Настольная пила ( также известная как верстак или пилорама в Англии) — деревообрабатывающий инструмент , состоящий из круглопильного диска, установленного на валу , который приводится в движение электродвигателем ( напрямую, ремнем, кабелем или шестернями). Приводной механизм установлен под столом, который обеспечивает поддержку для разрезаемого материала, обычно дерева , при этом лезвие выступает через стол в материал.
В большинстве современных настольных пил стол зафиксирован, а положение лезвия можно регулировать. Перемещение лезвия вверх или вниз влияет на глубину реза, контролируя, насколько лезвие выступает над поверхностью стола. Многие пилы также имеют регулируемый угол, при котором лезвие можно наклонить относительно стола. Некоторые более ранние пилы вместо этого имели фиксированное лезвие, а стол можно было отрегулировать по высоте (выступу лезвия) и углу относительно лезвия.
К основным типам настольных пил относятся компактные, настольные, рабочие, подрядные, гибридные, кабинетные и форматно-раскроечные станки.
Настольные пилы легкие и предназначены для размещения на столе или другой опоре для работы. Этот тип пил чаще всего используется домовладельцами и мастерами-любителями. Они почти всегда имеют универсальный двигатель с прямым приводом (лезвие приводится в движение непосредственно двигателем) . В некоторых ранних моделях использовались небольшие индукционные двигатели , которые были не очень мощными, делали пилу тяжелой и вызывали сильную вибрацию. Большинство современных пил может поднимать и переносить один человек. Эти пилы часто имеют детали, изготовленные из стали, алюминия и пластика, и спроектированы так, чтобы быть компактными и легкими.
Настольные настольные пилы являются наименее дорогими (обычно стоят в диапазоне от 100 до 200 долларов США) и наименее производительными из настольных пил; однако они могут обеспечить достаточную производительность и точность распиловки для большинства задач. Универсальный двигатель не такой прочный и тихий, как асинхронный двигатель, но он обеспечивает большую мощность относительно своего размера и веса. Верхняя часть настольной настольной пилы уже, чем у подрядчиков и столярных пил, поэтому ширина распиливаемого материала уменьшается. Другое ограничение возникает из-за того, что верхняя часть меньше от передней части столешницы до задней. Это приводит к более короткому продольному упору, что затрудняет выполнение чистого, прямого реза при распиловке. Кроме того, расстояние от переднего края столешницы до лезвия меньше, что затрудняет поперечную распиловку материала с использованием торцовочной пилы (торцовочная пила и/или материал могут не полностью поддерживаться столом перед лезвием). Настольные пилы являются самым маленьким типом настольных пил и имеют наименьшую массу, что может привести к повышенной вибрации во время распила. В настоящее время эти модели постепенно заменяются более практичными моделями пил для стройплощадок.
Настольные пилы для стройплощадок немного больше настольных моделей и обычно устанавливаются на складной или стационарной подставке во время работы. Эти пилы в основном используются плотниками, подрядчиками и мастерами на стройплощадке (отсюда и название). Многие из этих пил дороже настольных пил (обычно в диапазоне от 300 до 600 долларов [ необходимо уточнение ] ). Большинство пил в этой категории имеют небольшие, но мощные универсальные двигатели на 15 ампер. Многие пилы более высокого класса имеют двигатели с зубчатым приводом. Большинство этих пил относительно легкие и их можно легко транспортировать к месту работы. Многие из этих пил имеют более прочную конструкцию и, как правило, более точны, чем настольные модели начального уровня. Двигатели, шестерни и корпуса, как правило, спроектированы так, чтобы лучше выдерживать нагрузки на строительных площадках. По сравнению с настольными пилами многие модели для стройплощадок имеют угловые пазы размером 3 ⁄ 4 дюйма (19 мм), улучшенные направляющие, лучшее общее выравнивание, выдвижные удлинительные столы, большую производительность распиловки и складные стойки с колесами.
