Столярные ленточнопильные станки
Незаменимые труженики
Оборудование для производства мебели
Первый патент на конструкцию ленточнопильного станка для обработки древесины был получен еще в 1807 году английским инженером Уильямом Ньюберри.
Рис. 1. Столярный ленточнопильный
станок конца XIX века с ручным
приводом обращения пилы
И только в 1866 году французская фирма Panhard & Levassor создала ленточнопильный станок для резки металла. Через два года его установили на верфях в Гавре, а за год до этого англичане пробовали раскраивать на нем броневой лист для строившихся тогда своих многочисленных броненосцев.
В последней трети XIX века разными европейскими фирмами было разработано довольно большое число моделей деревообрабатывающих станков, но всего пяти видов: фуговальные, рейсмусовые, фрезерные с вертикальным шпинделем, сверлильные вертикальные и ленточнопильные столярные.
Их основным недостатком было отсутствие эффективного привода. Приводы тогда могли быть лишь от парового двигателя или водяного колеса. Причем использовались они только на довольно крупных предприятиях и вращали проходивший через весь цех главный вал, от которого посредством ременной передачи и подводилась мощность к отдельным станкам. Понятно, что в небольших мастерских организовать такой привод было слишком дорого, и это сильно ограничивало применение на них станков, рассматривавшихся как чудо техники. Поэтому первые деревообрабатывающие станки приводились в движение вручную, мускульным усилием человека (рис. 1).
Первый ленточнопильный станок с индивидуальным электроприводом появился только в 1911 году. И сегодня его аналоги используются не только в деревообработке, но и в лесопилении, при раскрое металла, пластмассы, кожи, текстиля, камня и даже мороженых мясных и рыбных брикетов.
Это настольные ленточнопильные станки, горизонтальные и вертикальные для продольного раскроя бревен, включая сдвоенные (тандемные), предназначенные для выпиливания заготовок непрямоугольной формы, станки для ребрового раскроя горбыля и досок и т. д.
Почему так названы
Под ленточнопильным понимается станок, рабочим органом которого является пила в виде замкнутой ленты, натянутой на шкивы и непрерывно обращающейся вокруг них. По расположению этой пилы станки подразделяются на горизонтальные и вертикальные.
В соответствии с действовавшей когда-то отечественной классификацией к столярным ленточнопильным относятся вертикальные станки с высотой пропила до 80 мм. Они предназначены для прямолинейного и криволинейного распиливания досок, щитов и листовых материалов на заготовки.
Используются на лесопильных, деревообрабатывающих и мебельных предприятиях для чернового выпиливания, а также для разнообразных столярных работ, не требующих особой точности.
Конструкция столярного ленточнопильного станка
Рис. 2. Столярный ленточнопильный
станок с ручной подачей:
1 – станина;
2 – верхний неприводной шкив;
3 – пила;
4 – направляющее устройство;
5 – рабочий стол;
6 – направляющая линейка;
7 – приводной шкив;
8 – педаль тормоза;
9 – электродвигатель;
10 – щеткa
Конструкция всех столярных ленточнопильных станков (рис. 2) относительно проста. Она включают станину С-образной формы, верхний неприводной шкив, саму ленточную пилу, направляющее устройство, рабочий стол, который может быть наклоняющимся, нижний шкив, приводимый во вращение электродвигателем через ременную передачу, ограждения пилы и вращающихся шкивов. Для быстрой остановки вращения нижнего шкива станки оснащаются тормозным устройством. Вблизи верхнего шкива размещается устройство для улавливания пильной ленты при аварийном разрыве. Для получения деталей требуемой ширины служит продольная направляющая линейка, устанавливаемая на рабочем столе.
Одна из важных характеристик такого станка − его исполнение, которое в зависимости от расположения холостой ветви пилы по отношению к направлению подачи заготовок может быть правым или левым.
Станина ленточнопильных станков выполняется литой или сварной. В любом случае при изготовлении станка металл станины должен подвергаться отжигу или старению для предотвращения самопроизвольных деформаций при эксплуатации.
