointues, v = 40 m/s, V = 3 mm, V = 1,7 mm, φ av = 35 0.
La qualité du sciage des panneaux de particules est caractérisée par la taille des copeaux sur le bord (mesurée le long de la face de la dalle dans la direction perpendiculaire au plan de coupe) et par la rugosité de la surface coupée (principalement la taille des irrégularités de fracture et pilosité).
Les éclats sont une conséquence du détachement des particules superficielles de la dalle sous la force des dents à l'entrée du matériau ou à la sortie de celui-ci. La quantité d'écailles peut être minimisée en choisissant correctement la géométrie des dents de scie (l'angle de coupe et l'angle d'affûtage du biseau), en assurant un support approprié le long de la face de la dalle près du bord de la coupe et en éliminant la possibilité de travailler avec un outil émoussé. La rugosité de la surface coupée dépend en grande partie de l'épaisseur moyenne de la couche coupée (alimentation de la fraise). Parallèlement, les indicateurs de rugosité se dégradent avec une diminution de la densité des dalles et de la teneur en liant.
Pour obtenir une qualité satisfaisante de la surface coupée, les avances suivantes par dent de scie sont recommandées : 0,03... 0,05 mm pour les dalles d'une densité de 700 kg/m 3 et d'une teneur en liant inférieure à 8 % ; 0,05...0,1 mm pour les dalles d'une densité de 900 kg/m 3 et d'une teneur en liant de 8... 12 % ; 0,15...0,25 mm pour les dalles d'une densité supérieure à 900 kg/m 3 et d'une teneur en liant supérieure à 12 %.
Lors du sciage de panneaux de particules recouverts de plastique décoratif, des exigences accrues sont imposées en matière d'écaillage le long de la surface du revêtement. Les conditions de sciage de finition ont été déterminées dans lesquelles la longueur des copeaux ne dépasse pas 50 microns : une scie de diamètre minimum avec
dents équipées de plaques en carbure, γ
= -10°, α
= 15°, β
= 70°, côté φ < 13 мкм, v=
= 40... 50 m/s, S z< 0,03 мм. ДСтП, облицованные шпоном, можно распиливать поперек волокон облицовки теми же пилами при несколько большей подаче на зуб: S z ≤ 0,05 мм.
Les panneaux de particules en plastique laminé-B sont le plus souvent traités par sciage, dans lequel toutes les 1 à 2 couches parallèles de placage, une couche est située à un angle de 90° par rapport à elles.
La structure du plastique (Fig. 26) prédétermine l'utilisation des types de sciage suivants : à travers les fibres 5 et le long des fibres dans le sens de pressage 3, perpendiculairement au sens de pressage 1, parallèlement aux couches adhésives 4 et le long du fibres en les coupant jusqu'au bout 2. La quantité de travail spécifique et les paramètres de coupe recommandés Les panneaux de particules à l'aide d'une scie circulaire sont indiqués dans le tableau. 17 et 18.
Tableau 17 Travaux spécifiques de sciage de panneaux de particules avec une scie circulaire
En fonction du type de surfaces latérales de la lame de scie (forme en coupe transversale), on distingue les scies circulaires plates, coniques et raboteuses (avec surfaces latérales en contre-dépouille).
Scies plates. Les caractéristiques de conception des scies sont réglementées par GOST 980-80 «Scies plates rondes pour scier le bois» et GOST 9769-79 «Scies circulaires à bois avec lames en alliage dur».
Les scies pour scier le bois (Fig. 27) sont fabriquées en acier 9HF de deux types : A - pour le sciage longitudinal, B - pour le sciage transversal. Lors de l'utilisation de scies dans diverses industries du bois, une grande variété de tailles standard est requise. Le diamètre des scies varie de 125... 1600 mm, l'épaisseur du disque est de 1,0... 5,5 mm, le nombre de dents est de 24... 72 pour les scies de type A et de 60... 120 pour le type B. scies Les angles des dents sont réglés en tenant compte des conditions de fonctionnement des lames à dents principales (courtes) et latérales lors du sciage longitudinal et transversal.
Les scies de type A (voir Fig. 27, b) pour le sciage longitudinal sont disponibles en deux versions : version 1 - avec une surface arrière des dents linéaire brisée et version 2 - avec une surface arrière droite des dents. Les scies de type A, version 2, d'un diamètre de 125...250 mm avec un nombre de dents accru, sont principalement utilisées dans les outils à main électrifiés, sur les machines à bois domestiques et les fraiseuses.
Les scies de type B (voir Fig. 27, b) pour le tronçonnage ont également deux versions : la version 3 - avec un angle de coupe égal à zéro et la version 4 - avec un angle de coupe négatif. Les scies de la version 3 sont utilisées sur les scies circulaires avec une position de broche inférieure et la version 4 - sur les machines avec une position de broche supérieure par rapport au matériau à couper.
Angles des dents des scies circulaires plates, °
Le fonctionnement normal et stable d'une scie circulaire n'est possible que si le diamètre et l'épaisseur du disque, ainsi que le diamètre de la rondelle fixant la scie à la broche de la machine, sont correctement sélectionnés. Le plus petit diamètre D min , mm, de la lame de scie est déterminé par l'épaisseur du matériau à couper et le diamètre de la bride de fixation de la scie à la broche de la machine (pour les scies dont la broche est située au-dessus et en dessous du matériau étant coupés, respectivement) selon les relations
où t est la hauteur de coupe, en mm ; d f - diamètre de la bride de serrage, mm ; h 3 - la plus petite sortie de la scie de la coupe, approximativement égale à la hauteur de la dent de scie, mm ; h - la distance la plus courte entre l'axe de la scie et la table de la machine, mm.
Diamètre initial du disque D = D min + 2Δ, Où Δ - marge d'usure du rayon, mm (Δ ≈ 25 mm).
L'épaisseur de la lame de scie, en mm, est choisie en fonction du diamètre :
Les autres dimensions des profils de dents sont calculées à l'aide des formules : pas de dent t 3, mm, avec épaisseur de disque b, mm :
hauteur des dents h 3, mm :
Nombre de dents z, pcs. :
Rayon du vautour r, mm :
Les scies circulaires sont fabriquées en acier à outils allié 9ХФ, HRC 3 40... 45 conformément aux exigences de la norme selon la documentation technique approuvée.
Scies plates avec lames en carbure. Ces scies (Fig. 28) sont utilisées pour scier des matériaux en bois (panneaux de particules, panneaux de fibres, bois stratifié), ainsi que du bois massif (GOST 9769-79).
Les plaques de coupe des dents de scie sont en alliage céramique-métal de carbure de tungstène et de cobalt VK6, VK15, et le corps de la scie est en acier allié à outils 50KhFA ou 9KhF, HRC 3 40...45. Selon leur objectif technologique, les scies sont divisées en trois types (tableau 19).
Tableau 19. Dimensions et angles des dents des scies circulaires plates avec plaquettes en carbure (voir Fig. 28)
| Paramètres de scie | Types de scies | ||
| 1 - pour couper des panneaux de particules, du contreplaqué, des panneaux de fibres, des feuilles de plastique et du bois stratifié | 2 - pour le sciage longitudinal du bois massif et stratifié | 3 - pour scier des panneaux doublés dans le sens du fil | |
| Diamètre D, mm Largeur de coupe nominale DANS pr, mm | 160...400 2,8...4,1 | 160...450 2,8...4,3 | 320...400 3,0...4,5 |
| Diamètre d'alésage | |||
| des trous d, mm | 32...50 | 32... 80 | |
| Nombre de dents z Angle, ° : | 24...72 | 16...56 | 56...96 |
| devant γ | 10; 5; 0 | 20; 10 | 20; 10 |
| affûtage β | 65; 70; 75 | 55; 65 | 55; 65 |
| arrière α | |||
| Coupe δ | 80; 85; 90 | 70; 80 | 70; 80 |
| affûtage oblique φ |
Scies coniques circulaires (circulaires). Les scies coniques (Fig. 29, a) sont utilisées pour scier le bois en planches minces afin de réduire les déchets de bois en sciure de bois (la largeur de coupe est presque la moitié de celle du sciage avec des scies plates). L'épaisseur des planches sciées ne doit pas dépasser 12... 18 mm, sinon la scie ne pourra pas les plier sur le côté et se coincera dans la coupe. Pour le sciage asymétrique, des scies coniques unilatérales (coniques gauche et droite) sont utilisées, pour le sciage symétrique - double face.
Dimensions des scies biseautées unilatérales : diamètre 500... 800 mm, épaisseur de la partie centrale du disque 3,4... 4,4 mm, épaisseur des dents 1,0... 1,4 mm, nombre de dents 100 ; le diamètre du trou de montage est de 50 mm. Les dents de scie ont un angle de coupe de 25° et un angle d'affûtage de 40°. Matériau de la scie - acier 9HF, HRC 3 41...46.
Scies à raboter circulaires (circulaires). Dans les scies à raboter, les surfaces latérales présentent une contre-dépouille de la périphérie vers le centre selon un angle de 0°15' ... 0°45", de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'élargir le bord de coupe en l'écartant ou en l'aplatissant. les dents.
Les arêtes de coupe latérales des dents de scie à raboter, formant les surfaces de coupe, sont situées dans le même plan. Une lame de scie avec une contre-dépouille est stable en fonctionnement, par conséquent la qualité du sciage est caractérisée par de petites valeurs d'irrégularités cinématiques et vibratoires. La rugosité des surfaces coupées est proche du rabotage (d'où le nom des scies).
Les scies à raboter sont utilisées pour le sciage de finition du bois sec dont la teneur en humidité ne dépasse pas 20 % dans n'importe quelle direction par rapport au fil. Les tailles de scie et les profils de dents sont standardisés (GOST 18479-73). Selon la forme de la section transversale, on distingue les scies à simple cône 4 et les scies à double cône 5 (Fig.29, b). Ces derniers sont prévus pour les longitudinaux et transversaux 7 sciage.
Dans une scie à raboter, la masse de métal croît vers la périphérie du disque ; avec des diamètres de disque importants et des vitesses de rotation élevées, des contraintes d'éclatement dangereuses dues aux forces centrifuges peuvent survenir dans le disque. Les diamètres de ces scies ne dépassent donc pas 400 mm (160...400 mm). Matériau de la scie - acier 9ХФ ou 9Х5ВФ, HRC 3 51... 55.
Scies circulaires
À catégorie:
Machines à bois
Scies circulaires
Des scies circulaires d'un diamètre allant jusqu'à 800 mm et d'une épaisseur allant jusqu'à 2,5 mm sont utilisées sur les scies circulaires. Sur les machines de formatage, en plus des scies, des fraises sont installées.
Selon le profil, les scies circulaires sont divisées en scies plates (Fig. 1, a, b), dans lesquelles l'épaisseur du disque est la même sur toute la section transversale, et en scies « en contre-dépouille », c'est-à-dire avec une épaisseur partie périphérique du disque (Fig. 1, V). Les scies avec contre-dépouilles sont appelées scies à raboter. Des scies sont également utilisées, sur les pointes des dents desquelles sont soudées des plaques en alliage dur (Fig. 1, d).
Les scies à lames en alliage dur sont largement utilisées dans l'industrie du bois pour le traitement des ébauches de meubles, la découpe et le limage de dalles, de contreplaqué, de panneaux plaqués et pour le sciage de bois massif et stratifié. La durabilité des dents de ces scies est 30 à 40 fois supérieure à la durabilité des dents des scies en acier allié. Le diamètre des scies issues du réaffûtage diminue légèrement. La largeur de coupe lors du sciage avec un outil à lames en carbure est légèrement supérieure à la largeur de coupe obtenue lors du sciage avec des scies conventionnelles, mais cela (surtout lors de la coupe de matériaux en feuille) n'a pas une grande importance, en plus, la préparation appropriée l'utilisation de scies à lames en carbure (meulage des bords latéraux des plaques après soudure) permet d'obtenir une surface de coupe de haute qualité, qui compense la perte de bois au profit de la sciure.
Riz. 1. Scies circulaires : a - vue générale, b - profil d'une scie plate, c - profil d'une scie raboteuse, d - dent de scie avec plaque en alliage dur
Le diamètre extérieur D des scies circulaires est le diamètre du cercle tracé le long du sommet des dents. Chaque scie circulaire possède un trou interne pour la monter sur l'arbre de la scie. Le diamètre de ce trou est le diamètre intérieur d de la lame de scie et doit correspondre au diamètre de l'arbre de scie. Un écart ne dépassant pas 0,1 à 0,2 mm est autorisé entre l'arbre de la scie et le trou.
