stringtranslate.com

Пила

Пила — это инструмент , состоящий из прочного полотна , проволоки или цепи с твердой зубчатой ​​кромкой , используемый для резки материала . Для описания зубчатых и абразивных пил используются различные термины .

Пилы изначально изготавливались из зубчатого материала, а когда человечество научилось использовать железо, оно стало предпочтительным материалом для пильных полотен всех видов. Существует множество типов ручных и механических пил, а также различные типы лезвий и пил.

Описание

Пила — это инструмент , состоящий из прочного полотна , проволоки или цепи с твердой зубчатой ​​кромкой. Его используют для прорезания материала , чаще всего дерева , иногда металла или камня.

Терминология

Для описания пил используется ряд терминов.

Керф

Схема, показывающая зубья пильного полотна, если смотреть спереди. Зубья выступают влево и вправо, поэтому пропил (пропил) шире ширины полотна. (Термин « развод» описывает, насколько выступают зубья. Иногда пропил может быть шире, чем набор, в зависимости от раскачивания и других факторов.

Узкий канал, оставленный пилой, и (соответственно) мера его ширины известны как пропил . Таким образом, это также относится к отходам материала, которые превращаются в опилки, и становится фактором при измерениях при распиловке. Например, при разрезании куска дерева длиной 8 футов (2,4 метра) на секции длиной 1 фут (30 см) с пропилом 1/8 дюйма (3 мм) получится только семь секций плюс одна шириной 7/8 дюйма (21 мм). ) слишком короткий, если принять во внимание прорезь от всех разрезов. Прорез зависит от нескольких факторов: ширины пильного полотна; набор зубьев лезвия; количество колебаний, возникающих во время резки; и количество материала, вытянутого по бокам разреза. Хотя термин «пропил» часто используется неофициально, просто для обозначения толщины пильного полотна или ширины набора, это может вводить в заблуждение, поскольку полотна с одинаковой толщиной и набором могут создавать разные пропилы. Например, слишком тонкое лезвие может вызвать чрезмерное колебание, в результате чего пропил окажется шире, чем ожидалось. Прорезь, создаваемую данным полотном, можно изменить, отрегулировав набор его зубьев с помощью инструмента, называемого приспособлением для установки зубьев пилы . Прорезь, оставленную лазерным лучом, можно изменить в зависимости от мощности лазера и типа разрезаемого материала.

Зубчатые пилы

Зубчатая пила или зубчатая пила имеет твердую зубчатую кромку. Разрез выполняется путем прижатия зубчатой ​​кромки к материалу и перемещения ее вперед и назад или непрерывно вперед. Эта сила может быть приложена вручную или приведена в действие паром , водой , электричеством или другим источником энергии .

Частота зубов

Наиболее распространенное измерение частоты зубьев на пильном полотне — это пункт на дюйм (25 мм ). Его принимают, устанавливая кончик (или точку ) одного зуба в нулевую точку линейки, а затем подсчитывая количество точек между нулевой отметкой и отметкой в ​​один дюйм включительно (т. е. включая как точку в нулевую отметку и любую точку, которая точно совпадает с отметкой в ​​один дюйм). На дюйм всегда приходится на одну точку больше, чем зубьев на дюйм (например, пила с 14 зубьями на дюйм будет иметь 13 зубьев на дюйм, а пила с 10 зубьями на дюйм будет иметь 9 зубьев на дюйм). Некоторые пилы не имеют одинакового количества зубьев на дюйм по всей длине, но у подавляющего большинства они есть. Те, у кого больше зубьев на дюйм на зацепе, называются дополнительными зубьями, чтобы облегчить начало распила. [1]

Альтернативное измерение частоты зубьев на пильном полотне — количество зубьев на дюйм . Обычно обозначается сокращенно TPI, например, «лезвие, состоящее из 18TPI». (см. точки на дюйм.)