Верхний шкив смонтирован на оси, закрепленной в ползуне на верхней части станины, перемещение которого обеспечивает компенсацию изменения длины пилы при ее тепловом или механическом удлинении в процессе работы и заданную величину натяжения пильного полотна. Величина натяжения регулируется винтом с помощью маховичка и поддерживается пружиной или противовесом. В правильно настроенном станке сила натяжения должна быть единственной силой, удерживающей пилу на шкивах.
Иногда для предотвращения сбега пилы верхний шкив ленточнопильных станков оборудуют регулировочным устройством, позволяющим наклонять шкив в обе стороны от вертикали путем поворота вокруг горизонтальной оси с помощью винтов с маховичками.
У шкивов есть плоский обод, обычно с мягким резиновым или кожаным бандажом, который предназначен для увеличения сцепления шкива с пилой при ее движении и для того, чтобы обращенные к шкиву разведенные зубья пилы при ее натяжении не теряли развода. Рабочие поверхности шкивов постоянно очищаются встроенными щетками.
Направляющее устройство служит для предотвращения отклонения пилы в стороны и назад (ее соскальзывания со шкивов), а также для гашения ее вибраций. Устройство состоит из двух одинаковых блоков, устанавливаемых над рабочим столом и под ним, в зоне рабочей ветви пилы.
В качестве направляющих элементов используют стальные ролики, реже башмаки с покрытием из антифрикционного материала. Роликовое направляющее устройство включает два боковых ролика и один упорный. Они установлены на осях и свободно вращаются от соприкосновения с пилой, оказывая незначительное сопротивление ее движению. Задние упорные ролики предотвращают аварийный сбег пилы со шкивов. При нормальной настройке станка пильная лента во время работы не должна касаться упорных роликов. Устройство с направляющими скольжения выполняется в виде башмаков, изготовленных из древесины с пропиткой или древесно-слоистого пластика. Верхнее направляющее устройство закрепляется на штанге с зубчатой рейкой, посредством которой его можно переставлять по высоте в зависимости от толщины распиливаемого материала. Его положение регулируется так, чтобы открывать ленточную пилу только на толщину обрабатываемого материала и исключить попадание рук станочника под ограждение.
Рабочий стол столярных ленточнопильных станков изготавливается литым или сварным. Его поверхность должна иметь твердое гальваническое покрытие, снижающее абразивный износ. Стол имеет прорезь для прохождения пилы и пазы для крепления направляющей линейки. У некоторых станков он оснащается дополнительным пазом для перемещения поперечного упора, позволяющего производить резы под различными углами к плоскости пилы. Для распиловки материала под углом к горизонтали стол может наклоняться на угол до 45° с помощью винтового устройства.
Нижний приводной шкив закрепляется на валу, вращающемся в подшипниках. Имеется возможность небольшой осевой регулировки шкива. Вращение шкиву передается через клиноременную передачу от электродвигателя, установленного на качающейся плите. Частота вращения приводного шкива станка зависит от его диаметра и соответствует окружной скорости его обода, в свою очередь, определяемой необходимой скоростью резания (40−50 м/с). Регулирование этой скорости в столярных ленточнопильных станках не предусматривается.
Станок обязательно оборудуется ловителем пильного полотна при его обрыве. В механических ловителях в контакте с пильным полотном находится ролик. При разрыве полотна ролик смещается, под действием пружины зуб храповика срывается с курка, и тормозные колодки зажимают полотно.
На станках предусматриваются также устройства для обдувания обрабатываемого материала сверху и отсоса пыли и стружки − в виде эксгаустерных приемников, подсоединяемых к местной или общецеховой системе удаления отходов.
Такие приемники располагаются под столом станка и охватывают нижнюю часть рабочей ветви пилы вместе с нижним шкивом.
Ленточнопильные станки должны иметь ограждения привода, шкивов и ленточной пилы, открывающие только ее рабочий участок, − режущую часть ленточной пилы над рабочим столом снабжают ограждением с фиксатором или автоматическим ограждением с направляющим устройством, расположенным перед ограждением. Все эти ограждения, устройства для направления движения ленточной пилы, тормозное устройство и ловитель пильной ленты должны иметь соответствующие блокировки, исключающие возможность пуска станка при их неисправности и обеспечивающие его остановку при открытии ограждений.