L'opérateur de la machine sélectionne une scie en fonction du matériau à traiter. Par exemple, lors de la coupe de panneaux de particules et de panneaux de fibres, on utilise des scies à plaques en carbure ou à dents fines. Pour la coupe longitudinale, on utilise des scies avec profil de dents I et II (Fig. 2, a), pour le sciage transversal, avec profil III et IV (Fig. 2, b). Le diamètre des scies circulaires est choisi en fonction de l'épaisseur du matériau et du profil - de la rugosité de coupe requise. Ainsi, si la surface est destinée à être collée (par exemple sur une fugue lisse), des scies à raboter sont utilisées.
Riz. 2. Profils de dents de scie a - pour le sciage longitudinal, b - pour le sciage du poivre
Riz. 3. Vérification du forgeage des scies circulaires : 1 - scie, 2 - règle
Pour ces conditions de coupe, vous devez utiliser des scies du plus petit diamètre, car cela vous permet de réduire la consommation d'énergie, de réduire la largeur de coupe et le jeu de dents. Les scies de petit diamètre sont plus stables en fonctionnement, offrent une meilleure qualité de surface coupée, leurs dents sont plus faciles à affûter et les scies sont plus faciles à éditer.
Les exigences auxquelles doivent répondre les scies circulaires sont les suivantes :
1. La lame de scie doit être forgée, c'est-à-dire que sa partie centrale doit être quelque peu affaiblie en la frappant avec un marteau des deux côtés d'une lame posée sur une enclume. Les scies plates d'un diamètre de 250 mm ou plus doivent être forgées. L'exactitude du forgeage est déterminée en utilisant une règle droite, en la plaçant sur le disque dans le sens des rayons (Fig. 3). Il doit y avoir un espace entre la règle et la lame de scie dans sa partie centrale, qui est le même pour n'importe quelle position de la règle. En cas de mauvais forgeage, dans une position de la règle il y a un espace entre celle-ci et le disque, dans une autre il n'y a pas d'espace ou un renflement apparaît.
Le jeu caractérise la concavité de la scie et dépend de son diamètre et de son épaisseur.
La nécessité de forger des scies s'explique par leurs conditions de travail. Lors du sciage, les dents de scie, en contact avec le bois, s'échauffent et, si le milieu de la scie n'est pas fragilisé par le forgeage, la lame de scie se plie. Si la courbure est importante (dépasse les limites des déformations élastiques), alors la forme du disque n'est pas restaurée même lorsqu'il est refroidi. Avec un forgeage approprié, la couronne d'une scie circulaire, lorsqu'elle est chauffée, augmente légèrement sa taille en raison de son milieu affaibli. Cette scie est stable en fonctionnement.
2. Les dents d'une scie plate doivent être écartées, c'est-à-dire que leurs pointes doivent être pliées alternativement : une dent vers la droite, la voisine vers la gauche. La quantité de tartinade sur un côté est de 0,3 à 0,5 mm. Les scies conçues pour le sciage longitudinal du bois sec et du bois dur ont un déport plus petit ; les scies destinées au sciage de bois de conifères et de feuillus tendres fraîchement coupés ont un déport plus grand.
La fixation des dents peut être remplacée par leur aplatissement. Lors de l'aplatissement, la largeur des dents, qui ont la forme d'une spatule, augmente. Les dents aplaties sont plus stables et moins mates que les dents fixes ; la consommation d'énergie lors de leur utilisation est réduite de 12 à 15 %.
3. Les dents de scie doivent être affûtées. Les grosses bavures et les boucles de pointe ne sont pas autorisées. Les dents d'une scie à tronçonner doivent être biseautées à un angle de 40° pour le bois tendre, de 60° pour le bois dur, et leurs pointes doivent être à la même distance l'une de l'autre et du centre de la lame.
4. Les scies qui présentent au moins une dent cassée ou des fissures sur la partie périphérique de la lame sont considérées comme défectueuses, installez-les dessus. la machine est interdite.
Avant d'installer la lame de scie, nettoyez soigneusement les rondelles et le tourillon d'arbre avec un chiffon ou des extrémités et vérifiez les surfaces d'appui des rondelles. Si même des saillies mineures sont détectées sur la surface d'appui, les rondelles sont remplacées.
Si le diamètre du trou interne de la scie dépasse le diamètre de l'arbre de la scie de plus de 0,1 à 0,2 mm, des bagues d'insertion doivent être utilisées pour une installation précise des scies. La scie est fixée à l'arbre à l'aide d'une rondelle et d'un écrou.
Des scies plates rondes pour coupe transversale avec jeu de dents (Fig. 1, a, b) sont utilisées pour la coupe préliminaire des pièces, car une coupe de haute qualité n'est pas requise ici. Pour la fixer à la broche, la scie comporte un trou de fixation dont le diamètre d dépend du diamètre du disque D et de l'épaisseur de la scie b. Le nombre de dents de scie doit être de 48, 60 ou 72. Le profil des dents pour la coupe transversale est illustré à la Fig. 1, b. Les dents doivent avoir un affûtage oblique latéral le long des bords avant et arrière, ainsi qu'un angle de contour avant négatif égal à moins 25°.
Riz. 4. Scies circulaires : a - vue générale, b, c - pour coupe transversale
Dans ce cas, l'angle d'affûtage des bords tranchants latéraux de la dent, mesuré dans la section normale aux bords, doit être de 45° pour le sciage de résineux et de 55° pour le sciage de bois dur. Des scies circulaires avec plaquettes en carbure sont utilisées pour la coupe transversale. Les dents de scie sont fabriquées avec une surface arrière inclinée, comme le montre la Fig. 4, f. Selon l'inclinaison, si l'on regarde la dent de face, on distingue les scies, à gauche, à droite ou à inclinaison alternée symétrique.
Les scies à refendre en acier massif sont illustrées à la Fig. 4, d. et avec des plaques en alliage dur - sur la Fig. 4, e. Les scies circulaires pour sciage mixte doivent avoir des dents dont l'angle de contour avant est de 0° (Fig. 4, e).
Si une qualité de coupe élevée est requise, des scies raboteuses avec un angle de coupe négatif sont utilisées (Fig. 4, g), ainsi que des scies au carbure avec une inclinaison symétrique alternée de la surface arrière des dents.
