Как работает многопильный станок

Многопильный станок распускает брус или лафет на доски набором дисковых пил за один проход: заготовка непрерывно движется через зону резания, а несколько пил, посаженных на общий вал, одновременно делают параллельные пропилы. Ниже разбираем, как работает многопильный станок по существу — устройство пильного вала и постава, механизм подачи, базирование заготовки, нормируемую точность распила и типовые области применения.

По схеме работы это разновидность круглопильного прирезного станка продольной распиловки с механической подачей. От однопильного он отличается тем, что на валу стоит не одна, а несколько пил, разделённых дистанционными прокладками. Такой набор превращает одну заготовку сразу в несколько заготовок заданной ширины или толщины — доски, бруски меньшего сечения или тонкие ламели.

Назначение и принцип работы

Задача многопильного станка — продольный раскрой пиломатериала на заготовки с параллельными плоскостями пропила. На вход подаётся брус, лафет, необрезная или обрезная доска; на выходе получают партию досок или брусков одинакового сечения. Принцип действия прост: заготовку прижимают к базовым поверхностям и с постоянной скоростью надвигают на вращающийся пильный вал, а закреплённые на нём пилы разрезают её на всю длину.

Ключевая идея — распустить заготовку сразу на несколько частей за один проход, задав ширину каждой детали расстановкой пил на валу.

Конструктивно станок объединяет несущую станину, силовой узел (пильный вал с приводом), механизм подачи, узел базирования и предохранительные устройства. Пильный вал располагается горизонтально; по числу валов различают одновальные и двухвальные станки. В двухвальных верхний и нижний пильные блоки ставят друг над другом с небольшим смещением по ходу подачи так, чтобы их пропилы смыкались и распиливали заготовку на всю высоту без перемычки — это позволяет обрабатывать толстый брус и лафет.

Пильный вал и постав

Пильный вал (шпиндель) — рабочий орган станка. На него набирают постав: чередование дисковых пил и дистанционных прокладок (втулок). Прокладки задают осевое расстояние между пилами, а значит — ширину получаемых деталей. Крайнюю пилу, от которой ведут отсчёт постава, называют коренной.

Как постав задаёт размер

Каждая пила снимает пропил (кёрф) шириной чуть больше толщины корпуса за счёт развода зубьев или свеса твердосплавной напайки. Древесина, оставшаяся между двумя соседними пропилами, и есть готовая доска. Поэтому шаг постава считают от требуемой ширины детали и ширины пропила.

Правильный постав рассчитывают с учётом припуска на последующую обработку (строгание, шлифование) и потерь на пропил. Недооценка ширины пропила даёт систематический недомер деталей по всей партии.

Механизм подачи

За равномерное движение заготовки отвечает механическая подача. В прирезных многопильных станках это, как правило, гусеничный (цепной) конвейер: заготовку зажимают между приводной цепью снизу и прижимными роликами сверху и протягивают через пилы с постоянной скоростью. В тяжёлых брусоразвальных и двухвальных моделях чаще применяют вальцовую подачу рифлёными (шипованными) вальцами. Постоянство подачи напрямую влияет на чистоту и точность пропила: рывки и проскальзывание оставляют следы и уводят размер.

Диапазон скорости подачи регулируют под породу, толщину и требуемое качество: на чистовых режимах подачу снижают. Мощность привода вала выбирают исходя из числа пил и суммарного сопротивления резанию — ориентировочно её оценивают как произведение числа пил на удельную мощность, приходящуюся на одну пилу. Соответственно, чем шире постав и толще заготовка, тем мощнее нужен двигатель.

Базирование заготовки

Точность распила закладывается ещё до пил — качеством базирования. Заготовку ориентируют по двум базам: опорной плоскости (рабочая поверхность конвейерной цепи или стол) и боковой направляющей линейке. Ширину крайней детали B1 отсчитывают именно от линейки: это расстояние от направляющей линейки до пилы или расстояние между двумя крайними пилами.