Для установки ленточной пилы в станок опускают верхний шкив и открывают ограждения. Ленточную пилу надевают сначала на верхний шкив, а затем на нижний − так, чтобы зубья не выступали за край обода шкивов. Если зубья касаются бандажа шкивов, их первоначальный развод нарушится, и пила при распиловке будет отклоняться в сторону. Правильное движение ленточной пилы достигается также путем поворота верхнего шкива и регулировки положения его оси маховичком механизма его наклона.
Нижний шкив перемещают в осевом направлении регулировочными винтами, добиваясь расположения обоих шкивов в одной вертикальной плоскости. Натягивают пилу, поднимая верхний шкив. При подъеме нужно следить за тем, чтобы указатель пружинного натяжного устройства находился посередине шкалы.
Чрезмерно сильное натяжение пилы вызывает ее разрыв и быстрый износ станка, а слабое натяжение − соскальзывание пилы со шкивов в процессе резания. При длительном перерыве в работе пильное полотно следует разгружать для устранения напряжений, возникающих в результате растяжения.
Пиление
Рис. 3. Ленточнопильный станок фирмы MD Dario
для выполнения криволинейных пропилов на
крупных заготовках
При работе на станке резание осуществляется натянутой ветвью пилы, которая движется вниз, на участке между роликами направляющего устройства и рабочим столом. Подача распиливаемого материала обычно производится вручную.
Перед началом пиления новую или старую, восстановленную, пилу необходимо обкатать на холостом ходу в течение примерно получаса. Делается это для того, чтобы она приработалась к пильным шкивам. Во время обкатки необходимо проверять, не происходит ли местный нагрев ленты.
При пилении пильная лента подвержена быстрым и резким колебаниям нагрузки. А значит, натяжные механизмы должны мгновенно реагировать на внезапное изменение нагрузки.
Необходимо также следить за тем, чтобы все направляющие механизмы пильной ленты работали по возможности без трения − излишний нагрев может привести к ее обрыву. Мгновенный локальный нагрев может быть столь сильным, что поверхностный слой ленты закалится, вследствие чего станет более твердым и хрупким, подверженным образованию множественных мелких трещин, возникновение которых приводит к быстрому разрушению ленты.
Загрязнение ленточной пилы или шкива может вызвать спадание и обрыв ленточной пилы − рабочая поверхность пильных шкивов должна всегда оставаться чистой. Грубые отложения с нее удаляются при помощи специального скребка. Чтобы счистить смолу или подобные ей отложения, нужно пользоваться средством, указанным в руководстве по эксплуатации станка. Периодической очистке от смолы и налипшей на нее древесной пыли должна подвергаться и сама ленточная пила.
Все агрегаты любого ленточнопильного станка должны подвергаться периодической смазке в соответствии с требованиями инструкции по его эксплуатации. Кроме того, необходимо систематически проверять температуру подшипников.
При прямолинейной распиловке обработка заготовок ведется по направляющей линейке или с помощью передвижного поперечного упора, а при криволинейной − по разметке или с помощью специальных приспособлений для закрепления и подачи детали.
Ленточнопильный станок
Minimax S 45 M (SCM Group)
Ленточнопильный станок
Star 800 (ACM)
Ленточнопильный станок
Italmac JS-50
Ленточнопильный станок
PM-1800 (Powermatic)
При массовой обработке прямолинейных деталей их подача может быть механизирована при помощи специального съемного подающего механизма (автоподатчика). Он представляет собой поворотный кронштейн, на котором смонтированы рифленые вертикальные приводные подающие ролики. Кронштейн может поворачиваться относительно вертикальной стойки, закрепляемой в пазах рабочего стола станка посредством маховика. При его повороте ролики прижимают обрабатываемую заготовку к вертикальной базирующей линейке со свободно вращающимися роликами и осуществляют ее продольную подачу. При выполнении фигурных резов приспособления для автоподачи снимаются.
