Методическая разработка по теме: Пиление древесины ручными и электрическими пилами

Государственное автономное профессиональное образовательное
учреждение Московской области
«Егорьевский техникум»
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
на тему: «ПИЛЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ РУЧНЫМИ И ЭЛЕКТРОПИЛАМИ»

Разработал:
мастер производственного обучения ГАПОУ МО «Егорьевский техникум»
Светлов Юрий Михайлович
Егорьевск,
2015 год
Аннотация
В данной методической разработке приводятся основные вопросы по пилению ручными и электрическими пилами, методические рекомендации по проведению урока, типы и конструкции ручных пил и подготовка их к работе, приемы пиления ручными пилами вдоль и поперек волокон, приемы контроля качества пиления, назначение и устройство ручных электрических пил и приемы пиления ими, организация рабочего места и техника безопасности при пилении ручными и электрическими пилами, дидактический материал по ручным пилам, геометрии и элементам пильного зуба, приемам пиления, инструкционные карты, план - конспект урока по учебной практике.
Рекомендуется для обучающихся по профессии «Столяр строительный».
Методические рекомендации
Урок целесообразно начать с рассказа о том, что основным способом обработки древесины является резание, а пиление является процессом резания с целью разделения древесины на части с помощью многорезцового инструмента - пил: ручных и электрифицированных.
Демонстрируя лучковую пилу и ножовку, преподаватель предлагает определить, чем они отличаются и что у них общего. Учащиеся отвечают правильно на вопрос и делают вывод о делении пил: на натянутые и ненатянутые.
Преподаватель называет элементы станка лучковой пилы и объясняет их назначение. Демонстрирует плакат, на котором изображены зубья пилы, в масштабе 1:10 предлагает определить элементы и геометрию резца - клина.
Обычно учащиеся самостоятельно определяют и называют элементы резца и углы при резании. Далее преподаватель называет элементы зуба пилы и показывает их на плакате, а учащиеся схематично вычерчивают их в тетрадь.
Демонстрируя лучковые пилы для поперечного, продольного и смешанного пиления, предлагает осмотреть пилы и определить, в чем их различие. Обычно учащиеся правильно отмечают различие в форме зубьев. Объясняет, как по форме зуба определить назначение пил.
Отвечая на вопрос « Почему не пилит новая неподготовленная пила?», учащиеся сравнивают два пильных полотна - подготовленное и неподготовленное, устанавливают, чем они отличаются, делают вывод о значении развода и заточки зубьев.
Преподаватель обращает внимание на зависимость размера развода зубьев пилы от толщины полотна пилы, твердости и влажности древесины. Показывает инструмент для разведения зубьев - разводки, объясняет их устройство и сущность приемов разводки зубьев, подчеркивает разницу в приемах заточки пил для продольного и поперечного пиления.
Выяснив с учащимися, какие бывают виды пиления ручным инструментом в зависимости от направления пиления по отношению к волокнам древесины, преподаватель демонстрирует поперечное, а затем продольное пиление и просит понаблюдать, какие элементы пильного зуба разрезают древесное волокно. Отмечает более правильные ответы и объясняет, почему и какие именно элементы зубьев пил разрезают волокно.
Показывая процесс пиления вдоль волокон, обращает внимание на правильность установки пильного полотна, расположение и закрепление материала на верстаке. демонстрирует правильную рабочую позу, а затем приемы запила и пилении. Особое внимание уделяет соблюдению правил техники безопасности при пилении. Одному из учащихся предлагает распилить отрезок древесины вдоль волокон; остальные в это время наблюдают за работой и по необходимости исправляют его ошибки.
В такой же последовательности изучают приемы пиления поперек волокон. Затем преподаватель предлагает учащимся определить: какой вид пиления более трудоемкий и почему. Ответ - более трудоемкое поперечное пиление.