La préparation des scies plates rondes au travail comprend le redressage, l'affûtage et le réglage des dents. Les scies après préparation au travail doivent répondre aux exigences suivantes. Le nombre de dents et leur profil doivent correspondre au type de sciage. La lame de scie doit être plate. L'écart de planéité (déformation, renflement, etc.) de chaque côté d'un disque d'un diamètre allant jusqu'à 450 mm ne doit pas dépasser 0,1 mm. La planéité de la scie est vérifiée à l'aide d'une règle droite ou d'un appareil spécial.
Les paramètres angulaires requis des dents et la netteté des arêtes de coupe doivent être assurés par affûtage. Les dents aiguisées ne doivent pas briller aux coins formés par l'intersection des bords de travail de la fraise. La brillance indique que lors de l'affûtage, une couche insuffisante de métal a été retirée de la dent. La différence dans la taille des angles avant et des angles d'affûtage ne peut pas dépasser ± 2°.
La rugosité des surfaces d'extrémité des scies et des surfaces du trou de montage doit être de quelques microns. Les dents coupantes d’une scie affûtée doivent être exemptes de bavures, de cassures et de torsions. Les bavures des faces latérales des dents sont éliminées avec une meule à grain fin. La qualité de l'affûtage des scies est vérifiée à l'aide d'un goniomètre universel ou d'un gabarit pour vérifier les éléments angulaires des dents. Les sommets des dents doivent être situés sur le même cercle avec un écart ne dépassant pas 0,15 mm. Pour aligner la couronne dentée en hauteur et en largeur, les dents de scie sont rabotées, c'est-à-dire meuler le matériau à partir des pointes des dents les plus saillantes tout en faisant tourner la scie à la fréquence de fonctionnement.
Après affûtage, les dents des scies en acier sont écartées. Dans ce cas, les pointes des dents adjacentes sont pliées dans des directions différentes sur 1/3 de leur hauteur (en partant du haut). Le degré de flexion de chaque dent (réglée d'un côté) est défini en fonction du mode de coupe et de l'essence de bois. Pour le tronçonnage avec des scies d'un diamètre de 500 mm, l'écartement latéral doit être de 0,3 mm pour le bois sec et de 0,4 mm pour le bois ayant une teneur en humidité supérieure à 30 %. La précision du jeu de dents est contrôlée par un indicateur ou un gabarit. Écart admissible ±0,05 mm.
La préparation à l'utilisation de scies circulaires avec des plaques en carbure implique le soudage des plaques, l'affûtage et la finition des dents. De plus, ils doivent être équilibrés. Des disques déséquilibrés en raison de leur épaisseur inégale peuvent entraîner une perte de stabilité de la lame de scie pendant le fonctionnement, un faux-rond important de la broche et une qualité de coupe insatisfaisante.
La résistance de la soudure est vérifiée en testant les scies par rotation à une vitesse périphérique des dents d'au moins 100 m/s. L'affûtage et la finition des scies équipées de plaques en alliage dur sont réalisés sur des machines semi-automatiques d'une précision et d'une rigidité accrues. Le pré-affûtage se fait avec des meules abrasives (carborundum), et la finition, l'affûtage et la finition se font avec des meules diamantées.
L'équilibrage statique des scies est réalisé à l'aide d'un dispositif spécial. Le déséquilibre du disque est caractérisé par un déséquilibre résiduel, qui est égal au produit de la masse déséquilibrée et de l'ampleur de son déplacement par rapport à l'axe de rotation (excentricité). L'ampleur du balourd résiduel dépend du diamètre de la lame de scie.
Types et tailles de scies.
La forme des dents des scies circulaires dépend du sens de coupe et de la dureté du bois coupé. Pour le sciage longitudinal, on utilise des dents obliques à dos droit, cassé (dent de loup) et convexe ; pour coupe transversale - isocèle (symétrique), asymétrique et rectangulaire.
Les dents avec un dos cassé et convexe sont plus stables qu'avec une droite, c'est pourquoi les scies avec de telles dents sont utilisées pour scier du bois dur. Le bois tendre et le bois dur tendre peuvent être coupés avec des scies à dents droites. En figue. La figure 31 montre une méthode pour déterminer les angles des dents d'une scie circulaire.
Riz. 5. Profils de dents de scie circulaire : a - pour le sciage longitudinal ; b - pour coupe transversale
Lors de la prise, les sommets des dents sont pliés de 0,3 à 0,5 de leur hauteur. Une cassure à l'arrière de la dent de loup est réalisée à partir du haut à une distance égale à 0,4 pas. Affûtage des dents de scie pour scies à refendre
sciage - droit continu, pour scies à tronçonner - oblique à travers la dent selon un angle de 65 - 80° par rapport au plan de la scie.
Les scies à raboter sont un type spécial de scies circulaires. Ils permettent d’obtenir une coupe nette ne nécessitant pas de rabotage.
L'épaisseur de la scie circulaire raboteuse depuis le bord denté jusqu'au centre le long des 2/3 du rayon diminue progressivement selon un angle de 8 à 15°. Par conséquent, les dents de scie ne s’écartent pas ; Les bords coupants des dents sont les plus courts, avant et latéraux. Les dents des scies à raboter sont regroupées, ou, comme on dit, coupées en « coquilles Saint-Jacques ». Chaque groupe (peigne) possède une grande dent « de travail » avec un angle pointu de 45°. Cette dent coupe du bois. Derrière la dent de travail se trouvent de 3 à 10 petites dents avec un angle d'affûtage de 40°. La forme des dents des scies raboteuses pour le sciage longitudinal et transversal est différente.
Riz. 6. Détermination des angles des dents d'une scie circulaire
L'industrie produit des scies à raboter d'un diamètre de 100 à 650 mm et d'une épaisseur de dent de 1,7 à 3,8 mm. Scies à raboter pour dernières années sont de plus en plus utilisés.
Riz. 7. Scies à raboter
Installation et fixation de scies circulaires. La scie circulaire est montée sur l'arbre de travail à l'aide de deux rondelles de serrage (brides), dont l'une est généralement usinée avec l'arbre ; son plan de serrage est strictement perpendiculaire à l'arbre. La deuxième rondelle est serrée avec un écrou dans le sens opposé à la rotation de la scie, pour éviter qu'elle ne se dévisse pendant le fonctionnement.
Les rondelles ne doivent pas dépasser de la surface de la table de travail.
L'écrou doit être complètement serré. Une scie installée dans la machine doit produire un son clair et sonore lorsqu'elle est légèrement tapotée.
La hauteur de coupe lorsque l'on travaille avec une scie circulaire est approximativement égale à 1/3 du diamètre de la scie.
Lors du choix d'une scie, en fonction de l'épaisseur du matériau à découper, vous pouvez vous laisser guider par les ratios suivants (dimensions en mm) :
épaisseur du matériau : 60 80 100 120 140 160 200 220 240 260 diamètre de la scie : 200 250 300 350 400 450 500 600 650 700
De tels rapports entre l'épaisseur du matériau à couper et le diamètre de la scie sont corrects lorsque le matériau est poussé directement sur la scie ou les scies sur le matériau. Si la scie est poussée sur le matériau en arc de cercle, comme par exemple avec une scie pendulaire, le diamètre de la scie doit être plus grand.
Exigences relatives aux scies circulaires et à leur entretien.
La lame de scie doit être bien affûtée et exempte de fissures, de renflements et de brûlures. Les dents doivent être aiguisées et régulièrement espacées ; Les bavures et les brûlures ne sont pas autorisées sur eux. Les dents des scies mécaniques pour coupe longitudinale sont souvent rivetées ou aplaties au lieu d'être serties, c'est-à-dire que leurs extrémités (sommets) sont élargies par des coups ou des pressions. À cette fin, des riveteuses et conditionneurs spéciaux sont utilisés. Le rivetage et l'aplatissement des dents se font le plus souvent avec de grandes scies à ruban rondes et larges.
Lorsque vous travaillez avec un disque bien poli, la friction entre le disque et la sciure tombant dans la coupe est réduite, le disque chauffe donc moins.
Si le disque devient trop chaud, il risque de se déformer. Des renflements se forment dessus, qui vont rapidement s'échauffer, entraînant un revenu local de l'acier, provoquant ce qu'on appelle des brûlures. Ces brûlures peuvent être identifiées par leur couleur plus foncée, en appliquant une règle sur la scie ou au toucher.
Une scie brûlée n'est pas adaptée au travail, elle doit être redressée par forgeage.
Le forgeage d'une scie circulaire se fait des deux côtés sur une enclume à l'aide d'un marteau à main. Les parties du disque entourant la brûlure (renflement) sont forgées, et non la brûlure elle-même. Le forgeage commence à partir des zones les plus éloignées de la brûlure, en s'en rapprochant progressivement et en réduisant progressivement la force des coups. Le disque redressé doit être complètement plat.
Une scie circulaire subit souvent un étirement le long des dents, ce qui entraîne le relâchement des zones étirées. Une telle scie ne fait pas une coupe droite ; elle, comme on dit, « coupe ».
L'étirement est éliminé par redressage, c'est-à-dire en forgeant la scie dans la partie annulaire médiane dans le sens allant des rondelles vers la couronne dentée. Cela permet d'obtenir un certain allongement de la partie annulaire médiane de la scie. Le lissage est répété de temps en temps. Le redressage s'effectue sur une plaque en fonte rabotée avec frein à main, sélectionnée au poids à raison de 1 kg par 300 mm de diamètre de scie.
Si la scie ne présente qu'une seule petite fissure, alors dans les cas où il est impossible de la remplacer par une scie entièrement utilisable, un petit trou est percé à l'extrémité de la fissure ; Cela empêche la fissure de s'allonger - vous pouvez continuer à travailler avec une telle scie. Cependant, une telle mesure est toujours forcée, temporaire et ne peut être utilisée de manière constante.
L'industrie produit des scies circulaires avec des pièces rotatives équilibrées. Les scies sont également équilibrées. Cependant, à l'avenir, l'équilibre pourrait être perturbé en raison du meulage des scies, du fait du remplacement de certaines pièces de la machine (arbre de travail, rondelles, écrous).
L'équilibre des scies est vérifié sur des couteaux d'équilibrage horizontaux parallèles. L'arbre de travail posé sur les couteaux avec la lame de scie montée dessus tourne à la main autour de l'axe de rotation, l'arrêtant dans diverses positions autour de la circonférence. Si l'arbre avec le disque reste immobile dans sa position donnée pendant tous ces arrêts, il est alors considéré comme équilibré. Si l'arbre effectue un mouvement de rotation supplémentaire, cela indique qu'il n'est pas suffisamment équilibré.
Les scies circulaires sont des outils multi-coupes qui ont la forme d'un disque, d'une sphère ou d'un cylindre. Le sciage est effectué par le mouvement de rotation de l'outil lors du mouvement de translation du matériau à traiter ou de la scie conjointement avec son entraînement. Le mouvement de rotation est caractérisé par la vitesse périphérique, classiquement appelée vitesse de coupe, et le mouvement de translation est caractérisé par la vitesse d'avance. La vitesse de coupe dans les scies circulaires est toujours plusieurs fois plus vite soumissions. Le processus de sciage n'est possible que si les deux mouvements sont présents.
Afin que les scies circulaires résistent aux effets des forces de coupe, de l'inertie, de la chaleur et autres qui surviennent lors du sciage, elles sont fabriquées à partir d'aciers alliés de haute qualité. Les dimensions de la lame de scie et des dents sont indiquées dans les GOST et les spécifications techniques.
La partie coupante des scies circulaires est constituée de dents disposées autour d’un cercle. La forme des dents et leur profil sont déterminés par les angles de coupe et les contours des bords arrière et avant entre la cavité dentaire.
Selon la destination des scies, le profil des dents et leurs valeurs angulaires varient. Selon le type de sciage, les scies circulaires sont divisées en scies pour le sciage longitudinal, transversal et mixte du bois et des matériaux en bois. Ils diffèrent les uns des autres par le profil des dents, les angles de coupe et la méthode d'affûtage des dents. La classification des scies circulaires est donnée dans le schéma (Fig. 1.1).
Les scies circulaires diffèrent par la taille de la lame de scie (diamètre extérieur, forme, profil de sa section transversale, diamètre du trou central et épaisseur du disque), la taille, le nombre et le profil des dents. Les sections transversales et les conceptions des différentes scies sont illustrées à la Fig. 1.2.
Dans la pratique de production, on utilise des scies avec un disque plat ayant la même épaisseur sur toute la section transversale, un disque conique, avec une contre-dépouille, sphérique et cylindrique. Certaines entreprises étrangères produisent des scies coniques avec différentes sections de lame de scie (Fig. 1.2, b).