Набор

Развод — это степень, до которой зубцы отогнуты в сторону от лезвия, обычно в обоих направлениях. В большинстве современных зубчатых пил зубья установлены так, что пропил (ширина пропила) будет шире самого полотна. Это позволяет лезвию легко проходить через разрез, не застревая (застревая). Набор может быть разным в зависимости от типа пропила, для которого предназначена пила. Например, продольная пила имеет набор зубьев, аналогичный углу долота , поэтому она разрывает материал на части. «Пила для резки заподлицо» не имеет крепления на одной стороне, поэтому пилу можно положить плашмя на поверхность и резать вдоль этой поверхности, не царапая ее. Набор зубьев полотна можно отрегулировать с помощью инструмента, называемого набором пил .

Другие термины для зубчатых пил

Абразивные пилы

Абразивная пила имеет приводное дисковое полотно, предназначенное для резки металла или керамики.

История

Римские пилы из Виндониссы ок. 3-5 века нашей эры

Сначала пилы представляли собой зазубренные материалы, такие как кремень, обсидиан, морские раковины и зубы акулы. [2]

Зазубренные инструменты с указанием того, что они использовались для резки дерева, были найдены в пещере IV Пеш-де-л'Азе во Франции. Эти инструменты датируются 90 000–30 000 лет до нашей эры. [3]

В Древнем Египте открытые (без рамы) тяговые пилы из меди зарегистрированы еще в раннединастический период , ок.  3100 –2686 до н.э. [4] Множество медных пил было найдено в гробнице № 3471, датируемой периодом правления Джера в 31 веке до нашей эры. [5] Пилы использовались для резки различных материалов, в том числе людей ( смерть от распиливания ), а модели пил использовались во многих контекстах на протяжении всей египетской истории. Особенно полезны иллюстрации плотников за работой на стене гробницы, на которых показаны размеры и использование различных типов пил. Египетские пилы сначала представляли собой зубчатую закаленную медь, которая могла резать как при тянущем, так и при толкающем ходе. По мере развития пилы зубья стали наклоняться, чтобы резать только при тяге, и устанавливались так, чтобы зубья выступали только с одной стороны, а не, как в современной моде, с попеременным набором. Пилы также изготавливались из бронзы, а затем и из железа. В железном веке были разработаны рамные пилы , удерживающие тонкие лезвия в натянутом состоянии. [2] Самая ранняя известная лесопилка — это римская лесопилка Иераполиса третьего века нашей эры, предназначенная для распиловки камня.

Пильное полотно бронзового века из Акротири , поздний кикладский период ок. 17 век до н.э.

Согласно китайской легенде, пилу изобрел Лу Бань . [6] В греческой мифологии , как рассказывает Овидий , [7] Талос , племянник Дедала , изобрел пилу. В археологической реальности пилы возникли еще в доисторические времена и, скорее всего, произошли от неолитических каменных или костяных орудий . «[T] идентичность топора , тесла , долота и пилы была четко установлена ​​более 4000 лет назад». [8]

Изготовление пил своими руками.

Как только человечество научилось использовать железо, оно стало предпочтительным материалом для изготовления всех видов пил; некоторые культуры научились закаливать поверхность («закалка» или «сталь»), продлевая срок службы и остроту лезвия.

Сталь , изготовленная из железа с умеренным содержанием углерода и закаленная путем закалки горячей стали в воде, использовалась еще в 1200 году до нашей эры. [9] К концу 17-го века европейское производство было сосредоточено в Германии (Земля Бергишес) в Лондоне и Мидлендсе Англии. Большинство клинков были изготовлены из стали (железо карбонизировано и перековано разными методами). [10] В середине 18-го века в Шеффилде, Англия, начали производить превосходную форму полностью расплавленной стали («отливка в тигле»), и этот материал быстро стал предпочтительным материалом из-за его твердости, пластичности, упругости и способности выдерживать прекрасная полировка. [11] Небольшая лесопильная промышленность сохранилась в Лондоне и Бирмингеме, но к 1820-м годам промышленность быстро росла и все больше концентрировалась в Шеффилде, который оставался крупнейшим центром производства, где насчитывалось более 50% производителей пил в стране. [12] Промышленность США начала обгонять ее в последние десятилетия века благодаря превосходной механизации, лучшему маркетингу, большому внутреннему рынку и введению высоких тарифов на импорт. [13] Высокопроизводительные отрасли промышленности сохранялись в Германии и Франции.