Демонстрирует пиление древесины вдоль и поперек волокон, чтобы показать приемы контроля за перпендикулярностью распила к пласти с помощью полотна пилы и угольника, и разбирает возможные причины брака при пилении ручными пилами и способы его предупреждения.
Показывает электропилу, называет её основные части (электродвигатель, режущий инструмент и корпус) и подчеркивает, что из этих частей состоят все деревообрабатывающие электроинструменты. Просит учащихся определить, какой инструмент называют электрифицированным. Уточняет ответ и отмечает, что использование такого инструмента увеличивает производительность труда, улучшает качество работы, снижает утомляемость рабочего и снижает стоимость работ.
Демонстрируя пильные диски с разными по форме зубьями, спрашивает, зависит ли направление пиления от формы зубьев пил. Обращает внимание на последовательность и приемы проверки исправности электропилы перед работой, а также на необходимость строго соблюдать требования электробезопасности при работе с электропилой. Показывает, как установить диск пилы на необходимую глубину пропила, и приемы работы подчеркивая строгое соблюдение требований техники безопасности.
Пиление древесины и инструменты для пиления
Пиление - это резание древесины пилами с целью разделения ее на части. Пилением раскраивают доски на заготовки, разрезают детали по длине и ширине, выпиливают криволинейные заготовки, а также нарезают шипы и проушины.
Пила - это металлическая лента с нарезанными на ней с одной стороны зубьями. Эта сторона пилы называется зубчатым венцом.
Кромка, противоположная зубчатому венцу, называется спинкой, а боковые стороны - щечками. Линия, где зубец берет начало, называется основой, а конец зуба, оканчивающийся передней гранью, - вершиной.
Расстояние между основанием и вершиной называется высотой зуба, и обозначают буквой h, а расстояние между двумя смежными зубьями называют шагом и обозначают буквой t.
Впадины между зубьями называют пазухами. Размеры зубьев зависят от их высоты и шага. Зубья пилы имеют различную форму. Для продольного пиления применяют пилы с косоугольными зубьями - с углом заточки 40 … 60°. Чем тверже древесина, тем больше нужен угол заточки.
При резании в пропиле образуются опилки, которые собираются в пазухах зубьев, причем при резании древесины мягких пород пазухи (шаги) всегда больше, чем при резании твердых пород, так как за рабочий ход пилы в мягкой древесине снимается значительно больше древесины.
В зависимости от вида пиления применяют углы резания:
- для продольного - до 80°
- для смешанного - до 90°
- для поперечного - более 90°.
Типы и конструкции ручных пил
Ручные столярные пилы по конструкции делятся на лучковые, ножовки и наградки.
Наиболее распространены лучковые пилы, так как у них тоньше полотно, пропил уже, а, значит, процесс пиления проходит легче.
Лучковая пила состоит из лучка и натянутого в нем пильного полотна 1.
Лучок состоит из двух поперечных стоек 2, распорки 5, двух ручек 6, натяжной тетивы 3 и закрутки 4. Иногда вместо закрутки применяют винт с гайкой, которые соединены проволочной тетивой. В зависимости от назначения и формы зубьев лучковые пилы делятся на: поперечные, продольные, мелкозубые и выкружные.
1. Поперечные пилы служат для плитных материалов. Применяют для раскроя широких досок и пиления древесины поперек волокон.
Длина пил 700-800мм, ширина полотна 20-25мм, толщина - 0,4-0,7мм. Зубья имеют форму равнобедренного треугольника высотой 5-6 мм, с шагом
4-5мм и углом заточки 65 - 80°. Заточка косая ( напильник ставят под углом 45-80° к полотну пилы.
2. Продольные пилы служат для продольного распиливания досок на заготовки. Длина пил 780 -800мм, ширина полотна - 45-55мм, толщина - 0,4 - 0,7мм. зубья имеют форму косоугольного треугольника высотой 6мм и длиной шага 5-6мм. Угол прямой (90°- к полотну пилы).