Известны также станки, позволяющие механизировать и раскрой материала на криволинейные заготовки.
Рис. 4. Ленточнопильный станок
MD Dario SN-33 c копиром. Копир,
перемещаясь по периметру лекала,
позволяет с точностью повторять
исходную заготовку со
значительной экономией времени
Так, еще в 70-х годах ХХ века в Японии был разработан ленточнопильный станок со столом в виде каретки, возвратно-поступательно перемещающейся вдоль направления подачи и поперек него. При этом роликовое направляющее устройство пилы было заключено в цилиндр с возможностью поворота на угол, задаваемый системой ЧПУ станка, − тем самым отклонялся рабочий участок ленточной пилы. При движении каретки со щитовой заготовкой за счет ее одновременного перемещения вдоль и поперек направления подачи, а также отклонения угла пилы выполнялся криволинейный рез, полностью управляемый системой ЧПУ станка. Затем каретка возвращалась в исходное положение, заготовка автоматически смещалась поперек на необходимое расстояние, и производился повторный рез, который по форме кривой мог отличаться от первого. В результате выпиливались детали с непараллельными криволинейными кромками, например заготовки задней ножки стула.
В настоящее время производятся и ленточнопильные станки более простой конструкции, в которых плитная заготовка, уложенная на копир, имеющий снизу выступающую планку соответствующего профиля, захватываемую двумя приводными роликами на столе станка, подается на пилу, и совершается непрямолинейный рез по заданной траектории (рис. 4).
Малогабаритные ленточнопильные станки могут использоваться для выпиливания криволинейных деталей большого размера. При этом они устанавливаются на двуплечном рычаге, что позволяет перемещать их вдоль разметки на закрепленной заготовке.
Столярные ленточнопильные станки чаще всего применяются сегодня для выполнения именно криволинейных пропилов. И, несмотря на широкое использование для этой цели обрабатывающих центров, не потеряли своего значения и пользуются спросом у деревообработчиков и изготовителей мебели, что лишний раз подтверждается тем, что они до сих пор производятся множеством фирм во всем мире.
Андрей МОРОЗОВ,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»
В процессе работы над статьей о ленточнопильных станках представителям станкоторговых компаний были заданы несколько вопросов по теме публикации. Их ответы мы приводим ниже. Редакция выражает благодарность специалистам, откликнувшимся на нашу просьбу.
- Рыбинским заводом деревообрабатывающих станков выпускались две модели столярных ленточнопильных станков: ЛС40 и ЛС80. Уступают ли они по характеристикам оборудованию иностранных производителей (особенно китайскому), которое предлагается нашим потребителям сегодня?
- Может ли обрабатывающий центр полностью заменить ленточнопильный станок, особенно если речь идет о раскрое кратных плитных заготовок на детали непрямоугольной формы?
- На каких операциях столярного и мебельного производства ленточнопильный станок незаменим?
- Почему так редко используются автоподатчики к столярным ленточнопильным станкам?
Директор ООО «Хай Пойнт» Анатолий БУТУСОВ:
1. К сожалению, трудно сравнивать упомянутые модели с современными станками в силу отсутствия детальной информации об этих отечественных станках. Если говорить о конструктивных отличиях, то, пожалуй, главное − это то, что у станков Hign Point имеются отлично сбалансированные шкивы, которые расположены почти идеально параллельно и выполнены с очень высокой точностью; поэтому не требуют коррекции положения пильной ленты, а натяжение пильной ленты выполняется посредством пружинного или гидравлического механизма. Современные ленточнопильные станки High Point также снабжены встроенным динамометром для контроля натяжения пильной ленты разной ширины, специальными щелевыми направляющими из высоколегированной стали, обеспечивающими высокое качество пропила. Базирование заготовки происходит по направляющей с роликами, а не по плоской линейке. В отличие от российских моделей, у нашего станка стол имеет наклон в обе стороны. При всем уважении к отечественным производителям оборудования можно заявить, что импортируемые в Россию современные станки изготавливаются по более высоким технологиям, например, все детали и узлы для ленточнопильных станков High Point производятся с высокой точностью на современном, максимально автоматизированном оборудовании.
