ДИСКОВАЯ ПИЛА Российский патент 1999 года по МПК B27B33/08 

Объектом изобретения является дисковая пила, а именно диск, входящий в комплект двухдисковой пилы, диски которой расположены бок о бок и вращаются в противоположных направлениях.

Двухдисковая компоновка пилы типа упомянутой выше известна из патента SE-В 458096. Конструкция такой двухдисковой пилы предусматривает односторонний отвод зубьев каждого диска пилы - наружу, в сторону от соседнего диска. В упомянутом документе рассмотрена также модификация двухдисковой пилы, отличающаяся тем, что на ее зубьях установлены режущие элементы, выполненные из карбидов или подобных материалов. Такие режущие элементы имеют ширину, превышающую ширину зубьев, на которые они установлены, и выступают наружу от боковой поверхности диска, смежной с соседним диском. Режущие элементы подобного типа должны устанавливаться на диск пилы обычным способом, т.е. должно быть соблюдено некоторое расстояние между наружной боковой поверхностью режущего элемента и наружной боковой поверхностью диска пилы, обуславливающее наличие заднего угла зуба пилы. Это подтверждается текстом описания упомянутого патента, в котором говорится, что "положительный эффект изобретения в этом варианте его осуществления равноценен эффекту развода зубьев пилы".

Упомянутая выше двухдисковая пила, которая, в контексте описания настоящего изобретения, может рассматриваться в качестве аналога, представляющего предшествующий уровень техники, обладает значительными преимуществами перед обычной однодисковой пилой. Вместе с тем, качество поверхности распила, получаемой при резании с помощью такой двухдисковой пилы, осталось на прежнем, невысоком, уровне, т.е. на такой поверхности распила остаются видимые криволинейные борозды, радиус которых соответствует радиусу диска пилы. Такие поверхности распила обычно приходится дополнительно подвергать чистовой обработке - зачищать с целью устранения характерных задиров, что увеличивает затраты, связанные с обработкой резанием. Поэтому актуальность задачи исключения необходимости процедуры чистовой обработки поверхности распила является очевидной.

Задача изобретения состоит в усовершенствовании конструкции дисковой пилы рассмотренного выше типа, т.е. пилы, состоящей из пары дисков, установленных бок о бок с возможностью вращения в противоположных направлениях, которое устраняет отмеченные выше недостатки прежней конструкции. Использование дисковой пилы предложенной конструкции позволяет получить поверхность распила высочайшего качества, не имеющую визуально заметных закругленных борозд. Кроме того, на поверхности распила не образуются задиры, вследствие чего отпадает необходимость в дополнительной чистовой обработке поверхности распила.

Предложенная в изобретении дисковая пила предназначена для использования в качестве диска, входящего в состав двухдисковой пилы, диски которой расположены бок о бок и вращаются в противоположных направлениях. Каждый зуб такой пилы имеет первую боковую поверхность, примерно параллельную первой боковой плоскости дисковой пилы, которая обращена к соседней аналогичной дисковой пиле. Особенность конструкции предложенной дисковой пилы состоит в том, что упомянутая первая боковая поверхность зуба пилы имеет участок, который смещен от первой боковой плоскости в направлении центральной плоскости дисковой пилы и находится от упомянутой первой боковой плоскости на расстоянии, меньшем по сравнению с расстоянием до указанной центральной плоскости. Следующий отличительный признак предложенной дисковой пилы состоит в том, что наружная боковая поверхность каждого ее зуба, прилежащая ко второй боковой плоскости дисковой пилы, состоит из относительно прямого участка, вынесенного наружу за эту вторую боковую плоскость и примерно параллельного ей, а также наклонного участка, угол наклона которого по отношению ко второй боковой плоскости определяет задний угол зубьев.

Варианты предложенной в изобретении дисковой пилы более подробно рассматриваются ниже, со ссылками к следующим прилагаемым чертежам: фиг. 1 - вид сбоку дисковой пилы, предложенной в изобретении, фиг. 2 - увеличенный разрез I - I дисковой пилы, показанной на фиг. 1, фиг. 3 - две дисковые пилы, предложенные в изобретении, показанные в процессе резания заготовки, фиг. 4 - вид сбоку периферийной части сектора дисковой пилы, иллюстрирующий сущность дальнейших мер по усовершенствованию предложенной дисковой пилы.

На фиг. 1 и 2 показана дисковая пила 1, причем периферийная часть этой дисковой пилы выполнена в виде зубчатого венца, конструкция которого поясняется фиг. 2.

Как следует из фиг. 2, предложенная дисковая пила 1 отличается тем, что каждый ее зуб в отличие от известных образцов слегка зашлифован изнутри на глубину А со стороны первой боковой плоскости 2 (которая является при этом смежной с соседней дисковой пилой 1' аналогичной конструкции, вращающейся в противоположном направлении). Противоположная сторона каждого зуба выступает наружу относительно второй боковой плоскости 3 дисковой пилы 1 так, что включает в себя прямой участок 4, примерно параллельный второй боковой плоскости 3, и наклонный участок 5, угол наклона которого по отношению ко второй боковой плоскости 3 определяет задний угол зубьев.