Заточка пилы в Шеффилде, 1860 год.

Ранние европейские пилы делались из нагретого листа железа или стали, который производился путем расплющивания несколькими мужчинами, одновременно стучавшими по наковальне. [14] После охлаждения зубья штамповали по одному с помощью штампа, размер которых варьировался в зависимости от размера пилы. Зубья затачивались треугольным напильником соответствующего размера и устанавливались молотком или вырыванием. [10] К середине 18-го века прокатка металла была обычным явлением, мощность для валков обеспечивалась сначала водой, а к началу 19-го века все чаще - паровыми двигателями. Промышленность постепенно механизировала все процессы, включая важную шлифовку пильной пластины «до спинки» на долю дюйма, что помогало пиле проходить через пропил без заеданий. [15] Использование стали добавило необходимость закалки и отпуска пильной пластины, ее плоской шлифовки, ковки вручную, обеспечения упругости и устойчивости к изгибным деформациям и, наконец, полировки. [16]

Большинство ручных пил сегодня изготавливаются полностью без вмешательства человека: стальная пластина поставляется в готовом виде, раскатанная до нужной толщины и натянутая, а затем разрезается по форме с помощью лазера. Зубьям придают форму и затачивают путем шлифования, а также закаливают пламенем, чтобы избежать (и фактически предотвратить) заточку после того, как они затупились. Качественные пилы по сей день в значительной степени подвергаются ручной отделке очень немногими специализированными производителями, воспроизводящими конструкции XIX века.

Карьерные пилы

Ямочная пила представляла собой пилу для двух человек . В некоторых частях ранней колониальной Северной Америки это был один из основных инструментов, используемых на верфях и в других отраслях промышленности, где не было водяных лесопилок . Он был назван так потому, что его обычно эксплуатировали над лесопилкой , либо на уровне земли, либо на эстакадах, поперек которых нужно было распилить бревна на доски. Ямочная пила представляла собой «прочную стальную режущую пластину большой ширины, с большими зубьями, тщательно отполированную и тщательно обработанную, длиной около восьми или десяти футов» [ 17] либо с ручкой на каждом конце, либо с рамной пилой . Пилу также иногда называли « хлыстовой пилой» . [18] Для работы требовалось 2-4 человека. «Шахтер» стоял в яме, «верховник» стоял снаружи ямы, и они вместе работали, чтобы делать пропилы, направлять пилу и поднимать ее. [19] Рабочие-пилорезы были одними из самых высокооплачиваемых рабочих в ранней колониальной Северной Америке.

Виды пил

Ручные пилы

Продольное распиливание c.  1425 с пилой для рамы или створки на эстакадах, а не над ямой для пиления.

Ручные пилы обычно имеют относительно толстое лезвие, что делает их достаточно жесткими, чтобы резать материал. (Ход тяги также уменьшает требуемую жесткость.) Ручные пилы с тонкими лезвиями делают достаточно жесткими, удерживая их в напряжении в рамке или опирая на сложенную полосу стали (ранее железо) или латуни (по причине из которых последние называются «задними пилами».) Некоторые примеры ручных пил:

Задние пилы

«Обратные пилы», имеющие тонкое лезвие, покрытое сталью или латунью для сохранения жесткости, представляют собой разновидность ручных пил. Обратные пилы имеют разные названия в зависимости от длины полотна; «Пила с шипами» (от использования при изготовлении пазов и шиповых соединений) часто используется как общее название для всех размеров задней пилы по дереву. Некоторые примеры:

Рамные пилы

Класс пил для резки всех видов материала; они могут быть маленькими или большими, а каркас может быть деревянным или металлическим.