1. Опорная база. Заготовка ложится на рабочую поверхность подающей цепи или входного стола — от неё нормируется толщина деталей.
2. Направляющая линейка. Боковая база задаёт положение первого пропила и ширину крайней доски.
3. Прижим. Прижимные ролики удерживают заготовку от подскока и бокового смещения в зоне резания.
4. Постав. Дистанционные прокладки фиксируют шаг между остальными пилами.

Если базовые поверхности заготовки кривые или не пропущены предварительно (например, одна пласть не фугована), боковая база «плавает», и размеры уходят даже при исправном станке. Для точного раскроя одну базу обычно готовят заранее.

Точность распила

Нормы точности прирезных многопильных станков установлены ГОСТ 8425-90 (в части норм точности согласован с ИСО 7959-87). Стандарт делит требования по назначению: более жёсткие — для производства заготовок столярно-строительных изделий и мебели, менее жёсткие — для прочих производств. Проверку ведут как по геометрии станка, так и по контрольному распилу.

Точность распила в работе проверяют на образцах древесины влажностью не выше 15% при чистовом режиме (подача не более 10 м/мин): распиливают контрольные заготовки и измеряют планки штангенциркулем в нескольких сечениях по длине. Из таблицы видно, что решающий вклад в стабильность размера вносят биение вала и жёсткость шпиндельного узла — поэтому состоянию подшипников, фланцев и самих пил уделяют первостепенное внимание.

Основные параметры и выбор

При подборе станка ориентируются на габариты заготовки, число пил и производительность. ГОСТ 8425-90 нормирует ряд основных параметров для двух размерных групп станков.

Практический выбор сводится к нескольким критериям: максимальные сечение и длина заготовки; требуемое число и ширина деталей (глубина постава); нужная точность (мебельная или общего назначения); тип инструмента (плоские пилы или твердосплавные); наличие двухвальной схемы для толстых заготовок. Отдельно оценивают мощность привода — она должна с запасом покрывать полный постав по самой твёрдой из планируемых пород.

Применение

Многопильные станки применяют там, где нужен серийный продольный раскрой с повторяемым размером:

• роспуск бруса и лафета на обрезную доску и бруски;
• деление доски на рейки, штакетник, заготовки для тары и поддонов;
• получение мебельного бруска, ламелей и заготовок для клеёных изделий;
• раскрой на заготовки столярно-строительных изделий, где нормируют мебельную точность;
• работа в составе автоматических линий раскроя как проходной агрегат.

Главное преимущество перед однопильной распиловкой — высокая пропускная способность и постоянство ширины по всей партии: размер задаётся поставом, а не оператором, поэтому детали получаются идентичными. Для продольной распиловки брёвен, брусьев и досок применяют смежную группу станков, нормируемую ГОСТ 30091-93.

Безопасность и типичные ошибки

Требования безопасности к конструкции деревообрабатывающих станков устанавливает ГОСТ 12.2.026.0-2015. Ключевой риск многопильного станка — обратный выброс (отбрасывание) заготовки навстречу подаче. Чтобы его исключить, зону загрузки оснащают противовыбрасывающими когтями (клиньями), а пильный вал закрывают кожухами; подвижные части ограничивают упорами и концевыми выключателями.

Противовыбрасывающие устройства и защитные кожухи снимать нельзя. Загрузку и обслуживание вала ведут только при полной остановке; предохранительные и блокирующие устройства должны быть исправны.

Частые ошибки, влияющие на результат

• распил по неподготовленной базе — размеры уходят при исправном станке;
• ошибка в поставе из-за неучтённой ширины пропила — систематический недомер;
• затупленные или разноразмерные пилы в поставе — разброс ширины и подгар;
• завышенная подача на чистовом режиме — волнистость и неперпендикулярность пропила;
• износ подшипников вала — рост биения и потеря точности по всей партии.

Вопросы и ответы