ленточные пилы по металу. преимущества применения

Преимущества использования ленточных пил перед другими методами резки

На современном этапе развития рыночной экономики каждый производственник изыскивает возможность выпускать конкурентоспособ­ную продукцию с наименьшими затратами. Мы предлагаем информацию для заготовительных произ­водств о ленточнопильной разрезке загото­вок, которая обеспечивает:

- практически неограниченные возможно­сти разрезки различных материалов,
- включая самые труднообрабатываемые;

- высокое качество реза;

- экономию отрезаемого материала;

- экономию электроэнергии;

- повышение производительности труда;

- экологическую чистоту процесса резания;

- повышение культуры производства.

Развитие ленточных пил и ленточнопильного оборудования прогрессировало очень быстро с момента появления первых простых вертикальных станков в 1830 го­ду. Благодаря явным преимуществам лен­точнопильной резки происходило быстрое развитие конструкций и типов оборудова­ния и инструмента. В настоящее время около 85% заготовок, получаемых на заго­товительных производствах развитых стран, разрезают при помощи ленточнопильных технологий. Существующее мно­гообразие ленточнопильных машин спо­собно удовлетворить самые разные по­требности разрезки: контурное пиление, отрезку под различными углами, резку за­готовок, сформированных в пакеты. Сегод­ня выпускается оборудование и ленточные пилы, позволяющие разрезать заготовки с площадью поперечного сечения один квадратный метр с минимальными откло­нениями от перпендикулярности реза.

Современные технологии позволяют про­изводить несколько основных типов лен­точных пил: из высокоуглеродистых инст­рументальных сталей, биметаллические, с напайками из твердых сплавов, нанесен­ными порошками карбидов вольфрама, ал­мазов.

Наиболее широкое применение в метал­лообработке находят биметаллические лен­точные пилы — инструмент, получаемый при помощи электронно-лучевой сварки полотна-основы и режущей кромки зубьев из быстрорежущих сталей. Твердость зубь­ев биметаллических пил из кобальтосодержащей быстрорежущей стали М42 (совет­ский аналог 11Р2М10К8) составляет 66-69 HRC, что дает возможность разрезания пра­ктически всей номенклатуры сталей с твер­достью до 42 HRC, включая сплавы на осно­ве никеля и титана, а пружинное полотно-основа обеспечивает достаточную жест­кость для точного пиления.

Принцип работы ленточнопильных станков достаточно прост. Пила, сварен­ная в кольцо, вращается на двух шкивах и опускается под действием веса пильной рамы; рама подпирается штоком поршня гидроцилиндра. Скорость опускания (производительность) регулируется дросселем. Скорость движения пилы плавно изменяется в диапазоне 15-150 м/мин. при помощи ременного вариатора либо электронного управления приводом главного движения. Некоторые ленточнопильные станки имеют несколько жест­ких ступеней скоростей главного движе­ния. Станки выпускаются с ручной, полу­автоматической и автоматической пода­чей заготовки. Один оператор способен одновременно обслуживать от 2 до 4 станков-автоматов. Оборудование быстро переналаживается и легко настраивается. Когда разрезаются пакеты заготовок, сокращается время подготовительных опе­раций и увеличивается производитель­ность на 10-15%. Производительность при пилении би­металлическими ленточными пилами на­ходится в пределах 10-25 см2/мин., когда разрезаются высоколегированные сплавы и труднообрабатываемые материалы, и — 45-70 см2/мин., при разрезании кон­струкционных сталей. Например, круг ф 200 из стали 12Х18Н9Т разрезается в среднем за 20 минут, а круг ф100 из ста­ли 45 — за 1 минуту и 15 секунд. Очевид­но, что производительность процесса пи­ления непосредственно влияет на стои­мость операции отрезки, включающей в себя расход электроэнергии и количество труда оператора. Она имеет особенное важное значение при массовом и серий­ном производстве, однако даже при еди­ничном изготовлении деталей произво­дительность может играть заметную роль в экономии ресурсов, например, при раз­резании крупногабаритных заготовок. Так, круг ф 390 из стали 5ХНТ разрезался за 40 минут на ленточнопильном станке и больше 6 часов на кругло-пильном. Для каждого инструмента су­ществуют определенные пределы произ­водительности и стойкости. Так, для лен­точнопильной разрезки значения произ­водительности могут отличаться на 30-40%, и когда необходимо отрезать максимальное количество заготовок в единицу времени, выбирается наиболь­шее значение — за счет некоторого сни­жения стойкости.




Из диаграммы 1 можно заметить, что производительнее всего работают абразив­ные станки. Но это преимущество сущест­вует только для ограниченного диапазона диаметров проката. Так, если машинное время реза заготовки ф 25 мм на абразив­ных станках 3-5 секунд, то на ленточно­пильном станке в пакете данная заготовка отрезается за 8 секунд, а заготовки диамет­ром свыше ф 150 мм резать на абразивных станках и вовсе нецелесообразно.

На некоторых предприятиях применяет­ся рубка заготовок на прессах, особенно при необходимости получения большого количества заготовок небольших диамет­ров. Известны примеры разрезки на лен­точнопильных станках заготовок малых диаметров, сформированных в пакеты по 50-60 штук и разрезаемых за одну мину­ту, что соизмеримо с рубкой их на прессах (60 заготовок в минуту), но дает гораздо больший экономический эффект из-за уменьшения припусков на обработку и энергетических затрат.

Одним из главных показателей экономич­ности пиления является ширина пропила. Для ленточных пил ширина пропила соста­вляет 2-3 мм. При этом отклонения от перпендикулярности реза лежат в пределах 0,1-1,5 мм, причем на протяжении 85% срока службы пилы отклонения минималь­ные, и плавно возрастают до максимума по мере затупления инструмента.

Как известно, ширина пропила у круглопильных станков составляет 7-14 мм, а у абразивно-отрезных — 4-5 мм, при этом имеют место значительные отклонения от перпендикулярности реза до 2-3 мм, а так­же изменения в структуре металла, когда заготовка разрезается абразивными круга­ми. Отсюда приходится назначать значи­тельные припуски на дальнейшую механи­ческую обработку, что увеличивает отход металла в стружку. Уменьшение расхода позволяет экономить при разрезании 1000 заготовок ф 100 мм до 370 кг металла, причем коли­чество стружки возрастает пропорциональ­но квадрату диаметра заготовки. (Для диа­метра 200 — экономия составляет 1480 кг металла).

Масса стружек, образующаяся при отре­зании 1000 заготовок ф 100 мм, показана в гистограмме 2.

Следует подчеркнуть, что шерохова­тость поверхности при отрезании на ленточнопильных станках соответствует Rz 40-80, а отсутствие заусенцев и высокая точность реза позволяют в некоторых случаях исключить технологическую опе­рацию дополнительного торцевания или, во всяком случае, сократить припуск до минимума.

Ленточноотрезные станки отличаются малым энергопотреблением, что связано с небольшими усилиями резания из-за ма­лых режущих поверхностей пилы. Так, стан­ки, способные разрезать заготовки 0 280 мм, потребляют до 2 кВт электроэнергии; для оборудования, способного разрезать заготовки 0 400-500 мм, потребление электроэнергии составляет до 5 кВт; маши­ны, способные разрезать заготовки с пло­щадью поперечного сечения около 1 м2, по­требляют 7 кВт.

Соотношение расхода электроэнергии при разрезании одной заготовки ф 50 из стали 40Х различными способами видно из таблицы 1.

Таблица 1

	Абразивный	Ленточнопильный	Круглопильный
Потребляемая мощность, кВт	16	2,5	10,9
Время резания, сек	20	35	40
Количество электроэнергии, необходимое для одного реза, кВт	0,08	0,0243	0,1211

Таким образом, процесс ленточного пи­ления обеспечивает современную экономичную и Высококачественную разрезку заготовок и является наиболее перспектив­ным для применения на отечественных предприятиях.

Практика Украина
49038, г. Днепропетровск,
ул. Ленинградская 68, офис №414