Пилы с механическим приводом

Дисковые пилы

Циркулярная пила для резки дерева в Государственном музее штата Мэн в столице Огасты , штат Мэн.
Эта конкретная циркулярная пила, которая разрезала древесину на сегменты, подходящие для дровяной кухонной печи, выставлена ​​в Музее наземного транспорта Коула [21] в Бангоре , штат Мэн.
Реконструкция гидравлической пилы Леонардо да Винчи ( Codice Atlantico Foglio 1078 ), выставленная в Национальном музее науки и технологий Леонардо да Винчи , Милан.

Сабельные пилы

Непрерывная полоса

Бензопилы

Виды лезвий и их нарезка.

Большинство зубьев лезвий изготовлены из инструментальной стали или твердого сплава. Карбид тверже и дольше сохраняет острую кромку.

Ленточная пила
Длинная полоса, сваренная в круг, с зубцами на одной стороне. По сравнению с полотном циркулярной пилы оно производит меньше отходов, поскольку оно тоньше, лучше рассеивает тепло, поскольку оно длиннее (поэтому требуется больше лезвий для резки, и обычно оно работает на более медленной скорости).
поперечный разрез
В деревообработке — рез, выполняемый под прямым углом (или близким к нему) к направлению волокон древесины заготовки. Для выполнения такого типа разреза используется поперечная пила .
Разрывной разрез
В деревообработке разрез делается параллельно направлению волокон заготовки. Для выполнения такого разреза используется ножовка .
Многозубое лезвие
Дисковая пила с множеством мелких зубьев, предназначенная для резки фанеры с минимальным растрескиванием.
Клинок дадо
Особый тип полотна циркулярной пилы, используемый для выполнения широких пропилов в древесине, чтобы край другого куска дерева вошел в паз и образовал соединение. Некоторые лезвия дадо можно отрегулировать для получения канавок разной ширины. «Сложенное» лезвие дадо, состоящее из лезвий измельчителя между двумя лезвиями дадо, может делать канавки разной ширины путем добавления или удаления лезвий измельчителя. «Регулируемое» лезвие дадо имеет подвижный кулачковый механизм блокировки, позволяющий регулировать степень качания лезвия вбок, позволяя плавно изменять ширину канавок от нижнего до верхнего пределов конструкции дадо.
Стробоскопическая пила
Диск циркулярной пилы со специальными граблями /резаками, позволяющими легко распиливать зеленую или неотвержденную древесину, которая имеет тенденцию заклинивать другие виды пильных полотен.

Материалы, используемые для пил

В пилах используется несколько материалов, каждый со своими характеристиками.

Латунь
Используется только для армирующей сложенной полосы вдоль задней части пилы и для изготовления винтов, которые раньше удерживали лезвие на рукоятке.
Железо
Используется для полотен и усиливающей ленты на более дешевых обратных пилах, пока не будет заменена сталью.
Цинк
Используется только для пил, предназначенных для резки блоков соли, которые раньше использовались на кухне.
Медь
Используется как альтернатива цинку для пил для резки соли.
Сталь
Используется практически во всех существующих видах пил. Поскольку сталь дешева, легко поддается формованию и очень прочна, она обладает подходящими свойствами для большинства видов пил.
Алмаз
Крепится к основанию пильного полотна для формирования алмазного полотна . Поскольку алмаз является сверхтвердым материалом , алмазные пильные полотна можно использовать для резки твердых, хрупких или абразивных материалов, например, камня, бетона, асфальта, кирпича, керамики, стекла, полупроводников и драгоценных камней. Существует множество методов крепления алмазов к основанию лезвий, и существуют различные виды алмазных пил для разных целей.
Быстрорежущая сталь (HSS)
Все полотно пилы изготовлено из быстрорежущей стали (HSS). Пильные полотна из быстрорежущей стали в основном используются для резки стали, меди, алюминия и других металлических материалов. Если необходимо резать высокопрочные стали (например, нержавеющую сталь), следует использовать лезвия из кобальтовой быстрорежущей стали (например, M35, M42).
Карбид вольфрама
Обычно существует два способа использования карбида вольфрама для изготовления пильных полотен:
Пильные полотна с твердосплавными напайками
Зубья пильного полотна снабжены (посредством сварки) небольшими кусочками острого твердосплавного бруска. Этот тип полотна также называется пильным полотном TCT (с напайкой из карбида вольфрама). Пильные полотна с твердосплавными напайками широко используются для резки древесины, фанеры, ламината, пластика, стекла, алюминия и некоторых других металлов.
Твердосплавные пильные полотна
Все полотно пилы изготовлено из карбида вольфрама. По сравнению с пилами из быстрорежущей стали, твердосплавные пилы имеют более высокую твердость при высоких температурах и более долговечны, но при этом имеют меньшую ударную вязкость.