Зашлифованная на глубину А поверхность зуба дисковой пилы предпочтительно параллельна смежной ей первой боковой плоскости 2, а ее противоположная поверхность может быть отведена на меньший угол. Глубина А шлифовки выемки довольно мала и находится в интервале 0,005 - 0,05 мм, а предпочтительно составляет примерно 0,02 мм. Продольный размер прямого участка 4 каждого зуба составляет от 1 до 5 мм, а предпочтительно - около 2 мм.

Экспериментальные исследования описанной выше двухдисковой пилы с расположенными бок о бок дисками, вращающимися в противоположных направлениях, показали, что получаемые в случае применения такой пилы поверхности распила не требуют последующей чистовой обработки для устранения задиров, а также не имеют закругленных борозд, оставленных зубчатым венцом диска пилы. Более того, такая конструкция зубьев пилы снимает все проблемы, связанные с забиванием стружки между зубьями и двумя расположенными бок о бок дисками.

Другим вариантом осуществления данного изобретения является дисковая пила с отдельными режущими элементами, изготовленными из какого-либо карбида или иного подходящего для этой цели материала. Такие отдельные режущие элементы прикрепляются к диску с боковым смещением относительно первой боковой плоскости 2 дисковой пилы 1, а в остальном они аналогичны зубьям дисковой пилы, показанным на фиг. 2. Диск пилы 1, на который крепятся отдельные режущие элементы, имеет периферийную зашлифованную со стороны боковой плоскости 2 часть, причем глубина шлифовки может соответствовать величине А или превышать ее. Индивидуальные режущие элементы крепятся к диску таким образом, чтобы их боковая поверхность, обращенная к первой боковой плоскости 2, была совмещена заподлицо с зашлифованной боковой поверхностью диска и, следовательно, также удалена от первой боковой плоскости 2 на расстояние А.

На фиг. 4 представлен вариант дисковой пилы 1 с режущими элементами из какого-либо карбида или подобного материала, который иллюстрирует еще одно конструкторское решение, направленное на усовершенствование конструкции дисковой пилы 1. В том случае, когда нужно резать легко деформируемый материал, например тонкостенную металлическую трубу, давление дисковой пилы на разрезаемый материал, особенно в начале резки, не должно быть большим во избежание продавливания заготовки. Кроме того, во избежание биения диска по заготовке, способствующего повреждению наружной поверхности заготовки и затрудняющего начало резания в точно заданной точке, на начальном этапе резки желательно как можно скорее выполнить надрез заготовки.

Облегчение начального надреза обрабатываемой заготовки, устраняющее вышеназванные проблемы, достигается чередованием разновысоких зубьев. Зубья такой дисковой пилы 1 делятся по своей высоте на две группы, причем разность высоты зубьев составляет величину В. На фиг. 4 показан вариант изобретения, в котором разновысокие зубья чередуются через один. Вместе с тем, возможны и другие варианты компоновки разновысоких зубьев дисковой пилы 1, например группами по два зуба: группы из двух зубьев большей высоты чередуются с группами из двух зубьев меньшей высоты. Экспериментальные исследования показали, что для резки металлов величина В разности высот зубьев может быть довольно малой (0,05 - 0,20 мм) и при этом оказывать очень большое положительное влияние на характеристики дисковой пилы. В предпочтительном варианте изобретения оптимальное значение разности В высот зубьев лежит в интервале от 0,10 до 0,15 мм. Поскольку разность B высот чередующихся одиночных или сгруппированных зубьев зависит от типа обрабатываемого материала, она может иметь значительно большие значения, достигающие, например, 1 - 2 мм. Таким образом, указанные значения разности B высот зубьев выбраны с ориентацией на те типы материалов, которые предполагается резать предложенной дисковой пилой, поэтому эти конкретные значения не носят ограничивающего характера.

Очевидно, что все зубья дисковой пилы 1, предложенной в настоящем изобретении, могут иметь равные задние углы в плоскости резания и равные углы наклона режущей кромки в направлении вращения дисков, хотя это не подчеркнуто на фигурах чертежей.

В соответствии с настоящим изобретением парные диски пилы 1 и 1 ' могут, очевидно, быть установлены очень близко друг к другу. Это достоинство настоящего изобретения демонстрируется фиг. 3, показывающей два диска пилы 1 и 1', режущих одну заготовку 6. Возможность встречного удара зубьев двух дисков пилы 1 и 1' полностью исключается благодаря зашлифованным на глубину А внутренним сторонам зубьев.

Таким образом, описанные и показанные на чертежах предложенные в настоящем изобретении варианты дисковой пилы 1 устраняют проблемы, сопутствующие использованию пил предшествующих двухдисковых конструкций, в которых диски расположены парами и вращаются в противоположных направлениях. Кроме того, при использовании предложенной дисковой пилы поверхности распила получаются значительно более качественными, с одной стороны - с точки зрения гладкости поверхности, а с другой стороны - с точки зрения наличия задиров, которые, как выше было отмечено, не образуются.