Des tentatives ont été faites pour utiliser des scies avec une conception de lame de scie différente : à trois couches, avec une couche de métal non durci au milieu et sur les surfaces extérieures des couches d'acier allié à haute dureté (54 - 56 HRC), ainsi qu'avec une couche insonorisante située dans un petit évidement le long de toute la lame de scie plane. En raison de la complexité de leur fonctionnement, ils n'ont pas reçu de distribution industrielle.
Ces dernières années, les surfaces extérieures des scies circulaires ont commencé à être recouvertes d'une fine couche de matériau antifriction - le téflon, qui présente un coefficient de friction réduit. La lame de scie chauffe moins, ce qui améliore sa stabilité de fonctionnement, cependant, la présence de cette couche complique la préparation des lames de scie, et elles ne sont pas non plus largement utilisées.
L'angle de coupe y est l'angle entre le rayon de la scie et le bord avant de la dent ; angle d'affûtage (3 - l'angle entre les bords avant et arrière de la dent ; angle arrière a - l'angle entre le bord arrière de la dent et la tangente au cercle de rotation de la scie tiré du haut de la dent (le (la tangente est perpendiculaire au rayon de la scie). L'angle de coupe 8 est formé par le bord avant de la dent et la tangente au cercle de rotation de la scie tiré du haut de la dent. L'angle de coupe est égal à la somme de l'angle de pointe et de l'angle de dépouille :
La somme de tous les angles de coupe (angle de coupe, angle de dos et angle de pointe) est toujours égale à 90° :
γ + β + α = 90°
Pour les scies pour le sciage longitudinal du bois, l'angle de coupe a une valeur positive et l'angle de coupe est inférieur à 90° (Fig. 1.3, a-c), et pour les scies pour le coupe transversale, l'angle de coupe peut être nul et avoir une valeur négative. valeur.
Chaque dent de scie a deux arêtes de coupe latérales (1 -2 et 1′-2′) et une arête de coupe courte 1 -1′ (Fig. 1.3, II). Le bord tranchant court est formé par l'intersection des surfaces avant et arrière de la dent et est enfermé entre les plans latéraux de la scie ; latéral - par l'intersection de la surface avant (1', 2', 2', 1') avec les plans latéraux de la scie.
L'industrie produit des scies circulaires à disque plat (en acier, avec plaques en alliage dur), à contre-dépouille (rabotage), coniques, sphériques, cylindriques. Les scies en acier sont fabriquées conformément aux exigences de GOST 980-80 « Scies rondes plates pour scier le bois. Conditions techniques". Il dispose de 232 tailles standards de scies circulaires, dont 119 pour la coupe longitudinale et 113 pour la coupe transversale du bois. Les valeurs de l'état de contrainte des lames de scie sont normalisées. Dans GOST 980-63, 980-69, ces valeurs étaient liées aux modes de sciage les plus rationnels de 40 à 60 m/s, qui fournissent la plus faible consommation d'énergie pour le sciage longitudinal du bois et sont les plus largement utilisés dans les scies circulaires. GOST 980-80 n'a pas ce lien, ce qui constitue son inconvénient majeur.
Les scies à lames en alliage dur sont fabriquées conformément à GOST 9769-79 « Scies circulaires à lames en alliage dur pour le traitement des matériaux en bois. Caractéristiques" GOST établit 115 tailles standard de scies à des fins diverses.
Nous produisons des scies circulaires : avec des disques plats conformément aux exigences de GOST 980-80 en acier 9ХФ (selon GOST 5950-73) ; rabotage selon GOST 1 8479-73 en acier 9ХФ ou 9Х5ВФ, avec des plaques en alliage dur selon GOST 9769-79 en acier 50ХФA (selon GOST 1 4959-79) ou 9ХФ. La résistance à la traction de ces aciers est de 1 350 à 1 500 N/mm 2.
Les scies à découper (Fig. 1.4), en plus des scies à scier (7), comportent deux rangées de dents de broyeur (8, 9) qui écrasent le bord scié. Chaque rangée comporte 12 dents. Les dents de coupe de la scie et les dents de meulage du broyeur sont montées dans un boîtier spécial (10), fixé à celui-ci par des vis et un couvercle. Le balourd admissible ne dépasse pas 50 g x mm. La résistance des scies est préalablement testée à une vitesse de rotation d'au moins 9 000 tr/min ; vitesse de fonctionnement autorisée ne dépassant pas 6000 min -1.
La conception d'une inciseur est similaire à celle d'une scie à découper, mais la scie à inciser n'a pas les dents de meulage d'un broyeur (Fig. 1.5). Dans cette scie, 24 dents de sciage sont montées dans le corps, fixées à l'aide de vis (8) et d'un couvercle (1). Les pointes des dents sont équipées de diamants artificiels. La conception des dents des deux scies est la même. Le corps de la dent a une forme complexe, en acier 40X, et sa pointe présente un élargissement auquel un élément coupant en diamant artificiel est soudé avec de la soudure à l'argent PSR-40 (GOST 19738-74).
Les tests de scies ont montré leur grande résistance à l'usure. Si lors des opérations de rainurage et de coupe, une scie avec des lames en alliage dur VK15 fonctionne pendant 2 à 3 semaines, alors ces scies fonctionnent jusqu'à 3 mois. En raison du manque de lames de scie, le redressage et le forgeage ne sont pas nécessaires. Pour garantir des performances de qualité, ces scies nécessitent une installation minutieuse de toutes les dents de coupe et un équilibrage une fois l'assemblage terminé. Lors de l'affûtage, les dents sont retirées et affûtées dans un appareil spécial doté de meules diamantées.
N. Yakounine
professeur, candidat en sciences techniques,
Travailleur émérite de l'industrie forestière,
Académicien honoraire de l'Académie russe des sciences naturelles.
Les scies à lame plate sont les plus courantes et sont largement utilisées sur la plupart des scies circulaires. L'industrie produit plusieurs types de scies circulaires pour scies circulaires, ce qui s'explique par leurs différentes finalités technologiques. Une scie circulaire (Fig. 98) se compose d'un corps (disque mince) et d'une partie coupante (engrenage). Selon la forme du disque en section transversale, les scies circulaires sont divisées en scies à disque plat, coniques et disques à évidement (contre-dépouille).
L'acier utilisé pour la scie doit avoir une ductilité permettant l'emboutissage et le réglage des dents. Les dents des scies circulaires à lame plate peuvent être équipées de plaquettes ou de recouvrements en carbure.