3. Мелкозубые пилы применяют для поперечного пиления, торцевания, нарезания шипов и проушин. Их длина 600-800мм, ширина полотна - 35-50мм. толщина - 0,4- 0,5мм. Зубья формы прямоугольного треугольника высотой 2-4мм, шагом - 2-3мм. Угол заточки 60-80°. Заточка косая - 75-80°.
4. Выкружные пилы применяют для криволинейного пиления. Их длина 350 -500мм, ширина полотна 4-15мм, толщина 0,4- 1,0мм. Зубья имеют форму прямоугольного треугольника высотой 2-3мм. шаг- 2-4мм. Угол заточки 50-85°, заточка прямая (90° к полотну пилы).
Широкие ножовки применяют для раскроя широких досок и плитных материалов. Общая их длина 715мм, длина режущей части 615мм, ширина полотна около ручки 160мм, в конце 60мм, толщина 1,0 - 1,5мм.
Зубья имеют форму равнобедренного или прямоугольного треугольника высотой 3-6мм, с шагом 4-6мм; углы резания и заточки в этих пилах аналогичны таковым в лучковых пилах ( в зависимости от формы зуба).
Узкие ножовки применяют для выпиливания криволинейных сквозных отверстий в деталях большой ширины. Длина их 325-530мм, ширина полотна около ручки 50-125мм, в конце 20-40мм, толщина 1,0-1,5м. Зубья имеют форму прямоугольного треугольника высотой 2-4мм. с шагом 2-4мм. Угол заточки 50-80°, заточка прямая.
Ножовки с обушком применяют для неглубокого пиления и подгонки деталей при их сборке. Их длина 300-350мм, ширина полотна 70-80мм, толщина 0,5 - 0,8мм. Верхняя часть полотна усилена стальной шиной (обушком). Зубья имеют форму равнобедренного треугольника высотой
2-3мм, с шагом 2-3мм, заточка косая (75-80° к полотну пилы).
Ножовка - измеритель кроме распиливания, служит еще измерительной линейкой, заменяя обычную линейку и метр.
Наградки применяются для несквозного пропиливания пазов под шпонки. Их длина 100-200мм, толщина 0,4-0,7мм, зубья имеют форму равнобедренного треугольника высотой 2-3мм, с шагом 2-3мм. заточка косая
Фанерные пилки предназначены для раскроя строганного шпона. Зубья имеют форму равнобедренного треугольника. Они очень мелкие и размещены по дугообразной кромке.
Подготовка ручных пил к работе.
Для обеспечения высокой производительности и качества пиления предусматривают заточку и наладку.
Перед наладкой полотно палы нужно очистить от ржавчины и смоляного налета тряпкой, смоченной в керосине. Сначала полотно выравнивают на ровной чугунной или стальной плите легкими ударами. Выравнивать можно также в тисках с медными или алюминиевыми пластинами. Легко зажав между ними полотно пилы, его протягивают. После этого выравнивают профиль и высоту зубьев, т.е. фугуют их.
Для фугования применяют специальное устройство, которое состоит из деревянной колодки с прорезью для полотна пилы и круглого отверстия, куда вставляют трехгранный напильник. Это устройство, двигаясь по зубьям пилы (или наоборот), выравнивают их по высоте. Все зубья должны иметь одинаковую форму и высоту. После прифуговывания зубья затачивают и разводят.
Для облегчения хода пилы в пропиле, а также для уменьшения затрат силы на резание ее зубья разводят специальными разводками.
При этом зубья (через зуб) отгибают в одну сторону, а оставшиеся - в противоположную. Величина развода всех зубьев должна быть одинаковой. В случае неодинакового развода пилу уводит в сторону и поэтому невозможно получить ровный пропил. Кроме этого, менее отогнутые зубья не принимают участия в пилении, а более отогнутые работают с перегрузкой, и пила быстро тупится.