Компактные настольные пилы намного больше переносных пил и устанавливаются на стационарной подставке. Двигатель по-прежнему является двигателем универсального типа, однако они обычно приводятся в действие небольшими зубчатыми ремнями. Некоторые пилы имеют чугунные столешницы и внешне похожи на большие подрядчиковые пилы, хотя столы обычно меньше и конструкция более легкая. Некоторые модели даже оснащены раздвижными угловыми столами со встроенными угловыми салазками, которые можно наклонять под разными углами.
Контрактные настольные пилы (иногда их также называют пилами с открытым стендом) — более тяжелые и большие пилы, которые крепятся к стойке или основанию, часто с колесами. На этих пилах двигатель (обычно двигатель индукционного типа мощностью от 1 до 2 л. с. [0,75–1,49 кВт] ) крепится к задней части пилы на поворотном кронштейне (хотя существуют модели с прямым приводом) и приводит в движение лезвие одним или, реже, двумя резиновыми клиновыми ремнями. [1] Это тип, который часто используют любители и домовладельцы, поскольку стандартные электрические цепи обеспечивают достаточную мощность для их работы, а также из-за их, как правило, низкой стоимости по сравнению с более крупными пилами. Поскольку двигатель висит на задней части пилы, сбор пыли обычно проблематичен или даже неэффективен.
Первоначально пилы Contractor были разработаны как портативные, часто с колесами, и часто привозились на рабочие площадки до изобретения меньших настольных моделей в начале 1980-х годов. Пилы Contractor тяжелее настольных пил, но все еще легче по сравнению с пилами для кабинетов. [2] Их больший размер и большая мощность позволяют использовать их для более крупных проектов и делают их более прочными, точными и долговечными, чем настольные пилы.
Кабинетные циркулярные пилы тяжелые, в них используется большое количество чугуна и стали, что позволяет минимизировать вибрацию и повысить точность.
Корпусная пила характеризуется наличием закрытого основания. Корпусные пилы обычно имеют асинхронные двигатели в диапазоне от 3 до 5 л. с. (от 2,2 до 3,7 кВт), однофазные, но двигатели в диапазоне от 5 до 7,5 л. с. (от 3,7 до 5,6 кВт), трехфазные, распространены на коммерческих/промышленных объектах. Для домашнего использования этот тип двигателя обычно требует установки цепи большой мощности. Двигатель заключен в корпус и приводит в движение лезвие с помощью одного или нескольких параллельных клиновых ремней, часто ремней «A», поскольку ремни «A» могут быть объединены без необходимости их специального выбора (в противном случае используются специально подобранные наборы легких ремней «4L»). Корпусные пилы предлагают следующие преимущества по сравнению с строительными пилами: более тяжелая конструкция для снижения вибрации и повышения долговечности; цапфа, установленная на корпусе (механизм, который включает крепление пильного полотна и позволяет регулировать высоту и наклон); улучшенный сбор пыли благодаря полностью закрытому корпусу и обычному включению порта сбора пыли. Кабинетные пилы разработаны и способны работать в очень высоких рабочих циклах, которые встречаются в коммерческих/промышленных приложениях. Когда некоторые преимущества кабинетной пилы желательны в домашнем магазине, для решения этой задачи появились так называемые «гибридные» пилы.
Кабинетные пилы имеют легко заменяемую вставку вокруг лезвия в столешнице, что позволяет использовать вставки с нулевым зазором, которые значительно уменьшают разрыв на нижней части заготовки. Обычно этот тип пилы оснащается удлинителем стола, который увеличивает производительность резки листовых материалов до 50 дюймов (1,3 м). Эти пилы характеризуются чугунной верхней частью на полноразмерном стальном основании, как правило, квадратного сечения с закругленными углами. Два паза для резки под углом шириной 3 ⁄ 4 дюйма (19 мм) (шириной 1 дюйм [25 мм] на самых больших пилах) расположены параллельно лезвию, один слева от лезвия и один справа.
Американские пилы для столярных изделий обычно следуют модели Delta Unisaw, конструкция которой развивалась с 1939 года. [3] [4] Пилы этого общего типа производятся в США, Канаде, Тайване и Китае. Наиболее распространенный тип направляющей планки, устанавливаемой на этот тип пилы, характеризуется стандартной моделью, производимой Biesemeyer (теперь дочерней компанией Delta). Она имеет прочную стальную направляющую типа T, установленную на стальной направляющей в передней части пилы, и сменные ламинированные поверхности. Американские пилы для столярных изделий обычно рассчитаны на установку штабелированного пазового полотна шириной 13 ⁄ 16 дюйма (21 мм) в дополнение к стандартному пильному полотну. Наиболее распространенный размер лезвия составляет 10 дюймов (250 мм) в диаметре с диаметром вала лезвия 5 ⁄ 8 дюйма (16 мм), но 12 или 14 дюймов (300 или 360 мм) в диаметре с диаметром вала лезвия 1 дюйм (25 мм) встречаются на коммерческих/промышленных объектах. Американские пилы обычно включают в себя устройство против отдачи, которое включает в себя разделительный или расклинивающий нож , зубчатые собачки против отдачи и прозрачную пластиковую крышку лезвия. Пильное полотно может наклоняться как в левую, так и в правую сторону пилы, в зависимости от модели пилы. Оригинальная Delta Unisaw и ранние пилы для кабинетов на ее основе — все это устройства с правым наклоном, в то время как более новые Delta Unisaw и многие конкурирующие пилы для кабинетов, выпущенные после 2000 года, являются пилами с левым наклоном. Изменение наклона влево было обусловлено меньшей вероятностью застревания отрезанной детали между направляющей планкой и лезвием и отскока назад при наклоне лезвия от направляющей планки (пила с наклоном влево) по сравнению с наклоном к направляющей планке (пила с наклоном вправо) [5] .
Несмотря на концептуальную простоту конструкции, эти пилы являются высокоразвитыми и способны выполнять эффективную, высокопроизводительную и точную работу.
Гибридные настольные пилы разработаны для конкуренции на рынке с высококачественными настольными пилами для подрядчиков. Они предлагают некоторые из преимуществ пил для шкафов по более низкой цене, чем традиционные пилы для шкафов. Гибридные пилы на рынке сегодня предлагают закрытый шкаф для улучшения сбора пыли. Шкаф может быть похож на шкаф для пилы с полным кожухом от столешницы до пола или более короткий шкаф на ножках. Некоторые гибридные пилы имеют цапфы, установленные на шкафу , а некоторые — на столе. В целом, цапфы, установленные на шкафу, легче регулировать, чем цапфы, установленные на столе. Гибридные пилы, как правило, тяжелее, чем пилы для подрядчиков, и легче, чем пилы для шкафов. Некоторые гибридные пилы предлагают подвижный стол в качестве опции для улучшения возможности поперечной резки. Механизмы привода гибридных пил различаются больше, чем у пил для подрядчиков и пил для шкафов. Механизмы привода могут быть с одним клиновым ремнем, змеевиковым ремнем или несколькими клиновыми ремнями. Гибридные пилы оснащены двигателем мощностью 1,5 или 2 л. с. (1,1 или 1,5 кВт) и, таким образом, могут работать от стандартной североамериканской бытовой сети напряжением 15 или 20 ампер и напряжением 120 вольт, в то время как двигатель корпусной пилы мощностью 3 л. с. (2,2 кВт) или больше требует питания напряжением 240 вольт.
Мини- и микропилы имеют диаметр лезвия 4 дюйма (100 мм) и меньше. Мини-пилы обычно имеют диаметр 4 дюйма, а микропилы — меньше 4 дюймов, хотя названия пил четко не определены.
Мини- и микропилы обычно используются любителями и сборщиками моделей, хотя мини-пилы (4 дюйма) приобрели некоторую популярность у строительных подрядчиков, которым нужна только маленькая пила для резки небольших деталей (например, деревянных обрезов). Будучи в несколько раз меньше (и легче) обычной пилы, их гораздо легче переносить и транспортировать.
Будучи намного меньше обычной настольной пилы, они значительно безопаснее в использовании при резке очень маленьких деталей. При использовании лезвий с меньшей шириной пропила (шириной реза), чем у обычных лезвий, теряется меньше материала, а также снижается вероятность отдачи.
Форматно-раскроечный станок, также называемый европейской пилой для шкафов или панельной пилой, является разновидностью традиционной пилы для шкафов. Они обычно используются для резки больших панелей и листовых материалов, таких как фанера или МДФ. Форматно-раскроечные станки имеют скользящий стол с левой стороны лезвия, обычно прикрепленный к складному рычагу, установленному под столом, который используется для поперечной резки и продольной резки более крупных материалов. Форматно-раскроечные станки являются самым большим типом настольных пил и в основном используются крупными производственными цехами по производству шкафов. Большинство пил используют трехфазные индукционные двигатели мощностью 3–5 или даже 7 л. с. Форматно-раскроечные станки обычно включают расклинивающий нож для предотвращения отдачи.
Иногда в скользящих пилах имеется подрезное лезвие, которое представляет собой второе лезвие меньшего диаметра, установленное перед обычным пильным полотном. Подрезное лезвие помогает уменьшить расщепление нижней поверхности в определенных типах заготовок, особенно ламинированных. Европейские модели иногда доступны в многоцелевых конфигурациях инструмента ( комбинированный станок ), которые предлагают функции фуганка , рубанка , формовщика (шпиндельного фрезерного станка в Европе) или расточки. Диаметр вала лезвия обычно составляет 30 мм, что примерно вдвое больше, чем у американской пилы. Многие американские столяры, скорее всего, используют пазовый стек или качающийся паз для вырезания пазов (квадратных пазов), в то время как большинство европейских столяров используют для этой задачи пазовый станок или фрезерный стол.
В последние годы европейские форматно-раскроечные станки приобрели небольшую популярность в Северной Америке. Обычно они импортируются либо от европейских производителей, таких как Felder и его дочерние компании, Altendorf и Robland, либо от тайваньских компаний, таких как Grizzly Industrial, либо продаются напрямую американскими компаниями, такими как Powermatic .
Настольные пилы были неотъемлемой частью деревообработки на протяжении столетий, революционизируя способы обработки древесины мастерами для создания сложных конструкций и структур. Настольная пила оказала глубокое влияние на область деревообработки, позволив мастерам достичь большей точности, эффективности и универсальности в своем ремесле. Благодаря возможности выполнять широкий спектр разрезов, таких как продольные, поперечные, косые и пазорезные, настольная пила стала незаменимым инструментом в столярных мастерских по всему миру.
История [6] настольной пилы восходит к началу XVIII века, когда первый известный патент на настольную пилу был подан в 1777 году Сэмюэлем Миллером, английским ученым. Конструкция Миллера представляла собой лезвие дисковой пилы, установленное на оправке со столом для поддержки распиливаемой древесины. Это изобретение заложило основу для разработки современных настольных пил.
За прошедшие годы достижения в области технологий и дизайна привели к появлению различных типов настольных пил, [7] включая настольные, подрядчиковые, кабинетные и гибридные настольные пилы и т. д. Каждый тип предлагает различные функции и возможности, отвечающие потребностям деревообработчиков — от любителей до профессионалов.
Ключевой фигурой в развитии настольной пилы является Вильгельм Альтендорф [8], немецкий плотник Альтендорф произвел революцию в конструкции настольных пил, представив подвижный стол, который позволил деревообработчикам с легкостью делать точные поперечные и продольные распилы. Это новшество установило новый стандарт точности и универсальности настольных пил.
Заглядывая вперед, можно сказать, что будущее настольной пилы, скорее всего, будет зависеть от новых технологий, таких как цифровое управление и датчики, которые могут автоматизировать и улучшить резку. Кроме того, новые конструкции и материалы лезвий могут сделать резку еще более точной и эффективной.