2. Все зависит от толщины и сложности деталей. Учитывая многообразие функций обрабатывающих центров, на них можно производить очень много операций. Однако столярные ленточнопильные станки предназначены главным образом для чернового − прямолинейного и криволинейного распила заготовок, которые в дальнейшем подвергаются чистовой обработке либо на фрезерном станке, либо на обрабатывающем центре. Если производственные задачи предприятия ограничиваются именно черновым роспуском, не стоит загружать такой работой дорогостоящий центр. Ведь и приобретение, и эксплуатация обрабатывающего центра − это большие затраты, как финансовые, так и энергетические и трудовые (для обслуживания ОЦ требуются квалифицированные операторы), а также значительные амортизационные отчисления. К тому же есть стандартно выполняемые на ленточнопильных станках операции, которые на обрабатывающем центре выполнить нельзя, к примеру, роспуск доски на ламели небольшой толщины, используемые в производстве паркета или для ламинирования заготовок.
3. В первую очередь это криволинейный раскрой толстых заготовок, а также вырезка арок, чашек и т. п. А если задача разделить доски или брус на ламели, нет ничего более подходящего, чем ленточнопильный станок. К примеру, ленточно-делительные станки типа HP-12 или HP-68 по сравнению с рамными либо дисковыми пилами обеспечивают более высокое качество распила, меньшую толщину пропила и характеризуются более высокой производительностью.
4. Ленточнопильные станки тяжелой серии High Point очень часто комплектуются авоподатчиками, поскольку такой комплект позволяет за небольшие деньги получить возможность изготавливать ламели для столярного производства высокого качества, которые часто используются производителями мебели для облицовки конечных изделий.
Бренд-менеджер по деревообработке ООО «ИТА-СПб» Евгений КАТАСОНОВ:
1. Качество исполнения современных зарубежных станков намного выше, чем отечественных.
3. Для выполнения криволинейных распилов, нестандартных работ по дереву, экономии дорогого пиломатериала при распиливании.
4. На ленточнопильных станках выполняется большой объем нестандартных распиливаний, для которых не требуется автоподатчик.
Менеджер по продажам SCM Group Томас САРКИСОВ:
1. По станкам китайского производства ответ дать не могу, так как никогда не занимался китайским деревообрабатывающим оборудованием. Со слов многочисленных клиентов, могу лишь сказать, что есть два мнения: первое − никогда не покупайте китайские станки, так как они ломаются, не держат настройки, у них плохой сервис, их некуда девать; второе − китайское оборудование вроде нормально работает, а главное, очень дешевое. Я считаю, что в нашей стране все-таки выпускали станки куда более высокого качества. По крайней мере, у отечественных станков была массивная станина и оптимальная конструкция, которые обеспечивали надежную работу на протяжении многих лет. Не вижу оснований считать, что китайские ленточнопильные станки лучше российских. Если нужна надежность и качество, лучше приобрести итальянский станок. В Италии не только деревообработка и мебельная индустрия на самом высоком уровне, но и станкостроительные фирмы, создающие оборудование для этой отрасли, по праву считаются мировыми лидерами.
Наша компания (SCM Group) предлагает высококачественные ленточнопильные станки, отвечающие всем современным стандартам. Мы предлагаем широкую гамму таких станков для столярного цеха: от легких моделей до станка тяжелого класса с ходовыми колесами (или просто шкивами; кстати, их часто совершенно неправильно называют маховиками − вот до чего «докатилось» высшее техническое образование в нашей стране!) диаметром 900 мм. Ленточнопильные станки SCM Group производятся фирмой Minimax, собираются исключительно в Италии. Компания Minimax, которая входит в состав группы SCM, является уважаемым итальянским брендом производства станков.
2. Действительно, современный фрезерный центр с ЧПУ может выполнить все функции ленточнопильного станка, он работает точнее, быстрее и безопаснее для оператора. Хотя не всегда это решение является единственно верным. В первую очередь потому, что ширина пропила ленточной пилой значительно меньше, чем в случае фрезы, соответственно, и полезный выход материала выше. В некоторых ситуациях, например, при работе с очень ценными породами древесины, этот фактор может стать ключевым. Нельзя также забывать о том, что ленточнопильный станок − это оптимальное и распространенное оборудование для небольших мастерских, у которых просто нет возможности приобрести обрабатывающий центр.
3. Малые мебельные предприятия, у которых в машинном парке нет обрабатывающего центра, изготавливают криволинейные детали из ДСП для корпусной мебели, сначала выпиливая их на ленточнопильном станке с небольшим запасом и используя шаблоны, а потом проводя уже чистовую обработку на классическом фрезерном позиционном станке. В столярных мастерских этот вид оборудования вообще незаменим и используется для производства огромного количества изделий, начиная от элементов лестниц и дверей и заканчивая столами и стульями.
4. Вертикальные ленточнопильные станки пользуются не очень большим спросом у нас в стране, особенно модели тяжелого класса. Поскольку основное назначение автоподатчика − это повышение производительности техники, а эти станки, как правило, используются на малых предприятиях, то понятно, почему не так часто на них можно увидеть автоподатчик.
Коммерческий директор ООО «Гриджо Центр» Наталья КОМАРОВА:
1. По сравнению с китайскими станками станки итальянского производства выгодно отличаются качеством, технологией производства, сроком эксплуатации. На протяжении десятилетий итальянские производители совершенствовали технологии, и современные станки − не что иное, как результат эволюции этой техники. А китайские станки − это просто копии европейских станков, причем не всегда достойного качества.
3. Прежде всего на столярных производствах, на производствах упаковки − везде, где требуется значительная высота пропила. Ленточнопильный станок способен выполнять как прямолинейный, так и криволинейный рез. Такое оборудование, помимо столярных предприятий, используют и литейные производства − предприятия по выпуску алюминия, а также латуни, бронзы и других типов легких сплавов. Ленточнопильный станок может найти применение и при раскрое пластика, цементно-стружечных панелей, огнеупорного и облицовочного кирпича.
4. Ленточно-делительные станки с автоподатчиками применяются там, где делают полуфабрикаты (доски), которые впоследствии поступают в столярные мастерские. Для предприятий столярного производства рациональнее покупать готовые доски, а не самим их производить. На столярные ленточнопильные станки не устанавливают автоподатчики, так как невозможно обеспечить одновременно решение двух задач: все столярные работы выполняются узкими ленточными полотнами, в то время как на ленточно-делительных станках пильные полотна широкие и обладают совершенно другими характеристиками, нежели столярные пилы.
Руководитель столярного сектора компании «КАМИ» Сергей ЖДАНОВ:
1. Рыбинский завод выпускает всего две модели станков, а иностранные производители могут предложить широкий модельный ряд. Мы можем предложить покупателям, например, станки с разными диаметрами шкивов: 400, 470, 500, 600 и 700 мм. Такая гамма типоразмеров шкивов позволяет более гибко подойти к подбору станка по определенным требованиям заказчика. У станков серии BS, в отличие от станков серии ЛС Рыбинского завода, усовершенствованная конструкция, которая обеспечивает простоту настроек и регулировок, увеличенную скорость пиления, кроме того, это оборудование оснащено направляющими линейками, а также подшипниковыми направляющими пильного полотна, обуславливающими максимальную легкость и точность процесса пиления.
2. Если речь идет только о криволинейном распиле плитных материалов, то, безусловно, ленточнопильный станок можно заменить обрабатывающим центром. Но малые и средние предприятия не могут позволить себе приобрести дорогостоящую технику, поэтому там ленточнопильный станок просто незаменим.
3. Ленточнопильные станки незаменимы на всех столярных и мебельных предприятиях. Это оборудование применяется для криволинейного раскроя плитных материалов ДСП, ДВП, MDF и мебельных щитов на заготовки, а также для деления заготовок из массива по толщине на мебельных и столярных производствах.
4. Автоподатчики на ленточнопильных станках используются редко, так как необходимость в них возникает в основном при делении заготовок по толщине. А при раскрое заготовок на криволинейные детали они не нужны.