Riz. 98. Modèles de scies circulaires :
a - vue générale ; b - à fond plat ; c - conique à gauche ; g - conique à droite ; d - conique double face ; e - raboteuse avec contre-dépouille à double cône ; g - raboteuse avec contre-dépouille monocône
Les principaux paramètres de conception des scies circulaires sont : le diamètre extérieur D, le diamètre d'alésage d, l'épaisseur b, le nombre de dents z.
La géométrie des dents coupantes des scies circulaires est caractérisée par des paramètres linéaires et angulaires. Les paramètres linéaires comprennent : le pas et la hauteur des dents, le rayon d'arrondi de la cavité, la longueur du bord arrière.
Le pas des dents tз est la distance entre les sommets de deux dents adjacentes. La hauteur des dents Hz est la distance entre le haut et le bas de la cavité dentaire, mesurée le long du rayon de la scie.
En fonction du type de sciage, de la position de la scie et du sens de rotation, le profil des dents des scies circulaires est choisi.
Les scies plates rondes pour le sciage du bois sont de deux types : 1 - pour le sciage longitudinal, 2 - pour le sciage transversal. Les scies plates de type 1, exécution 1 (Fig. 99 a) sont utilisées pour le sciage longitudinal du bois dans des scies circulaires à avance mécanisée, et les scies d'exécution 2 (Fig. 99 b) sont utilisées principalement pour les machines à avance manuelle et électrifiées. outils manuels.
Riz. 99. Scies circulaires plates pour scier le bois :
a, b - acier pour sciage longitudinal; c, d - acier pour coupe transversale; d, f, g - avec plaques en alliage dur pour scier des matériaux en bois ;
Les scies du type 2, version 1 (Fig. 99 c) sont utilisées pour la coupe transversale du bois dans les machines avec arbre de scie inférieur, et les scies de type 2 (Fig. 99 d) sont utilisées dans les machines avec arbre de scie supérieur.
L'industrie produit une grande variété de tailles standard de scies froides. Leur diamètre varie de 125 à 1500 mm, leur épaisseur de 1 à 5,5 mm, le nombre de dents pour les scies de type 1 peut être de 24, 36, 48, 60, 72 ; pour scies de type 2 - 36, 60, 72, 96 et 120. Le diamètre du trou de montage est de 32, 50 et 80 mm.
Le fonctionnement normal et stable d'une scie circulaire n'est possible qu'avec le choix correct du diamètre et de l'épaisseur du disque, ainsi que du diamètre de la bride fixant la scie à la broche de la machine. Le plus petit diamètre (mm) de la lame de scie est calculé à l'aide des formules :
pour scies à broche aérienne
ré = 2(H + 0,5d + h);
pour scies avec broche inférieure
ré = 2(H + g + H)
où H est la hauteur de coupe (mm), d est le diamètre de la bride de serrage (mm), g est la distance la plus courte de l'axe de la scie à la surface de la table de la machine (mm), h est la plus petite sortie de la scie de la coupe, approximativement égale à la hauteur de la dent de scie (mm).
Les scies Cool sont fabriquées en acier à outils 9XF.
La durée de vie moyenne des scies plates rondes entre réaffûtages est d’au moins 90 minutes. pour le sciage de bois de conifères et de feuillus tendres et 60 minutes pour le sciage de bois de feuillus durs.
Les écarts pour les scies d'une épaisseur de 1,2 à 3,4 mm sont limités à ± 0,07 mm et pour les scies d'une épaisseur de 3,8 mm ou plus à ± 0,13 mm. La différence d'épaisseur autorisée pour les scies d'une épaisseur de 1,2 mm à 3,4 mm ne dépasse pas 0,1 mm et pour les scies d'une épaisseur de 3,8 mm et plus - pas plus de 0,15 mm. Les centres de la scie et le trou pour l'arbre doivent coïncider (l'excentricité ne dépasse pas 0,05 mm).
Les scies circulaires plates (circulaires) avec plaques en carbure sont principalement utilisées pour scier des matériaux en bois en feuilles et en carrelage, des dalles et panneaux doublés, du contreplaqué, du contreplaqué collé, etc. bois massif.
Les plaques de coupe des dents de scie sont en alliage métal-céramique de carbure de tungstène et de cobalt VK 6, VK15, et le corps de la scie est en acier 50HFA ou 9XF.
Les scies à plaques en carbure sont produites avec un diamètre de D = 100 - 450 mm ; diamètre d'alésage d = 32, 50, 80 ou 130 mm ; nombre de dents Z = 24, 36, 48, 56, 72. Épaisseur du corps de scie B = 2 - 2,8 mm, épaisseur y compris les plaques en alliage dur B = 2,8 - 4,1 mm.
Les scies sont de deux types : 1 - avec une surface arrière inclinée ; 2 - sans inclinaison (voir Fig. 99)
Scies à raboter circulaires (circulaires) - utilisées pour la finition de la coupe du bois sec (humidité ne dépassant pas 20 %) dans n'importe quelle direction par rapport aux fibres. Dans les scies à raboter, les surfaces latérales présentent une contre-dépouille de la périphérie vers le centre, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'élargir le bord de coupe en écartant ou en aplatissant les dents.
Les arêtes de coupe latérales des dents de scie à raboter, formant les surfaces de coupe, sont situées dans le même plan.
Scies coniques rondes (circulaires) - utilisées pour scier le bois en planches minces afin de réduire les déchets de bois en sciure (la largeur de coupe de ces scies est de 1,7 à 2,7 mm, soit presque la moitié de celle du sciage avec des scies plates) . L'épaisseur des planches sciées ne doit pas dépasser 12-18 mm, sinon le disque ne pourra pas les plier sur le côté et la scie se coincera dans la coupe.
Ce n'est pas sans raison que certaines personnes appellent une scie cloche pour le bois une fraise en bout - le matériau est traité presque de la même manière et les outils sont d'apparence similaire. L'équipement en question, bien qu'il laisse beaucoup de copeaux, permet, à l'aide d'un outil électrique classique, de créer des trous propres et traversants dans le bois.
Scie cloche pour le bois
La lame de scie d'une telle scie est une couronne de coupe dont le nombre et le profil des dents dépendent de la résistance et de l'humidité relative du bois. La plupart des fabricants de scies-cloches à bois produisent des scies-cloches en ensembles, ce qui vous permet d'utiliser l'outil pour traiter les cloisons sèches et même le métal.
La lame de scie elle-même se compose de deux sections : la tête de coupe et la tige. Pour la fabrication de têtes de coupe bimétalliques destinées au travail du bois, on utilise un acier à outils de haute qualité de type 11ХФ, ХГС ou 9ХВГ, tandis que la mèche pour le travail du métal peut également être en carbure. La tige est en acier de construction trempé tel que l'acier 45 ou 40X, et est soudée à la partie coupante avec un alliage de laiton à haute résistance. Du côté opposé, la tige est équipée d'un siège pour un mandrin de perceuse électrique. Pour les outils de verrouillage conventionnels, l'extrémité de la tige est hexagonale et, dans les nouveaux modèles, elle est intégrée sous le mandrin sans clé.
Étant donné que le processus de traitement du bois avec une scie cloche produit une quantité importante de copeaux, la conception de l'outil comprend un ressort, à l'aide duquel les copeaux coincés entre les dents sont éliminés.
Les paramètres technologiques de la scie cloche à bois sont :
- La hauteur de la partie travaillante de la couronne, qui détermine la profondeur du volume de bois enlevé par la scie en un seul passage. Par défaut il est standard et égal à 40 mm. Selon la dureté et la fibre du bois, cela permet d'obtenir des cavités jusqu'à 35...38 mm de profondeur.
- Le diamètre extérieur de la partie coupante de la couronne. Les ensembles comprennent des couronnes dont la taille varie de 30 mm à 150 mm. Les possibilités d'installation sont déterminées par la puissance du moteur et la capacité de réguler la vitesse : pour les scies cloches pour bois d'un diamètre supérieur à 110 mm, la vitesse de la perceuse doit être réduite au minimum, ou un support spécial doit être utilisé.
- Le profil des dents, qui dépend du matériau à traiter et du principe de fonctionnement de la buse. Il existe des scies réversibles qui permettent de changer le sens de leur rotation. De telles scies sont plus pratiques pour le maître, car elles permettent de tenir la perceuse tout en travaillant avec la main gauche et la main droite. Cependant, lorsqu'ils travaillent pendant une longue période, ils chauffent davantage et, par conséquent, ils commencent non pas à couper le bois, mais à en arracher la couche superficielle, ce qui détériore la qualité du traitement. Le profil des dents de ces scies a la forme d'un triangle en plan, s'élargissant vers la base.
Caractéristiques de fonctionnement
En raison de la zone de contact élevée entre la scie et le bois, l'outil devient très chaud pendant le fonctionnement. Par conséquent, le fonctionnement continu et à long terme d'une perceuse avec une scie cloche sur du bois est impossible (à moins, bien sûr, d'adapter un système de refroidissement par air ou par eau).
Les scies cloches sont souvent appelées scies empilables, ce qui s'explique par la conception composite de l'outil. Pour un tel équipement, la méthode de connexion de la tige à la partie coupante est très importante. Options possibles :
- Soudure plate. Dans ce cas, la scie cloche à bois résistera aux charges de cisaillement minimales possibles et doit être utilisée pendant une courte période, en enlevant une quantité minimale de matériau par passage. Le diamètre des buses ne dépasse généralement pas 30 mm.
- Soudure avec emboîtement de la tige dans la partie d'appui de la couronne. La fiabilité de la fixation augmente, de sorte que ces scies sont produites avec un diamètre accru - jusqu'à 127 mm et peuvent fonctionner plus longtemps.
- Comme dans le cas précédent, mais la tige repose en plus sur la collerette en partie supérieure du mors. Cette option est mise en œuvre dans les conceptions de scies cloches d'une taille allant de 150 mm ou plus (des scies d'un diamètre allant jusqu'à 210 mm sont connues), car la dilatation thermique du matériau pendant le fonctionnement de la scie ne provoquera pas de déformation du outil de composition.
Dans la pratique, les scies cloches pour le bois sont installées dans des coupelles spéciales de type rotatif qui, lorsqu'elles tournent dans un mandrin, placent une couronne du diamètre requis sur la ligne de traitement. Pour assurer la fixation, un écrou-raccord est utilisé et pour centrer le trou à percer, une perceuse, incluse dans tout kit, est utilisée. Le foret dépasse de la surface de travail des dents, ce qui garantit l'alignement requis pour obtenir un trou borgne. Cependant, cette conception nécessite de modifier le nombre de tours de l'arbre de forage : au stade initial, lorsque l'on travaille avec une perceuse, le couple requis est faible, il est donc plus rationnel d'augmenter le nombre de tours. Ensuite, lorsque les dents d'une scie circulaire sur bois entrent en action, la charge augmente fortement, donc le nombre de tours du foret est réduit.
- pour le pré-perçage – 1750…2000 min -1 ;
- pour obtenir un trou borgne – 750…1000 min -1 ;
- pour finir la génératrice du trou résultant, le fraiser et d'autres opérations similaires - 1000...1500 min -1.
Comment choisir la bonne scie cloche pour le bois ?
Étant donné que des forces de cisaillement importantes apparaissent constamment lors du travail avec l'outil en question, la préférence doit être donnée aux scies cloches, dont la conception comprend des solutions garantissant la précision nécessaire du travail. Ainsi, la présence de pions de centrage en acier trempé sur la surface d'appui de la tige permet un centrage supplémentaire de la couronne. Dans ce cas, la hauteur de la goupille doit être au moins égale à deux fois son diamètre.
Il est souhaitable que le kit comprenne un ressort d'éjection, ce qui facilite le travail lorsqu'il est nécessaire de réaliser des trous borgnes dans du bois fibreux (frêne, poirier, charme).
Si, dans la pratique, les scies-cloches à bois sont destinées à être utilisées pour réaliser des trous borgnes d'un diamètre supérieur à 70...75 mm, des fixations filetées supplémentaires fixées avec des vis au fond d'un verre avec un jeu de couronnes seront utiles. . Le nombre de vis doit être d'au moins trois, et il convient de noter que les buses doivent être choisies auprès du même fabricant. Le diamètre de la buse ne doit pas être trop grand (plus de 45 mm), car dans ce cas l'inertie de l'ensemble augmente et la puissance de la perceuse peut ne pas être suffisante.
Au fait, à propos du pouvoir. Malgré le fait que le matériau traité soit du bois, la présence de copeaux et le frottement accru des dents contre les parois du trou créent un couple de freinage supplémentaire pour le moteur électrique. Cela affecte négativement la durée de fonctionnement et la durabilité du variateur. Par conséquent, la puissance minimale d'une perceuse pour travailler avec une scie cloche sur le bois ne doit pas être inférieure à 1000 W.