Настольные пилы являются особенно опасными инструментами, поскольку оператор держит разрезаемый материал вместо пилы, что позволяет легко случайно засунуть руки во вращающееся лезвие. При использовании других типов циркулярных пил материал остается неподвижным, поскольку оператор направляет пилу в материал. Но толкатель, расклинивающий нож и защитный кожух над вращающейся пилой могут снизить вероятность несчастного случая. [9]
Отдача — это термин, обозначающий ситуацию, когда кусок дерева разрывается и либо зажимает лезвие, либо выворачивается наружу по отношению к лезвию вращающейся пилы и отбрасывается назад к оператору с высокой скоростью. Две основные травмы, которые случаются из-за отдачи, вызваны ударом древесины по голове, груди или туловищу оператора, или древесиной, которая движется так быстро, что руки оператора остаются на дереве и тянутся по лезвию пилы.
Пылеуловитель следует устанавливать , если под режущим лезвием склонны скапливаться опилки. Из-за трения вращающееся лезвие быстро воспламенит накопившуюся пыль, а дым можно ошибочно принять за перегретое лезвие. [ оспаривается – обсудить ] Пылеуловитель также снижает риск взрыва пыли и способствует созданию более здоровой рабочей среды.
Магнитная прижимная планка была разработана в 1990 году. [10] Запатентованная Grip-Tite крепится к чугунной столешнице или стальному дополнительному ограждению с помощью постоянных магнитов высокой прочности. Преимущество магнитной прижимной планки заключается в быстрой установке на любой чугунной инструментальной палубе или стальном ограждении. При использовании в сочетании с направляющей планкой со стальным покрытием они используются для удержания распиленной древесины на любой пильной палубе и предотвращения отдачи. Подающие колеса, добавленные к основанию Grip-Tite, тянут распиленную древесину к ограждению, что позволяет оператору распиливать древесину на любой настольной пиле, не держа руки рядом с лезвием.
Если столешница настольной пилы изготовлена из материала, отличного от чугуна, например, алюминия, то следует использовать прижимную планку с пазом под углом, чтобы удерживать давление на заготовку у ограждения, в противном случае ваша рука будет находиться в опасной близости от лезвия пилы. Помните, что при выборе инструмента установка прижимной планки такого типа занимает больше времени, чем магнитного. Если предохранительное устройство удобнее, то его можно использовать чаще. Никогда не размещайте прижимную планку за передней кромкой лезвия, иначе произойдет отдача. [11]
Существуют две конкурирующие школы мысли, когда речь заходит о правильной установке высоты лезвия для пиления. Первое обычно выражается следующим образом: [ требуется цитата ] «Позвольте лезвию подняться над заготовкой только на ту длину пальца, которую вы хотите потерять». То есть лезвие должно выступать над заготовкой как можно меньше, чтобы предотвратить потерю пальца в случае несчастного случая при пилении.
Другая конкурирующая точка зрения заключается в том, что пила работает лучше всего, когда угол дуги зубьев полотна относительно верхней поверхности заготовки максимально велик. [ требуется ссылка ] Это облегчает выброс стружки, сокращает общее расстояние, на которое зубья воздействуют на деталь, снижает потребление энергии и выделение тепла, существенно снижает требуемое пиковое усилие толкания, тем самым улучшая контроль, и заставляет силу лезвия на древесину действовать в основном вниз, а не в основном горизонтально.
Хотя большинство настольных пил используются для резки древесины, настольные пилы также могут использоваться для резки многих материалов, включая твердую древесину, мягкую древесину, металл и пластик. Обычно они используются для продольной резки древесины (резки по ширине), поперечной резки (резки по длине), пропиливания (выполнения небольших надрезов для сгибания древесины) и вырезания пазов и канавок для соединений. Они также могут делать угловые скосы и другие соединения древесины. Это делает настольную пилу универсальным и необходимым инструментом в мастерской любого столяра. [13]