Использование

Мужчина записывает звук пилы для создания звуковых эффектов , 1930-е годы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Барли, Саймон «Британские пилы и производители пил из 1660 года, 2014 г.»
  2. ^ ab «П. д'А. Джонс и Э. Н. Саймонс, «История пилы» Спир и Джексон Лимитед 1760-1960» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июня 2013 г.
  3. ^ Среднепалеолитическая стоянка Пеш-де-л'Азе IV. Гарольд Л. Диббл, Шеннон Дж. П. Макферрон, Пол Голдберг, Деннис М. Сэндгейт. Чам, Швейцария. 2018. ISBN 978-3-319-57524-7. ОСЛК  1007823303.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  4. ^ Харрис, Дж.; Лукас, А. (2012). Древнеегипетские материалы и промышленность . Дувр. п. 449. ИСБН 9780486144948.
  5. ^ "Гробницы I династии Саккара в Египте" . Архивировано из оригинала 25 февраля 2016 г. Проверено 15 января 2016 г.Гробницы первой династии в Саккаре в Египте автора Джон Ватсон
  6. ^ Лу Бань и изобретение пилы. Архивировано 4 февраля 2011 г. на сайте Wayback Machine History Anecdote на веб-сайте Culture China.
  7. ^ Метаморфозы Овидия, Bk VIII: 236-259: Смерть Талоса. Архивировано 17 февраля 2011 г. в Wayback Machine , перевод AS Kline, Центр электронных текстов в библиотеке Университета Вирджинии.
  8. ^ Ричард С. Хартенберг, Джозеф А. МакГео, неолитические ручные инструменты. Архивировано 6 сентября 2008 г. в Wayback Machine в Британской энциклопедии онлайн.
  9. ^ Джонс и Саймонс, История пилы, стр. 15.
  10. ^ ab Moxon, J: Упражнения по механике, стр. 95-99.
  11. ^ Барли, Саймон, Британские пилы и производители пил, 1660 г., стр. 7.
  12. ^ Барли, Саймон, Британские пилы и производители пил, 1660 г., стр. 42.
  13. ^ Твидейл, Г., Шеффилд Стил и Америка, глава 11.
  14. ^ Барли, Саймон, Британские пилы и производители пил, около 1660 г., стр. 11.
  15. ^ Моксон, Дж. Упражнения по механике, стр. 95.
  16. ^ Барли, Саймон, Британские пилы и производители пил, около 1660 г., стр. 5-22.
  17. ^ Чарльз В. Апэм Салемское колдовство с отчетом о Салемской деревне и историей мнений о колдовстве и родственных предметах . Фредерик Унгер, Нью-Йорк, 1978 (перепечатка), 2 т., т. 1, стр. 191
  18. ^ Глоссарий инструментов. Архивировано 26 сентября 2009 г. на сайте Wayback Machine на (американском) веб-сайте музея Зала паломников.
  19. ^ Массингем, HJ и Томас Хеннелл. Деревенские реликвии; отчет о некоторых старых инструментах и ​​вещах, когда-то принадлежавших английским мастерам и земледельцам, спасенных от разрушения и теперь описанных с их пользователями и их историями. Кембридж, английский: University Press, 1939.перепечатка, 2011 ISBN 9781107600706 book.google.com/books?id=6_auYCccqoQC&pg 
  20. ^ Саламан, Словарь, стр. 420 и 433.
  21. ^ "Музей наземного транспорта Коула - Музей Коула" . www.colemuseum.org .

Саламан, Р.А., Словарь инструментов для деревообработки, исправленное издание 1989 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки