Эффективность применения современных биметаллических пил

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАГОТОВИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО»

The Effectiveness of Bimetallic Saws
Metal-cutting band saws are one of the promising directions of work for Interlink, a Ukrainian dealer in industrial equipment; its specialists outline the advantages of band sawing technology.
These advantages are mostly connected with comparatively low energy consumption and small amounts of waste. The proof of this is a comparative calculation of production costs for one and the same operation on various types of equipment. One of the leading band saws manufacturers is Czech company Pilana Tools.


Г. Н. Константинов
, руководитель сектора ленточнопильных технологий, ЗАО «ДИТЦ «КОНТАКТ»,

    Современные биметаллические пилы для резки металла позволяют работать с очень широким набором материалов, заготовками сплошного и коробчатого сечения. Основные типы ленточных пил для резки металла изготавливаются из высокоуглеродистых инструментальных сталей, также пилы могут быть биметаллическими с напайками из твердого сплава или быстрорежущей стали, с покрытием порошка карбида вольфрама или алмаза.

    Наиболее широкое применение в металлообработке находят биметаллические пилы, изготовленные при помощи электронно- лучевой или лазерной сварки пружинного полотна-основы и режущей части, которая изготовлена из быстрорежущей стали. Связано это с тем, что твердость зубьев биметаллических пил с режущей частью из кобальтосодержащей стали М42 (аналог 11Р2М10К8) составляет 66-69 HRC, что позволяет разрезать практически все типы сталей твердостью до 42 HRC, включая сплавы на основе никеля и титана. При этом пружинное полотно-основа обеспечивает достаточную жесткость для точного пиления.

    Производительность при пилении биметаллическими ленточными пилами находится в пределах 10–25 см2/мин при разрезании высоколегированных сплавов или труднообрабатываемых материалов, и 45–70 см2/мин при разрезании конструкционных сталей. Для каждого обрабатываемого материала существует определенная зависимость между производительностью и стойкостью инструмента, которая отображена в табл. 1 (данные приведены для заготовок диаметром 100 мм, разрезаемых пилами 27 х 0,9 мм на станках фирмы FMB).

Таблица 1
Материал
Производительность,
см2/мин
Количество заготовок,
шт.
Сталь 20- 45
40
820
50
780
60
660
Сталь 40Х
 
 
35
700
45
630
50
510
20Х13,
Р6М5,
12Х18Н9Т
 
 
15
380
20
300
25
210

    Одним из основных показателей экономичности пиления является ширина пропила. Для ленточных пил она составляет 1–1,5 мм. При этом отклонения от перпендикулярности реза лежат в пределах 0,1–0,5 мм на диаметре 100 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). Также, необходимо учитывать, что при разрезке абразивными кругами происходят изменения в структуре металла.

    При разрезании ленточнопильным инструментом уменьшение расхода металла в стружку, как и уменьшение припусков под дальнейшую обработку, позволяет экономить до 370 кг металла при разрезании 1000 заготовок диаметром 100 мм, причем количество стружки возрастает пропорционально квадрату диаметра заготовки (для диаметра 200 мм экономия составляет 1480 кг металла).

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

    Ленточнопильные станки отличаются малым энергопотреблением, что связано с небольшими усилиями резания, так как в его процессе участвует малая режущая поверхность пилы. Соотношение расхода электроэнергии при разрезании одной заготовки диаметром 50 мм из стали 40Х различными способами приведено в табл. 2.

Таблица 2
 
Абразивный
Ленточнопильный
Круглопильный
Установленная мощность, кВт
16
1,5
10,9
Время резания, с
20
35
40
Количество электроэнергии,
требуемое для одного реза, кВт/ч
0,09
0,0145
0,1211

    Таким образом, технология ленточного пиления обеспечивает современную экономичную и высококачественную разрезку заготовок и наиболее перспективна в применении для отечественных машиностроительных и металургических предприятий, фирм, производящих металлоконструкции, сервисных центров металлоснабжения. 

Таблица 3
Вид инструмента
Стоимость инструмента,
 USD
Среднее количество отрезанных заготовок, шт.
Составляющая стоимости инструмента в одном резе, USD
d 50 мм
d 100 мм
d 50 мм
d 100 мм
Абразивный
2,5
30
10
0,0833
0,25
Ленточная пила 2700х27х0,9
30
2160
663
0,01389
0,0453
Сегментная пила
63
4000
1000
0,058
0,0603

Примите к сведению! Основные причины преждевременного выхода пилы из строя

А) Выкрошивание (выбивание) зубьев.
1) Слишком мелкий шаг пилы.
2) Слишком крупный шаг пилы.
3) Заготовки ненадежно закреплены.
4) Слишком низкая скорость пилы, приводящая к продолжительному врезанию.
5) Некачественная сварка.
6) Слишком большое давление подачи, приводящее к излишнему врезанию пилы в материал.
7) Слабое натяжение пилы приводит к ее проскальзыванию.
8) Проскальзывание (остановка) пилы под нагрузкой, приводящее к излишнему врезанию пилы в материал.
9) Отсутствует, не работает или изношена щетка очистки пилы.
Б) Трещины во впадинах зубьев.
1) Затрудненное движение пилы в направляющих и шкивах из-за загрязнения шкивов или уменьшения зазора в направляющих.
2) Зазор между направляющими слишком большой.
3) Направляющие находятся слишком далеко от заготовки.
4) Боковые направляющие зажимают пилу в области впадин зубьев.
5) Слабо зажатые боковые направляющие приводят к наклону пилы.
6) Неправильное натяжение пилы.
Г) Трещины со стороны спинки пилы.
1) Износ верхнего опорного подшипника в направляющих.
2) Высокое давление подачи.
3) Износ боковых направляющих.
4) Пила плотно прижимается к бурту шкива.
Д) Биение (вибрация) пилы
1) Кривой сварной шов.
2) Слишком крупный шаг пилы.
3) Отсутствие зубьев (выломаны).
4) Слишком низкое или высокое давление подачи.
Е) Преждевременное затупление зубьев.
1) Слишком большая скорость пилы для данного материала.
2) Слишком мелкий или слишком крупный шаг зубьев пилы.
3) Полотно пилы не параллельно направлению подачи.
4) Дефекты на боковых направляющих.
5) Плохо закреплены или изношены направляющие.
Ж) Неперпендикулярный рез.
1) Полотно пилы не параллельно направлению подачи.
2) Большой зазор в направляющих.
3) Поверхность стола не перпендикулярна пиле.
4) Тиски не перпендикулярны пиле.
5) Слабое натяжение пилы.
6) Роликовый стол на подаче не перпендикулярен пиле.
7) Плохо закреплены боковые направляющие.
З) Пережженная стружка.
1) Большая подача.
2) Не работает щетка очистки пилы.
3) Тупая пила.
4) Отсутствует охлаждение.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.