Биметаллические ленточные пилы: назначение и особенности
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Выбор материала полотна2. Геометрические параметры
3. Разводка зубьев
4. Профиль зуба
5. Подбор шага зубьев
6. Рекомендуемые режимы резания
7. Обкатка режущей кромки
8. Рекомендации по устранению неисправностей
Биметаллические полотна изготавливаются путем приваривания методом высокоточной электронно-лучевой сварки полосы или проволоки из быстрорежущей стали HSS к основе. В качестве основы, как правило, используется высоколегированная сталь. После сварки ленты формируется необходимый профиль зубьев пилы фрезерованием. Для обеспечения свободного хода полотна в резе, производят развод зубьев с помощью специальных штампов.
Выбор материала полотна
При изготовлении биметаллических полотен используются быстрорежущие стали HSS (High Speed Steel) M42 или M51.
Основное отличие стали M51 от M42 – высокое содержание карбидов вольфрама и увеличенное содержание кобальта, что увеличивает красностойкость до 650 °С. Биметаллические ленты с кончиками зубьев, изготовленных из М51 применяют преимущественно для пиления жаропрочных, нержавеющих сталей и титановых сплавов. При резании конструкционных, легированных, углеродистых сталей ресурс по стойкости М51 больше на 10-15%, чем у М42.
Область применения биметаллических ленточных полотен:
- M42 - сталь различных типов (конструкционная, легированная, углеродистая, подшипниковая, для литейных форм), алюминий, медь.
- M51 - Жаропрочные, нержавеющие стали и сплавы, титановые сплавы.
Химический состав сплава |
Сплав |
|
М42 |
М51 |
|
Твердость режущей кромки по Роквеллу, HRC | 68 | 69 |
Содержание углерода (C), % При увеличении содержания углерода до 1,2% возрастают прочность, твердость |
1,05 | 1,25 |
Содержание хрома (Cr), % Хром повышает способность сталей к термическому упрочнению, их стойкость к коррозии и окислению, обеспечивает повышение прочности при повышенных температурах, а также повышает сопротивление абразивному износу |
4 | 4 |
Содержание вольфрама (W), % Карбиды Вольфрама, резко увеличивают твердость и красностойкость |
2 | 9 |
Содержание молибдена (Mo), % Молибден увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах |
9 | 4 |
Содержание ванадия (V), % Ванадий повышает твердость и прочность |
1 | 3 |
Содержание кобальта (Co), % Кобальт повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару | 8 | 10 |
Геометрические параметры
Ширина, толщина и длина окружности ленточного полотна всегда зависят от модели станка который используется при отрезных работах и указываются в его паспортных данных. При подборе ленточной пилы под обрабатываемый материал пользуются такими характеристиками как шаг и профиль зубьев. Правильно подобранный шаг и профиль обеспечат максимальную производительность и срок службы полотна.
b - ширина ленточной пилы; s - толщина ленточной пилы; h - высота зуба; t - шаг зубьев; α - передний угол; γ - задний угол; W - ширина пропила
Шаг зубьев определяется как расстояние между двух вершин соседних зубьев, но для маркировки пил используют обозначение TPI (tooth per inch - зубьев на дюйм), количество зубьев на длине полотна 25,4 мм. Экспериментально получены значения оптимального количества зубьев пильного полотна одновременно приходящихся по длине реза от 3 до 24. При меньшем количестве повышается риск поломки зуба, при большем - ухудшается эвакуация стружки из-за чего полотно перегревается и снижается срок его службы. Оптимальное значение 6-12.
Ширина, толщина и длина окружности ленточного полотна всегда зависят от модели станка который используется при отрезных работах и указываются в его паспортных данных. При подборе ленточной пилы под обрабатываемый материал пользуются такими характеристиками как шаг и профиль зубьев. Правильно подобранный шаг и профиль обеспечат максимальную производительность и срок службы полотна.
Шаг зубьев может быть как постоянным, так и переменным.
Постоянный шаг - зубья расположены на одинаковом расстоянии. Шаг обозначается одним числом, например, 4 tpi и указывает на то, что на один дюйм приходится 4 зуба.
Переменный шаг - расстояние между зубьями различается. Шаг обозначается двумя числами, например 3/4 и указывает на то, что на шаговом интервале минимальное расстояние между зубьями 4 зуба на дюйм, а максимальное - 3 зуба на дюйм.
Все ленточнопильные полотна, предлагаемые нашей компанией, поставляются с переменным шагом. Данная конструкция менее подвержена вибрациям и отличается улучшенным удаление стружки из пропила и высоким качеством среза. Полотна с переменным шагом используются для распиловки большинства металлов, лучше всего подходят для отрезки элементов конструкций или для пиления в условиях вибрации, ударных нагрузокtext-align: center;
Разводка зубьев
Развод зубьев ленточной пилы обеспечивает правильное свободное резание заготовки, предотвращая защемление полотна.
S тип - основная разводка | G тип - основная разводка |
V тип - переменная разводка | W тип - волнистая разводка |
Профиль зуба
Высота, передний и задний углы, радиусы скруглений у основания описывают профиль зуба. Правильно подобрав эти параметры можно достичь максимальной производительности и большого срока службы полотна при обработке разных материалов полнотелых и профильных заготовок.
Доступно два профиля зубьев с маркировкой “N” и “H”.
- “N” профиль или универсальный рекомендуется к применению для резки широкого спектра профилей и материалов (прямоугольных и круглых полнотелых заготовок, полосы, а также круглых и профильных труб, уголков, швеллеров, двутавров).
- “H” профиль или специальный рекомендуется для резки профильных заготовок, труб, для пакетной резки.
Размер полотна | Переменный шаг зубьев | |||||||
2/3 | 3/4 | 4/6 | 5/8 | 6/10 | 8/12 | 10/14 | 14/18 | |
Передний угол зуба | ||||||||
α=7° | α=7° | α=7° | α=0° | α=0° | α=0° | α=0° | α=0° | |
13x0,65 |
|
|
|
|
G | G | G | W |
13x0,90 |
|
|
|
|
G | G | G |
|
19x0,90 |
|
|
G | G | G | G | G | W |
27x0,90 | G | G | G | G | G | G | G |
|
34x1,10 | G | G | G | G |
|
G |
|
|
41x1,30 | G | G | G | G |
|
|
|
|
Размер полотна | Переменный шаг зубьев | |||
4/6 | 5/7 | 8/12 | 10/14 | |
Передний угол зуба | ||||
α=7° | α=7° | α=7° | α=7° | |
13x0,65 |
|
|
V |
|
13x0,90 |
|
|
V |
|
19x0,90 |
|
V | V | V |
27x0,90 | V | V | V | V |
34x1,10 | V | V |
|
|
41x1,30 |
|
V |
|
|
Подбор шага зубьев
Исходными данными для подбора шага используется ширина заготовки W. Для полнотелых заготовок из большинства конструкционных материалов подходят универсальные полотна “N” с зубьями с твердосплавными вставками M42.
Ширина заготовки W, мм | Рекомендуемый шаг зубьев (TPI) |
5-15 | 10/14 |
15-30 | 8/12 |
15-30 | 8/11 |
20-40 | 6/10 |
30-50 | 5/8 |
30-50 | 5/7 |
50-100 | 4/6 |
80-150 | 3/4 |
140-300 | 2/3 |
200-600 | 1,4/2 |
Для резки профильных заготовок и труб рекомендуется использовать специальные полотна “H”. Для подбора шага зуба понадобятся диаметр (ширина) заготовки D и толщина стенки заготовки S.
Таблица подбора шага зубьев полотен для профильных заготовок
Толщина стенки (S), мм | Диаметр (D), мм | |||||||||||||
15 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 150 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | >700 | |
2 | 14/18 | 14/18 | 14/18 | 10/14 | 10/14 | 10/14 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 5/8 |
3 | 14/18 | 14/18 | 10/14 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 6/10 | 4/6 | 5/8 |
4 | 14/18 | 10/14 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 |
5 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 |
6 | 10/14 | 10/14 | 8/12 | 8/12 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 |
8 | 10/14 | 8/12 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | |
10 | 6/10 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | ||
12 | 6/10 | 5/8 | 5/8 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | ||
15 | 6/10 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 2/3 | ||
20 | 4/6 | 4/6 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | |||
30 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 3/4 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | ||||
50 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 1.4/2.0 | ||||||
75 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 1.4/2.0 | 1.4/2.0 | 1.4/2.0 | ||||||||
100 | 1.4/2.0 | 1.4/2.0 | ||||||||||||
150 | 1.4/2.0 | 1.4/2.0 |
|
- При распиловке труб, лежащих рядом, необходимо использовать значения с удвоенной толщиной стенки.
- Для закаленных/твердых материалов (предел прочности свыше 1100-1200 Н/мм2, твердость свыше 35-40 HRC) - шаг зуба должен быть меньше значений, указанных в таблице (соответственно рекомендуемое количество зубьев в пропиле приблизительно в 1,5 раза больше, чем указано в таблице).
- Для алюминия, латуни, меди, бронзы следует выбирать пилы с большим шагом, т.е. количество зубьев в дюйме должно быть примерно в 1,5 меньше, чем указано в таблице.
- При подборе шага для полнотелых прямоугольных и круглых заготовок рекомендованное количество зубьев, одновременно находящихся в пропиле, составляет 8 - 10.
- В любом случае в момент резания в материале должно одновременно находиться не менее 3 зубьев пилы, что особенно важно при резании профильного проката (уголок, швеллер, двутавр и т.д.). Слишком большое количество зубьев в пропиле приводят к перегреву пилы и преждевременному выходу пилы из эксплуатации.
Рекомендуемые режимы резания для биметаллических ленточных пил
Обкатка режущей кромки ленточной пилы
Зуб полотна перед обкаткой | Зуб полотна после неправильной обкатки | Зуб правильно обкатанного полотна |
Для долговечной и качественной работы пилы необходима приработка (обкатка) режущей кромки ленточной пилы. Для этого рекомендуется установить подачу полотна в размере 50% от нормальной при распиловке первых 300-400 мм2 материала. Во время приработки пилы также необходимо снизить скорость пилы для снижения вибрации.
Рекомендации по устранению неисправностей
▲ - частая причина △ - вторичная причина | |||||||||||
Тип причины | Описание неисправности | Быстрый износ | Быстрая поломка зуба | Быстрая поломка | Кривой срез | Неровная поверхность реза |
Нестабильная резка | Громкая резка | Торможение пилы | Слишком низкая производительность | Решение |
Необходимо проверить | |||||||||||
Параметры резки | Слишком высокая скорость резки | ▲ | △ | △ | ▲ | Отрегулировать скорость в соответствии с графиком параметров | |||||
Слишком низкая скорость резки | △ | △ | ▲ | Увеличить скорость резки | |||||||
Слишком высокая скорость подачи | △ | ▲ | △ | ▲ | ▲ | △ | △ | ▲ | Понизить скорость подачи | ||
Слишком низкая скорость подачи | △ | ▲ | Увеличить скорость подачи | ||||||||
Неправильное давление подачи | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | △ | ▲ | ▲ | △ | △ | Отрегулировать давление подачи | |
Станок | Направляющие далеко друг от друга | ▲ | △ | ▲ | △ | ▲ | ▲ | △ | ▲ | Отрегулировать направляющие | |
Слишком сильное натяжение пилы | ▲ | △ | Снизить натяжение пилы | ||||||||
Слишком слабое натяжение пилы | ▲ | ▲ | ▲ | △ | ▲ | ▲ | Увеличить натяжение пилы | ||||
Износ или повреждение направляющих или роликов | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | △ | △ | ▲ | ▲ | Заменить изношенные детали | ||
Неправильная скорость пилы | ▲ | △ | ▲ | ▲ | ▲ | △ | △ | ▲ | Проверить главный привод, подшипники подъемного механизма рамы | ||
Неверно установлена щетка | ▲ | △ | ▲ | ▲ | Проверить щетку | ||||||
Неравномерное опускание пильной рамы | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | △ | △ | ▲ | Проверить наличие воздуха в цилиндре, состояние масла и износ цилиндра | ||
Трение ленточной пилы о фланец шкива | ▲ | ▲ | ▲ | Проверить соосность шкива | |||||||
Неправильное крепление заготовки в тисках | ▲ | △ | ▲ | △ | △ | △ | ▲ | Проверить надежность закрепления заготовки в тисках | |||
Неверное направление хода пилы | △ | ▲ | Проверить перпендикулярный ход рамы | ||||||||
Проскальзывание проводного ремня на колесе привода | ▲ | △ | △ | ▲ | ▲ | Проверить натяжение ремня или проверить на наличие износа колесо привода | |||||
Вибрация станка | ▲ | ▲ | △ | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | Машина может быть неверно установлена или источником вибрации являются другие детали | |||
СОЖ | Неправильная жидкость для резки | ▲ | △ | △ | ▲ | △ | Сменить жидкость на СОЖ для ленточнопильных станков | ||||
Плохая подача СОЖ в зону реза | ▲ | △ | ▲ | △ | ▲ | △ | Проверить шланги для подачи СОЖ, увеличить объем подачи СОЖ | ||||
Неверная концентрация СОЖ | ▲ | ▲ | △ | Отрегулировать концентрацию СОЖ в соответствии с инструкцией | |||||||
Выбор
пилы | Несоответствующий тип пилы или шаг зуба | ▲ | ▲ | △ | ▲ | △ | △ | Выбрать шаг зуба и тип пилы в соответствии с использованием | |||
Неправильная притирка полотна | ▲ | ▲ | △ | Выполнить правильную притирку полотна | |||||||
Заклинивание пилы в заготовке | ▲ | ▲ | △ | △ | △ | △ | Правильная притирка; Правильные параметры резки; Правильное использование СОЖ | ||||
Коррозия пилы | ▲ | ▲ | △ | Хранилась слишком долго, слишком высокая влажность в помещении или низкая концентрация СОЖ при пилении | |||||||
Слишком большой износ пилы | △ | ▲ | ▲ | △ | ▲ | △ | ▲ | Сменить пилу | |||
Поврежденный зуб | ▲ | ▲ | △ | △ | △ | Сменить пилу | |||||
Плохой сварной шов | △ | ▲ | ▲ | △ | ▲ | △ | △ | Переделать шов или сменить пилу | |||
Материал заготовки | Неизвестный материал | ▲ | △ | △ | △ | △ | Уточнить материал резки. Настроить резку по параметрам соответствующим материалу | ||||
Твердые вкрапления внутри материала или поверхностные упрочнения | ▲ | ▲ | △ | ▲ | △ | Отрегулировать параметры. Обычно необходимо снизить скорость или выбрать более подходящий профиль зуба | |||||
Слишком низкая вязкость материала | △ | ▲ | ▲ | △ | ▲ | △ | Правильная форма зуба и правильные параметры. Правильный способ зажима | ||||
Необычная форма | ▲ | ▲ | △ | △ | ▲ | △ | △ | Найти правильный способ крепления | |||
Отрезанные детали мешают работе пилы | ▲ | ▲ | △ | Вовремя убирать заготовки |
Копирование материалов сайта возможно только с указанием ссылки на первоисточник - CNC1.ru