Для развода зубьев полотно пилы зажимают возле основания зубьев в специальные деревянные зажимы. В зависимости от высоты зубьев каждый из них отгибают в сторону: при пилении сухой твердой древесины на 0,25- 0,5мм, мягкой древесины на 0,5-0,8мм, но не более, чем на половину толщины полотна. Правильность развода зубьев проверяют шаблоном, который прикладывают к полотну пилы и проводят по венцу зубьев сначала с одной, а затем с другой стороны.
После развода пилу затачивают трехгранным напильником. Для заточки полотно пилы зажимают в тиски, как при разводке. При заточке нажимать на напильник нужно равномерно и не сильно, так как при сильном нажиме образуются заусенцы и пила нагревается. При обратном движении (на себя) напильник немного приподнимают. Отсутствие трещин в полотне пилы можно проверить. Для этого его сгибают так, чтобы оно образовало правильный круг. Постукивание ногтем по полотну должно давать чистый и
ровный звук. Если звук будет глухим, то это свидетельствует о наличии трещин.
Убедившись в исправности полотна, его закрепляют в лучок. В пилах для поперечного пиления лучок ставят под углом 30-35° к полотну пилы. Для продольного пиления - немного больше ширины отпиливаемых брусков, а в распускных - под углом 90°.
Полотно пилы по всей длине должно быть в одной плоскости, что проверяют на глаз со стороны спинки. Если для натягивания пилы применяют закрутку, конец ее не должен выходить за распорку, потому что она может зацепить за распиливаемый материал и соскочить с распорки. Это может привести к раскручиванию тетивы и освобождению полотна пилы.
Приемы пиления древесины ручными пилами.
Приемы пиления ручными пилами достаточно просты. Вначале следует сделать предварительную разметку.
При пилении поперек волокон лучковую пилу берут правой рукой за стойку - выше от ручки, а левой поддерживают распиливаемый материал.
Корпус рабочего должен быть почти неподвижен и немного наклонен вперед. Чтобы пропил не отклонялся от разметки по ее направлению, к полотну прикладывают ноготь или сустав большого пальца. Для большей безопасности его прикладывают выше зубчатого венца.
Запил делают плавными движениями на себя.
После образования небольшого пропила (углубления) двигают равномерно, но уже быстрее ( 60-80 резов в минуту). При допиливании отрезка доски или бруска, его необходимо поддерживать левой рукой, замедляя при этом движение пилы, чтобы не обломился отпиливаемый конец и не образовался откол.
При продольном пилении доску или брусок ставят горизонтально на верстак и закрепляют струбциной так, чтобы отпиливаемая часть свисала с верстака. Пилу держат вертикально правой рукой за ручку, а левой - за конец стойки. При пилении немного нажимают на пилу при движении ее вниз; при движении вверх (холостом ходу) зубья пилы отводят от дна пропила. При зажиме пилы стенками пропила в него вставляют клин. При распиливании длинных досок вдоль волокон применяют верстачные подставки.
Пилить вдоль волокон можно и при вертикальном закреплении материала в верстаке. При этом пилу ставят на размеченную черту и медленными короткими движениями на себя делают запил. После образования пропила пилят на всю длину полотна пилы, держа пилу в правой руке, а левой поддерживают распиливаемый материал. Движение пилы должно быть горизонтальным. Корпус и левая рука в процессе пиления должны быть неподвижными. Процесс резания осуществляется при движении пилы от себя. При всех видах пиления нажим на полотно должен быть равномерным. Усиленный нажим приводит к искривлению пропила и поломке пилы.
Для выпиливания криволинейных заготовок применяют выкружные пилы. Процесс резания и приемы пиления аналогичны таковым при продольном распиливании.
Ножовки и наградки применяются значительно реже.
Для торцевания брусков под углом 90° или запиливании их на «ус» под углом 45° применяют специальный ящик для запиливания - стусло.
Требования к качеству пиления.
Качество пиления характеризуется шероховатостью полученных поверхностей и точностью обработки заготовки.
При пилении разметочную риску сохраняют. Линия пропила должна проходить рядом с риской, и по этой линии определяют точность распиливания. При дальнейшей обработке строганием припуск на обработку снимается.
Запиливание шипов и проушин следует начинать только после приобретения достаточного опыта ручными пилами и отработки приемов пиления.
Во избежание отщепов и отломов кромок при поперечном распиливании деталей, их концы при окончании пиления следует поддерживать левой рукой. Запиливание шипов и проушин необходимо выполнять с достаточной точностью. При работе с тупой и плохо разведенной пилой получается грубая поверхность, поэтому перед работой следует заточить и развести пилу.
Неправильный распил древесины получается при сильном нажиме пилой и при отклонении ее от разметочной риски.
Чем больше зубьев пил соприкасается с древесиной в процессе пиления , тем чище и лучше будет распил. Чтобы добиться этого, следует правильно выбирать угол наклона пилы при пилении.
Организация рабочего места и безопасность труда при пилении ручными пилами.
Для качественного и производительного раскроя необходимо строго соблюдать вышеописанные приемы работы, правильно организовывать рабочее место, рабочее положение должно быть удобным для выполнения работы.
На рабочем месте должны во время работы находиться только те пилы, которые будут применяться в процессе работы; их не следует ставить на верстак, лучше вешать их зубьями на стену.
После работы полотно пилы повертывают зубчатым венцом к распорке, а при переносе - обертывают тканью или плотной бумагой.
Для повышения производительности труда раскрой следует вести не отдельными досками, а целыми пачками. Это не только экономит время на укладку и зажим материала, но и упрощает разметку.
Пилы для работы должны быть исправными, хорошо заточенными и разведенными.
При пилении сустав большого пальца левой руки нужно держать выше зубьев пилы, чтобы не ранить руку.
Необходимо помнить, что при сильном нажиме на пилу, полотно может выскочить из пропила и ранить левую руку.
При поперечном пилении нужно следить за тем, чтобы отпиливаемая часть доски не упала на ногу.
Конец закрутки лучковой пилы не должен выступать за пласть распорки.
Выступающий конец закрутки может зацепиться за обрабатываемую заготовку и стать причиной травмы. В процессе пиления под ногами не должно быть посторонних предметов.
Электрифицированные дисковые пилы.
Электрифицированные дисковые пилы - инструмент, у которого резцы приводятся в движение от электродвигателя, а сам инструмент перемещается рабочим вручную.
Благодаря компактности и небольшой массе (5-12 кг) электроинструментов их применяют там, где невозможно использовать деревообрабатывающие станки: при монтажных, ремонтных сборочных работах.
В деревообработке такие пилы применяются не только для раскроя, но и для других технологических операций.
Они состоят из 3-х основных частей: электродвигателя, корпуса и режущего инструмента.
Неподвижный статор электродвигателя часто является корпусом электроинструмента. В нем вращается цилиндрический ротор, к которому крепят режущий инструмент. Вал ротора устанавливают в корпусе на подшипниках.
Корпус скрепляет все части механизмов, защищая их от внешних повреждений и загрязнений. на корпусе размещены ручки, пускатель, опорные панели, направляющая линейка, защитные и другие устройства.
Режущие инструменты крепят на вал электродвигателя. В этом случае частоты вращения электродвигателя и режущего инструмента одинаковы. Если частоту вращения режущего инструмента нужно уменьшить, в корпус электродвигателя ставят редуктор и резцы крепят на валу редуктора.
Безредукторная дисковая электропила ИЭ-5102Б и ИЭ-5106 с двойной изоляцией.
Она состоит из электродвигателя, опорной панели, передней ручки, неподвижной части кожуха, пильного диска, который посажен на выступающий конец ротора электродвигателя. При помощи направляющего сектора пильный диск вместе с передней частью электродвигателя может подниматься и опускаться на нужную глубину пропила. Частота вращения диска 2900об/мин. Масса составляет -14 кг.
Редукторная дисковая электропила ИЭ-5104
Отличается от безредукторной тем, что ее пильный диск крепиться на валу редуктора. Это дает возможность регулировать частоту вращения режущего инструмента, а глубину пропила доводить до 90мм.
Режущим инструментом служит пильный диск диаметром до 250мм с нарезанными зубьями соответственно направлению резания
Перед установкой пильные диски проверяют (трещины, кривизна), а зубья разводят и затачивают.
Дисковые пилы применяют для раскроя древесины вдоль волокон, а также под любым углом к ним. Кроме того, ими можно выбирать четверти , запиливать пазы и шипы.
Приемы работы дисковыми пилами
В процессе работы пилу надвигают на распиливаемый материал вручную плавно и равномерно без перекосов, опирая ее на материал опорной панелью корпуса.
Пильный диск должен идти точно по линии пропила. В случае остановки пилы от перегрузки ее оттягивают на себя и дают возможность набрать полное число оборотов, а потом опять надвигают на материал, продолжая распиливание.
В процессе работы нужно следить за тем, чтобы под опорную панель не попадали опилки, так как это может привести к перекосу панели и наклону диска пилы. Время от времени необходимо проверять надежность крепления диска и других вращающихся частей.
Дисковые пилы можно использовать как стационарное оборудование. Для этого пилу поворачивают панелью наверх и закрепляют на верстаке так, чтобы панель была на одном уровне с плоскостью крышки верстака. В этом случае распиливаемый материал будет подаваться на пилу.
Для выпиливания криволинейных заготовок из досок или листовых материалов применяют ленточные электропилы или электролобзики.

Вопросы и задания по теме урока.
1. Объясните, по каким признакам классифицируют лучковые пилы.
2. Расскажите, чем отличаются зубья пил для продольного, поперечного и смешанного пиления.
3. Объясните, чем отличаются приемы пиления древесины ручными инструментами вдоль и поперек волокон.
4. Как контролируют качество пиления?
5. Расскажите о назначении и устройстве электрических пил и приемах пиления ими.
6. Назовите, какие требования ТБ следует соблюдать при пилении ручными и электрическими пилами.
7. В чем сущность процесса пиления?
8. Расскажите, какими элементами пильных зубьев разрезаются волокна при поперечном и продольном пилении.
9. Объясните, чем отличаются приемы работ при продольном и поперечном пилении ручными пилами.
10.Назовите возможные причины брака при пилении и способы его предупреждения.
11. Объясните, какая разница в устройстве дисковых электропил ИЭ-5104 и
ИЭ-5106.
12.Расскажите, как подготовить электропилу к работе и проверить исправность ее перед работой.
13. Расскажите о приемах продольного и поперечного пиления электропилой.
Литература
Бобиков П.Д. Изготовление столярных и мебельных изделий, - Издательский центр «Академия», 2008
Григорьев М.А. Столярные работы - Москва, Цитадель, 2004
Клюев Г.И. Мастер столярного и мебельного производства, Москва, издательский центр «Академия», 2008
Коноваленко А.М. Столярничаю сам - Киев, издательство «Будивэльник», 1998.
Куликов И.В. Технология изготовления и ремонта мебели по заказам населения - Москва, Легкая и пищевая промышленность, 1989.
Крейндлин Л.Н. Столярные, плотницкие и паркетные работы -Москва, Высшая школа, 1990.
Шепелев А.М. Изготовление мебели своими руками - Москва, Росагропромиздат, 1991.
Шумега С.С. Технология столярно - мебельного производства, Москва, Лесная промышленность, 1998.
Обливин В.Н. Охрана труда на деревообрабатывающих предприятиях Москва, издательский центр «Академия»,2005.