Очевидно, что предложенная в изобретении конструкция дисковой пилы никоим образом не ограничивается теми ее вариантами, которые описаны и показаны на чертежах, а может естественным образом совершенствоваться далее, при условии соответствия изобретательскому замыслу и существенным признакам, изложенным в нижеследующей формуле изобретения. Примером такого усовершенствования являются сквозные отверстия или воздушные каналы, выполненные в дисках с целью создания между вращающимися в противоположных направлениях дисках пилы 1 и 1' давления воздуха для поддержания заданного расстояния между ними.

Выше было показано, что изобретение преодолевает такие характерные для обработки материалов распиливанием проблемы, как низкое качество поверхностей распила, пластическая деформация распиливаемой заготовки и образование задиров на поверхностях распила. Это означает, что последующая чистовая обработка поверхности распила отпадает практически полностью, вследствие чего обработка материалов распиливанием ускоряется и удешевляется, при этом качество обработки, как правило, значительно превосходит тот уровень, который ранее считался предельно достижимым при распиливании.

Изобретение относится к конструкции режущих инструментов. Каждый зуб пилы имеет боковую поверхность, примерно параллельную первой боковой плоскости (2) дисковой пилы, которая в собранном состоянии двухдисковой пилы обращена к соседней совместно работающей дисковой пиле. Боковая поверхность зуба пилы имеет участок, который смещен от первой боковой плоскости 2 в направлении центральной плоскости дисковой пилы 1 и находится от первой боковой плоскости 2 на расстоянии А, меньшем по сравнению с расстоянием до указанной центральной плоскости. Наружная боковая поверхность каждого зуба, прилежащая ко второй боковой плоскости 3 дисковой пилы 1, состоит из относительно прямого участка 4, находящегося на периферии зуба, вынесенного наружу за эту вторую боковую плоскость 3 и примерно параллельного ей, а также наклонного участка 5, угол наклона которого по отношению ко второй боковой плоскости 3 определяет задний угол зубьев. В боковых поверхностях дисковой пилы 1 выполнено одно или несколько сквозных отверстий или каналов, предназначенных во время вращения этой дисковой пилы в рабочем направлении для перемещения воздуха в виде воздушной струи со второй боковой плоскости 3 дисковой пилы 1 на ее первую боковую плоскость 2, т.е. в пространство, ограниченное двумя совместно работающими дисковыми пилами. Пила обеспечивает эффективную работу. 8 з.п. ф-лы., 4 ил.

1. Дисковая пила 1, используемая в качестве диска двухдисковой пилы, диски которой расположены бок о бок и установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях, причем каждый зуб указанной пилы 1 имеет первую боковую поверхность, параллельную ее первой боковой плоскости 2, обращенной к соседней дисковой пиле 1', отличающаяся тем, что указанная первая боковая поверхность зуба пилы имеет участок, установленный со смещением от первой боковой плоскости 2 в направлении центральной плоскости пилы 1 на расстояние А, меньшее, чем расстояние до указанной центральной плоскости, при этом наружная боковая поверхность каждого зуба пилы, прилегающая ко второй боковой плоскости 3 дисковой пилы 1, состоит из прямого участка 4, расположенного выступающим наружу за указанную вторую боковую плоскость 3 и параллельного ей, и наклонного участка 5, угол наклона которого по отношению ко второй боковой плоскости 3 определяет задний угол зубьев. 2. Пила по п.1, отличающаяся тем, что продольный размер прямого участка 4 составляет 1 - 5 мм. 3. Пила по п.1 или 2, отличающаяся тем, что расстояние А между первой боковой плоскостью 2 дисковой пилы 1 и прилегающим к ней крайним участком первой боковой поверхности зуба составляет 0,005 - 0,05 мм. 4. Пила по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что зубья пилы выполнены как одно целое с диском дисковой пилы 1, при этом крайние участки первых боковых поверхностей зубьев образованы периферийной выемкой, отдаляющей зубья от первой боковой плоскости 2 на расстояние А. 5. Пила по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что дисковая пила 1 снабжена режущими элементами, выполненными из материала типа карбида или ему подобного и установленными на опорных зубьях дисковой пилы 1, причем в поперечной плоскости боковые поверхности режущих элементов, обращенные к первой боковой плоскости 2 дисковой пилы, удалены от нее на расстояние А, а их наружные боковые поверхности выступают наружу за вторую боковую плоскость 3 дисковой пилы 1. 6. Пила по пп.1 - 5, отличающаяся тем, что расстояние А равно 0,02 мм. 7. Пила по пп.1 - 6, отличающаяся тем, что продольный размер прямого участка 4 каждого зуба равен 2 мм. 8. Пила по пп.1 - 7, отличающаяся тем, что в боковых поверхностях дисковой пилы 1 выполнен по меньшей мере один сквозной канал перемещения воздушной струи со второй боковой плоскости 3 дисковой пилы 1 на ее первую боковую плоскость 2 во время вращения дисковой пилы в рабочем направлении. 9. Пила по пп.1 - 8, отличающаяся тем, что ее зубья выполнены разновысокими, отличными друг от друга по высоте на величину В и чередующимися по окружности дисковой пилы 1 через один зуб или группами зубьев.