stringtranslate.com

Пила

Пила — это инструмент , состоящий из жесткого лезвия , проволоки или цепи с жестким зубчатым краем, используемый для резки материала . Для описания зубчатых и абразивных пил используются различные термины .

Пилы начинались как зубчатые материалы, и 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 резов.

Описание

Пила — это инструмент, состоящий из жесткого лезвия , проволоки или цепи с жестким зубчатым краем. Он используется для резки материала , очень часто дерева , хотя иногда металла или камня.

Терминология

Для описания пил используется ряд терминов.

Прорезь

Схема, показывающая зубья пильного полотна при взгляде спереди. Зубья выступают влево и вправо, так что пропил (пропил) шире ширины полотна. (Термин « разводка» описывает, насколько выступают зубья. Пропил иногда может быть шире разводки, в зависимости от колебаний и других факторов.

Узкий канал, оставленный пилой, и (соответственно) мера его ширины известны как пропил . Таким образом, он также относится к отходам материала, которые превращаются в опилки, и становится фактором измерений при выполнении разрезов. Например, разрезание куска дерева длиной 8 футов (2,4 метра) на секции длиной 1 фут (30 см) с пропилом в 1/8 дюйма (3 мм) даст только семь секций плюс одну, которая на 7/8 дюйма (21 мм) короче, если учитывать пропил от всех разрезов. Пропил зависит от нескольких факторов: ширины пильного полотна; разводки зубьев полотна; величины колебания, создаваемой во время резки; и количества материала, вытягиваемого со сторон разреза. Хотя термин «пропил» часто используется неформально, для обозначения просто толщины пильного полотна или ширины разводки, это может ввести в заблуждение, поскольку полотна с одинаковой толщиной и разводкой могут создавать разные пропилы. Например, слишком тонкое лезвие может вызвать чрезмерное колебание, создавая более широкий, чем ожидалось, пропил. Пропил, создаваемый данным лезвием, можно изменить, отрегулировав набор его зубьев с помощью инструмента, называемого разводчиком зубьев пилы . Пропил, оставляемый лазерным лучом, можно изменить в зависимости от мощности лазера и типа разрезаемого материала.

Зубчатые пилы

Зубчатая пила или зубчатая пила имеет твердую зубчатую кромку. Рез выполняется путем размещения зубчатой ​​кромки против материала и перемещения ее вперед и назад или непрерывно вперед. Эта сила может быть приложена вручную или приводиться в действие паром , водой , электричеством или другим источником энергии .

Частота зубцов

Наиболее распространенным измерением частоты зубцов на пильном полотне является точка на дюйм (25 мм ). Она производится путем установки кончика (или точки ) одного зуба в нулевую точку на линейке, а затем подсчета количества точек между нулевой отметкой и отметкой в ​​один дюйм включительно (то есть включая как точку на нулевой отметке, так и любую точку, которая точно совпадает с отметкой в ​​один дюйм). Всегда на одну точку на дюйм больше, чем зубцов на дюйм (например, пила с 14 точками на дюйм будет иметь 13 зубцов на дюйм, а пила с 10 точками на дюйм будет иметь 9 зубцов на дюйм). Некоторые пилы не имеют одинакового количества зубцов на дюйм по всей своей длине, но подавляющее большинство имеет. Те, у которых больше зубцов на дюйм у носка, описываются как имеющие инкрементные зубья, чтобы облегчить начало реза. [1]

Альтернативным измерением частоты зубьев на пильном полотне является зубья на дюйм . Обычно сокращается как TPI, например, «лезвие, состоящее из 18TPI». (ср. точек на дюйм.)

Набор

Разводка — это степень, в которой зубья отогнуты вбок от лезвия, обычно в обоих направлениях. В большинстве современных зубчатых пил зубья разведены так, что пропил (ширина реза) будет шире самого лезвия. Это позволяет лезвию легко проходить через разрез без застревания (застревания). Разводка может быть разной в зависимости от вида реза, который должна выполнять пила. Например, у продольной пилы разводка зубьев похожа на угол, используемый на долоте , так что она разрывает или разрывает материал. У «пилы для резки вровень» нет разводки с одной стороны, так что пилу можно положить плашмя на поверхность и резать вдоль этой поверхности, не царапая ее. Разводку зубьев лезвия можно отрегулировать с помощью инструмента, называемого разводкой пилы .

Другие термины для зубчатых пил

Абразивные пилы

Абразивная пила имеет приводное круглое лезвие, предназначенное для резки металла или керамики.

История

Римские пилы из Виндониссы , примерно 3-5 вв. н.э.

Сначала пилы изготавливались из зазубренных материалов, таких как кремень, обсидиан, морские ракушки и зубы акул. [2]

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

В Древнем Египте открытые (без рамы) тянущие пилы , сделанные из меди, были задокументированы еще в ранний династический период , около  3100–2686 гг. до н. э. [4] Многие медные пилы были найдены в гробнице № 3471, датируемой правлением Джера в 31 веке до н. э. [5] Пилы использовались для резки различных материалов, включая людей ( смерть от распиловки ), и модели пил использовались во многих контекстах на протяжении всей египетской истории. Особенно полезны иллюстрации на стенах гробниц плотников за работой, которые показывают размеры и использование различных типов пил. Египетские пилы сначала были зазубренными, из закаленной меди, которые могли резать как при тянущем, так и при толкающем ударе. По мере развития пилы зубья были зазубрены для резки только при тянущем ударе и установлены так, чтобы зубья выступали только с одной стороны, а не как в современной моде с чередующимся набором. Пилы также изготавливались из бронзы, а позднее из железа. В железном веке были разработаны рамные пилы, удерживающие тонкие полотна в натянутом состоянии. [2] Самая ранняя известная лесопилка — римская лесопилка в Иераполисе, датируемая третьим веком нашей эры, предназначалась для распиловки камня.

Пильное полотно бронзового века из Акротири , поздний Кикладский период, ок. 17 в. 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 восходят к доисторическим временам и, скорее всего, произошли от неолитических каменных или костяных орудий . «[И]дентичность топора , тесла , долота и пилы была четко установлена ​​более 4000 лет назад». [8]

Изготовление пил вручную

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

Сталь , сделанная 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 сосредоточилось в Германии (Bergisches Land) в Лондоне и Мидлендсе в Англии. Большинство лезвий изготавливалось из стали (железо, науглероженное и перекованное разными методами). [10] В середине 18-го века в Шеффилде, Англия, начали производить превосходную форму полностью расплавленной стали («литая в тигле»), и она быстро стала предпочтительным материалом из-за своей твердости, пластичности, упругости и способности принимать тонкую полировку. [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, с более чем 50% производителей пил в стране. [12] Американская промышленность начала догонять ее в последние десятилетия века благодаря более высокой механизации, лучшему маркетингу, большому внутреннему рынку и введению высоких пошлин на импорт. [13] Высокопроизводительные отрасли продолжали существовать в Германии и Франции.

Заточка пил в Шеффилде, 1860 г.

Ранние европейские пилы изготавливались из нагретого листа железа или стали, который производился путем выравнивания несколькими людьми, одновременно бьющими молотком по наковальне. [14] После охлаждения зубья выбивались по одному с помощью штампа, размер которого зависел от размера пилы. Зубья затачивались треугольным напильником соответствующего размера и устанавливались молотком или воротком. [10] К середине 18 века прокатка металла стала обычным делом, питание валков сначала обеспечивалось водой, а к началу 19 века все чаще паровыми двигателями. Промышленность постепенно механизировала все процессы, включая важную шлифовку пластины пилы «тонче к спине» на долю дюйма, что помогало пиле проходить через пропил без заклинивания. [15] Использование стали добавило необходимость закалки и отпуска пластины пилы, ее шлифовки, ковки вручную молотком и обеспечения упругости и устойчивости к изгибу и, наконец, полировки. [16]

Большинство ручных пил сегодня полностью изготавливаются без вмешательства человека, при этом стальная пластина поставляется уже прокатанной до нужной толщины и натянутой перед резкой лазером. Зубья формируются и затачиваются шлифованием и закаляются пламенем, чтобы избежать (и фактически предотвратить) заточки после того, как они затупятся. Значительная доля ручной отделки сохраняется и по сей день для качественных пил очень немногими специалистами-производителями, воспроизводящими конструкции 19 века.

Пилы для ямочного бурения

Ямочная пила была двухручной продольной пилой . В некоторых частях ранней колониальной Северной Америки это был один из основных инструментов, используемых на верфях и в других отраслях промышленности, где не было лесопилок с водяным приводом. Она была так названа, потому что обычно работала над ямой , либо на уровне земли, либо на эстакадах, по которым бревна должны были быть распилены на доски. Ямочная пила была «прочной стальной режущей пластиной, большой ширины, с большими зубьями, тщательно отполированной и тщательно выкованной, около восьми или десяти футов в длину» [17] с рукояткой на каждом конце или рамной пилой . Ямочную пилу также иногда называли бич -пилой . [18] Для работы требовалось 2-4 человека. «Ямочный человек» стоял в яме, «верхний человек» стоял снаружи ямы, и они работали вместе, делая разрезы, направляя пилу и поднимая ее. [19] Рабочие лесопильных заводов были одними из самых высокооплачиваемых рабочих в ранней колониальной Северной Америке.

Типы пил

Ручные пилы

Продольная распиловка около  1425 г. с помощью рамной или ленточной пилы на козлах, а не над ямой для распиловки

Ручные пилы обычно имеют относительно толстое лезвие, что делает их достаточно жесткими для резки материала. (Тянущий ход также снижает необходимую жесткость.) Тонкие лезвия ручных пил делают достаточно жесткими либо путем удержания их в натянутом состоянии в раме, либо путем подкладывания под них сложенной полоски стали (ранее железа) или латуни (из-за чего последние называются «задними пилами»). Вот некоторые примеры ручных пил:

Задние пилы

«Пилы для заточки», которые имеют тонкое лезвие, обшитое сталью или латунью для сохранения жесткости, являются подвидом ручных пил. Пилы для заточки имеют разные названия в зависимости от длины лезвия; «шипорезная пила» (от использования при изготовлении врезных и шиповых соединений) часто используется как общее название для всех размеров пил для заточки по дереву. Вот несколько примеров:

Рамные пилы

Класс пил для резки всех видов материалов; они могут быть маленькими или большими, а рама может быть деревянной или металлической.

Пилы с механическим приводом

Дисковые пилы

Циркулярная пила для резки дерева в Музее штата Мэн в столице штата Мэн городе Огаста .
Эта конкретная циркулярная пила, которая разрезает древесину на сегменты, подходящие для дровяной кухонной печи, экспонируется в Музее транспорта Коул Лэнд [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.

Пилы с возвратно-поступательным движением лезвий

Непрерывная полоса

Бензопилы

Типы лезвий и резов лезвий

Большинство зубцов лезвий изготовлены либо из инструментальной стали, либо из карбида. Карбид тверже и сохраняет остроту гораздо дольше.

Ленточное пильное полотно
Длинная полоса, сваренная в круг, с зубцами на одной стороне. По сравнению с дисковой пилой, она производит меньше отходов, потому что тоньше, лучше рассеивает тепло, потому что длиннее (поэтому больше лезвия для резки), и обычно работает на более низкой скорости.
Поперечный разрез
В деревообработке , рез, сделанный под прямым углом (или близко к прямому) к направлению волокон древесины заготовки. Для выполнения этого типа разреза используется поперечная пила .
Разрывной разрез
В деревообработке — разрез, выполненный параллельно направлению волокон заготовки. Для выполнения этого вида разреза используется продольная пила .
Плитозубое лезвие
Дисковая пила с множеством мелких зубцов, предназначенная для резки фанеры с минимальным образованием сколов.
лезвие Dado
Специальный тип дисковой пилы, используемый для выполнения широких пазовых разрезов в древесине, чтобы край другого куска дерева входил в паз для создания соединения. Некоторые пазовые пилы можно отрегулировать для создания пазов разной ширины. «Сложенная» пазовая пила, состоящая из лезвий рубильника между двумя лезвиями рубильника, может делать пазы разной ширины путем добавления или удаления лезвий рубильника. «Регулируемая» пазовая пила имеет подвижный механизм блокировки кулачка для регулировки степени, в которой лезвие качается вбок, что позволяет непрерывно изменять ширину пазов от нижнего до верхнего предела конструкции пазовой пилы.
Пильный диск стробоскопа
Дисковая пила со специальными зубцами /резцами для легкой распиловки сырой или невысушенной древесины, которая может заклинить другие виды пильных полотен.

Материалы, используемые для пил

В пилах используется несколько материалов, каждый из которых имеет свои особенности.

Латунь
Используется только для изготовления усиливающей фальцевой полосы вдоль задней части пилы и для изготовления винтов, которые раньше крепили лезвие к рукоятке.
Железо
Используется для изготовления лезвий и усиливающей полосы на более дешевых ленточных пилах, пока не будет заменен сталью.
Цинк
Используется только для пил, предназначенных для резки соляных блоков, которые раньше использовались на кухнях.
Медь
Используется как альтернатива цинку для пил для резки соли.
Сталь
Используется почти во всех существующих видах пил. Поскольку сталь дешева, легко формуется и очень прочна, она имеет нужные свойства для большинства видов пил.
Алмазный
Закрепляются на основании пильного диска для формирования алмазных пильных дисков . Поскольку алмаз является сверхтвердым материалом , алмазные пильные диски могут использоваться для резки твердых, хрупких или абразивных материалов, например, камня, бетона, асфальта, кирпича, керамики, стекла, полупроводников и драгоценных камней. Существует много методов, используемых для фиксации алмазов на основании пильных дисков, и существуют различные виды алмазных пильных дисков для различных целей.
Быстрорежущая сталь (HSS)
Все пильное полотно изготовлено из быстрорежущей стали (HSS). Пилы из HSS в основном используются для резки стали, меди, алюминия и других металлических материалов. Если необходимо резать высокопрочные стали (например, нержавеющую сталь), следует использовать полотна из кобальтовой HSS (например, M35, M42).
Карбид вольфрама
Обычно существует два способа использования карбида вольфрама для изготовления пильных полотен:
Пилы с твердосплавными напайками
Зубья пильного полотна напаиваются (с помощью сварки) небольшими острыми кусками карбида вольфрама. Этот тип полотна также называется полотном с твердосплавными напайками (TCT). Пильные полотна с твердосплавными напайками широко используются для резки дерева, фанеры, ламинированных плит, пластика, стекла, алюминия и некоторых других металлов.
Цельнотвердосплавные пильные полотна
Полотно пилы полностью изготовлено из карбида вольфрама. По сравнению с пилами HSS, цельнотвердосплавные пилы обладают большей твердостью при высоких температурах и большей прочностью, но при этом имеют меньшую прочность.

Использует

Мужчина записывает звук пилы для создания звукового эффекта в 1930-х годах.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Барли, Саймон "Британские пилы и производители пил с 1660 года", 2014 г.
  2. ^ ab "P. d'A. Jones and EN Simons, "Story of the Saw" Spear and Jackson Limited 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. Сандгате. Кам, Швейцария. 2018. ISBN 978-3-319-57524-7. OCLC  1007823303.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  4. ^ Харрис, Дж.; Лукас., А. (2012). Древнеегипетские материалы и отрасли промышленности . Довер. стр. 449. ISBN 9780486144948.
  5. ^ "Гробницы Саккары 1-й династии в Египте". Архивировано из оригинала 2016-02-25 . Получено 2016-01-15 .Гробницы I династии Саккары в Египте Джона Уотсона
  6. ^ Лу Бань и изобретение пилы. Архивировано 04.02.2011 на сайте Wayback Machine History Anecdote на сайте Cultural China.
  7. Овидий Метаморфозы Кн. VIII:236-259: Смерть Талоса Архивировано 17.02.2011 в Wayback Machine Перевод AS Kline, Центр электронного текста в Библиотеке Университета Вирджинии
  8. ^ Ричард С. Хартенберг, Джозеф А. МакГеоу Неолитические ручные инструменты Архивировано 2008-09-06 в Wayback Machine в Encyclopaedia Britannica Online
  9. ^ Джонс и Саймонс, История пилы, стр. 15
  10. ^ ab Moxon, J: Упражнения механика, стр. 95-99
  11. Барли, Саймон, Британские пилы и производители пил, около 1660 г., стр. 7
  12. Барли, Саймон, Британские пилы и производители пил, около 1660 г., стр. 42
  13. ^ Твидейл, Г., Шеффилд Стил и Америка, гл. 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 У. Апхэм Салемское колдовство с описанием деревни Салем и историей мнений о колдовстве и родственных предметах . Фредерик Унгер, Нью-Йорк, 1978 (переиздание), 2 тома, т. 1, стр. 191
  18. ^ Глоссарий инструментов. Архивировано 26 сентября 2009 г. на сайте Wayback Machine на (американском) сайте Pilgrim Hall Museum.
  19. ^ Massingham, HJ, and Thomas Hennell. Country relics; an account of some old tools and propertys, when owned by English craftsmans and landers, saved from destruction and now describe with their users and their stories. Кембридж, англ.: University Press, 1939.reprint 2011 ISBN 9781107600706 books.google.com/books?id=6_auYCccqoQC&pg 
  20. ^ Саламан, Словарь, стр. 420 и 433
  21. ^ "Музей транспорта Коул Лэнд - Музей Коул". www.colemuseum.org .

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

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки