Пила
При раскопках стоянок и поселений первобытного человека каменного века, относящихся к эпохе неолита, археологи весьма часто находят небольшие заостренные с одной стороны кремниевые пластинки. С виду они настолько похожи на обычные острые осколки камней, что только специалист сможет в них сразу определить искусственно сделанные орудия. Даже спустя много тысяч лет некоторые из этих пластинок сохранили обработанное на клин острое лезвие. Таким лезвием можно и сейчас с успехом обточить деревянную палку или случайно порезать себе палец. Но главное заключается в том, что заостренные пластинки представляют собой каменные ножи и пилы глубокой древности и являются прародителями соответствующих современных инструментов. Заостренные кремниевые и нефритовые пластинки применяли не только в качестве ножей, но и для пиления дерева, кости и камня. Так как сначала их лезвия были без зазубрин, то эффект достигался от абразивных зерен, которые царапали обрабатываемый материал, а после затупления выпадали, обнажая новые зерна этой примитивной пилы. Иногда в канавку пропила подсыпали дополнительно песок и подливали воду.
а - каменная пила без зазубрин с ретушированными краями; б - каменная пила с зубьями; в - бронзовая пила; г - бронзовая пила, изображенная на этрусской вазе; д - зубья пил древности с косым и наклонным профилем и разводами; е - зубья современных пил
Не у всех народов пиление осуществлялось каменным инструментом. Народы Юго-Восточной Азии и Океании применяли весьма длинные полоски расщепленного бамбука и половинки раковин. Установлено, что в мягкий бамбук врезали зерна кварца, превращая его в абразивную пилу. Меланезийцы же для пиления использовали ротанговый шнур, а северо-американские индейцы брали тетиву из кожи или текстиля, сообщая им возвратно-поступательные движения, и не забывая подсыпать в зону резания влажный песок. Вполне возможно, что пиление такими гибкими шнурами, покрытыми острыми и твердыми абразивными зернами, было достаточно эффективным. Недаром и в наше время существуют методы пиления, мало чем отличающиеся от этих по своей идее.
Но вернемся к каменным пилам. Они тоже совершенствовались. Сначала на них вблизи гладкого лезвия стали делать ретушированные края, как прообраз зубьев, а затем высекать зазубрины. Так в каменном веке появились "зубчатые" пилы, пока без четко выраженной геометрии зубьев, но все же зубчатые. Бронзовый век преподнес в археологических раскопках металлические пилы. Конечно, бронзовые пилы были совершеннее каменных, но не могли из-за недостаточной прочности их вытеснить, особенно при производстве грубых работ в твердых породах. Несмотря на это, бронзовые пилы были все же в почете и даже получали свое художественное воплощение на вазах. Глядя на изображение лучковых пил этруссков, мы не только восторгаемся уровнем мастерства художников, керамистов, стремлением отразить и воспеть навеки труд и инструменты своих соотечественников, но и делаем важный в техническом отношении вывод о том, что зубья пил имели разводы в разные стороны. Небольшой отжим зубьев поочередно в разные стороны создает ширину пропила больше толщины плоской части полотна, что позволяет ему относительно свободно передвигаться в глубокой щели.
Конечно, современные пилы стали гораздо более прочными и долговечными, а зубья в каждой пиле оказались похожими друг на друга, так как их делают не вручную, а на станках. И все они имеют рациональный угол заострения клина и соответствующие передние и задние углы. Как видите, геометрических параметров у пил не так уж и много. Поэтому в зависимости от обрабатываемого материала изменяются все их немногочисленные параметры, что особенно заметно по высоте зубьев и шагу между ними. Так, например, чем тверже материал, тем мельче зубья и ближе друг к другу они расположены. Сравните мелкие зубчики слесарного ножовочного полотна для резки стали с весьма крупными зубьями хорошо всем знакомой пилы по дереву. Одноручные ножовки и двуручные лучковые пилы были хорошо известны ремесленникам древнего Новгорода, которые начали делать полотна с односторонним зубом в IX веке, используя для этого треугольные напильники. Когда-то пилы были только ручными, а затем многие из них стали называться дисковыми, ленточными, ножовочными, в общем машинно-станочными.