Режимы резания ленточной пилы по металлу

Обновлено: 19.05.2024

Правильный зажим материала способствует качественному пилению, влияет на точность резания и износ пилы. Поэтому необходимо учитывать разницу при зажиме материала во время работы с двухколонным станком или одноколонным.

Чрезмерное натяжение полотна может привести к его разрыву. Недостаточное натяжение приводит к уводу полотна при пилении и разрушению. На станках с ручным натяжением лучше немного его перетянуть, чем недотянуть, если точное значение величины натяжения неизвестно.

Плохое выравнивание направляющих или шкивов, а также неисправности других элементов станка (подшипников и т. п.), приводит к разрушению полотна или значительному сокращению его ресурса. Эксплуатируйте и обслуживайте ленточнопильный станок в соот-ветствии с требованиями, приведенными в его Руководстве.

Смазывающе-охлаждающая жидкость требуется для пиления большинства материалов. Подбирайте СОЖ и ее концентрацию в соответствии с распиливаемым материалом.

2. Обкатка ленточных пил

Правильная обкатка гарантирует долгий срок службы инструмента

У новой пилы зубья имеют очень острую режущую кромку
Благодаря правильной обкатке режущая кромка приобретает оптимальное закругление
Чрезмерная нагрузка на изделие при неправильной обкатке приводит к образованию микросколов на режущей кромке

Величина подачи при обкатке нового изделия должна соответствовать 50% от рекомендуемой для разрезаемого материала. Это позволит избежать микросколов из-за образования слишком толстой стружки.

Работу инструмента могут сопровождать вибрация и резкие звуки. В этом случае достаточно немного снизить скорость резания. При резке заготовок небольшого сечения в режиме обкатки необходимо разрезать около 300 см2 материала. При обработке заготовок большого размера мы рекомендуем производить обкатку в течение 15 мин. После обкатки следует медленно увеличивать величину подачи до рекомендуемой.

Требуемый режим обкатки новой модели определяется как 50% от рекомендуемой величины подачи и 50% от величины скорости резания. Очень важно во время обкатки избегать вибрации. При ее возникновении необходимо снизить скорость резания. После работы в режиме обкатки в течение 15 минут или после резки ок. 300 см 2 материала следует постепенно увеличивать сначала скорость резания, а затем подачу до табличных величин.

Перед началом работы произведите контроль натяжения ленточного полотна по металлу, которое должно составлять ок. 300 Н/ мм2, а также процент содержания масла в смазочно- охлаждающей жидкости. FLAMME предлагает для этих целей ручной рефрактометр и прибор для измерения натяжения.

3. Зубья ленточных пил

Постоянный шаг — расстояние между зубьями не изменяется.

Переменный шаг— маленькие и большие зубья попеременно. Эти пилы используются чаще из-за меньшей вибрации во время резания, лучшего удаления стружки и более точной поверхности среза. Срок работы их больше.

Технический персонал ООО «Инструментальная система ПТК» готов помочь Вам правильно выбрать ленточное полотно по металлу.

Расшифровка обозначений формы зуба и рекомендации по выбору ленты:

S → постоянный шаг, передний угол 0°

Для резки материалов, дающих короткую стружку, сталей с высоким содержанием углерода, инструментальных сталей и чугуна, заготовок маленьких поперечных сечений, тонкостенных профилей.

Эта форма зуба используется преимущественно для резки труб и тонкостенных профилей, а также при неглубоких резах.

Для резки хрупких (ломких) материалов и заготовок больших поперечных сечений.

К → постоянный шаг, передний угол 10°

Для резки материалов, дающих длинную стружку, вязких ма-териалов, цветных металлов и сталей с содержанием углерода < 0,8 %, улучшенных сталей, нержавеющих и кислотостойких ста¬лей, для заготовок большого поперечного сечения.

Это наиболее универсальная форма зуба, используется в большинстве случаев, если позволяет шаг.

W → переменный шаг, передний угол 0°

WP → переменный шаг, передний угол 10°

WEP → переменный шаг, передний угол 18°

Переменный шаг дает возможности достичь резки с пониженной вибрацией.

Форма WEP используется для обработки сталей, дающих сливную стружку (например, нержавеющих).

4. Геометрия пилы

b — ширина изделия
s — его толщина
h — глубина впадины между зубьями

t — шаг зуба
α — угол наклона зуба
y — задний угол зуба
w — ширина пропила

5. Формы зуба

Различные формы зуба инструмента FLAMME оптимальным образом комбинируются с режущими материалами и размерами полотна.

Тип зуба L (с увеличенным промежутком между зубьями)

Передний угол = 0°, для резки: - мягких материалов (алюминий и древесина) только в ассортименте пил из инструментальной стали.

Тип зуба S (стандартная форма зуба)

Передний угол = 0°, для резки:

материалов, образующих короткую стружку
сталей с высоким содержанием углерода

Передний угол положительный, для резки:

полых и угловых профилей
стальных балок
заготовок в пакете
в условиях повышенной вибрации

в условиях универсального использования
цветных металлов и сталей
профилей и сплошных материалов

Форма зуба WH

Положительный передний угол и переменная высота зуба, для резки:

высокой мощностью резания
заготовок сплошного сечения
материалов, образующих короткую стружку
улучшенных сталей

Форма зуба WV

с высокой мощностью резания
заготовок сплошного сечения
материалов, образующих длинную стружку
коррозионностойких сталей
жаропрочных суперсплавов

Трапецеидальный зуб Т

Передний угол положительный, для:

обеспечения высокой мощности резания
получения лучшей чистоты поверхности реза

Форма зуба TSN

Передний угол отрицательный, специально для резки:

валов с поверхностной закалкой
закаленных сталей с твердостью до 62 HRC, высокомарганцовистых сталей, высокохромированных заготовок
заготовок диаметром до 300 мм

6. Виды разводки ленточных пил по дереву

Разводка зубьев, при которой зубья попеременно отклоняются влево и вправо от плоскости полотна, обеспечивает свободу скольжения в пропиле.

SD — стандартная разводка

Применяется при толщине разрезаемого материала от 5 мм универсально для стали, чугуна и цветных металлов.

При постоянном шаге последовательность разводки зубьев — влево / вправо / прямо. При переменном шаге один зуб внутри одного шагового интервала остаётся неразведённым. Другие зубья в интервале разводятся попеременно влево / вправо.

SFN — ступенчатая

Различная ширина разводки зубьев позволяет им по очереди включаться в работу, повышая при этом стойкость и производительность ленточной пилы.

GS — групповая разводка

Этот вид используется для шага зуба от 4 до 18 tpi с целью получения лучшей чистоты поверхности

WS — волновая разводка

При резке заготовок с толщинами до 5 мм, таких как листовое железо, тонкостенные трубы и профили, мы рекомендуем использовать волновой вид.

Постоянный шаг

Различают постоянный шаг с одинаковым расстоянием между зубьями и переменный шаг с различными расстояниями между зубьями внутри одного шагового интервала.

Переменный шаг

Переменный шаг обозначается двумя цифрами, на¬пример, 2-3 tpi. Это значит, что внутри шагового интервала максимальное расстояние между зубьями задано шагом 2 зуба на дюйм, а минимальное - шагом 3 зуба на дюйм.

7. Режимы резания

Выбор скорости пиления

Необходимо помнить, что в процессе пиления происходит нагревание инструмента. Чем больше скорость во время пиления, тем выше температура нагревания.

Ленточные пилы для труб имеют следующие температурные ограничения:

RAPID около 200°С
RASANT 600°С
ORIFLEX BI-HSS 800°С

Выбор скорости пиления зависит следовательно от типа изделия, от размеров материала и от плотности материала.

Форма стружки поможет Вам в выборе правильной скорости движения рамы в процессе резания:

а) тонкая или дробленая стружка — увеличьте скорость опускания рамы или уменьшите скорость пиления

b) — толстая ил и синяя стружка — уменьшите скорость рамы, проверьте эмульсию

— слишком тонкая стружка — забиты щели между зубьями, используйте инструмент с большими зубьями, уменьшите подачу или увеличьте скорость пиления

с) спиральная стружка — параметры подобраны правильно

Слишком высокая скорость движения рамы (подачи] при резании вызывает «дрожание» станка и увеличение уровня шума. Чрезмерная подача может привести к срезанию зубьев или разрыву полотна.

Недостаточная подача приводит к деформационному упрочнению заготовки и затуплению зубьев. Контролируйте подачу по форме стружки.

Чрезмерное увеличение скорости работы приводит к повышенному образованию тепла, затуплению зубьев или их срезанию, особенно в полотнах из углеродистой стали. Смотрите рекомендации по режимам работы для различных материалов.

8. Рекомендации по выбору шага зубьев

8.1. Подбор полотна

Подбирается в зависимости от станка

У горизонтальных станков ширина задается производителем. Вертикальные станки позволяют варьировать ширину полотна. При увеличении ширины увеличивается стабильность инструмента. Если необходимо выпиливать контуры, ширину пилы задает самый маленький радиус (см. таблицу ниже).

Материал изготовления

FLAMME предлагает 4 основных группы материалов:

инструментальная сталь;
биметалл;
твердый сплав;
алмазная крошка.

Режущий материал подбирается в зависимости от твердости материала, который предполагается пилить.

Правильный шаг зубьев

Для достижения оптимальных результатов очень важно выбрать правильный шаг зуба.

1. Очень маленький шаг зуба может привести к неровному пилению.

Стружка забивает углубление между зубьями, что приводит к отклонениям во время распиловки, а также может быть причиной поломки зубьев.

3. Если шаг большой, зубья могут сломаться, т. к. давление на каждый зуб во время пиления возрастает.

Рекомендуется задействовать не менее трех зубьев, чтобы достичь оптимальных результатов. Для низкоуглеродистых сталей и других легко обрабатываемых материалов оптимальное число работающих зубьев — 6-12, для труднообрабатываемых материалов — 12-24.

Положение материала в губках тисков влияет на правильный выбор зубьев ленточных полотен.

Настройка ленточной пилы по металлу

Верно выполненная настройка ленточной пилы по металлу увеличит стойкость режущего инструмента во время непрерывной работы. В ленточном пилении стойкость ленточного полотна (пилы) оценивается по общему количеству отрезанного материала (м²), но чаще всего – по количеству материала на один метр погонный полотна пилы (м²/м пог.), а также по количеству отрезанных заготовок (шт.; резов).

Как правило, неправильные настройки ленточнопильного станка и полотна в частности являются основными причинами выхода ленточных пил из строя является, среди которых:

разрушение зубьев пилы на участке полотна длиной более 100 мм;
разрыв полотна пилы в любом месте;
отклонение от прямолинейности пропила («увод») вследствие износа режущих кромок зубьев;
износ или смятие спинки полотна пилы.

Предприятия оправданно стараются минимизировать финансовые расходы на обеспечение производства, это относится и к покупному режущему инструменту. В связи с этим к ленточным пилам предъявляется такое требование как максимально возможный срок службы при минимальных финансовых затратах. Одна же из задач технических специалистов и обслуживающего персонала – обеспечить выполнение и соблюдение всех необходимых требований, чтобы это условие выполнялось, то есть обеспечить максимально возможный срок службы полотна ленточнопильного станка и при этом сохранить требуемую производительность и технологию. Именно для достижения этой цели необходима точная настройка ленточной пилы по металлу.

Настройки ленточных пил с целью повышения их стойкости, в значительной мере зависит от совокупности следующих факторов.

Настройка режимов резания ленточной пилы

При подготовке к работе ленточнопильного станка важным является точность выбора параметров режимов резания: скорости резания (м/мин) и производительности (см²/мин). Тут следует учитывать, что для каждой группы материалов и типоразмеров заготовок в справочных данных каждого производителя ленточных полотен существуют рекомендованные настройки диапазона режимов резания. Принимая минимальные значения диапазона, получаем наибольшую стойкость полотна пилы, но низкую производительность, и наоборот, если настройка ленточной пилы по металлу предполагает максимальные режимы резания, то на выходе получим высокую производительность, но меньшую стойкость инструмента.

Например, для биметаллических пил Eberle, при пилении круглой заготовки Ø 100 мм из стали 45, рекомендуются следующие настройки режимов резания:

скорость резания: V = 65 - 75 м/мин;
производительность: Q = 41 - 67 см²/мин.

Для обеспечения наибольшей стойкости пилы принимаем меньшие значения диапазона: V = 65 м/мин; Q = 41 см²/мин. (время реза составит 1,9 минут). Для повышения производительности пиления – используем высшее значение: V = 75 м/мин; Q = 67 см²/мин (время реза составит 1,2 минуты).

Выбор ленточного полотна

Правильность выбора параметров ленточного полотна (типоразмеров, материала, марки, формы зуба, шага зубьев) в зависимости от формы и материала отрезаемых заготовок также имеет большое значение при подготовке станка к работе и настройках ленточной пилы.

Шаг зубьев полотна пилы обязательно должен соответствовать габаритам заготовки (пакета заготовок), а форма зубьев пилы – марке обрабатываемого материала. Например, для металлов, образующих короткую стружку, хрупких материалов из высокоуглеродистых, инструментальных сталей и чугунов, тонкостенных профилей следует применять пилы со стандартным зубом «N», у которого передний угол 0°, а для сплошных вязких материалов, дающих удлиненную стружку, железонесодержащих металлов и сплавов следует применять пилы, имеющие положительный передний угол 12-15°, так называемый зуб-крючок «CS». Это связано с тем, что данные материалы склонны к образованию наклепа.

Для пиления труднообрабатываемых, жаропрочных, нержавеющих, титановых и никелевых сплавов целесообразно применять твердосплавные ленточные пилы (с твердосплавными напайными пластинами на зубьях). Это позволит увеличить стойкость и производительность как минимум в 3-5 раз.

Влияние материала и формы заготовки на настройки ленточной пилы

Марка материала и форма обрабатываемых заготовок, а также качество материала заготовок вносит свои коррективы при подготовке оборудования к работе.

При настройке биметаллической ленточной пилы по металлу к пилению труднообрабатываемых металлов и сплавов нужно быть готовым, что стойкость пил может снижаться в несколько раз, либо инструмент практически сразу выйдет из строя. В этом случае целесообразно применять твердосплавные пилы.

Кроме того, значительно снижает ресурс инструмента наличие в структуре заготовки песка, раковин, неоднородной твердости, а также наличие на поверхности заготовок окалины.

При пилении пакетов заготовок необходимо следить за надежностью его крепления в зажимном устройстве станка, поскольку проворачивание хотя бы одной заготовки в пакете приводит к выкрашиванию режущих кромок зубьев пилы и преждевременному выходу ее из строя.

При разрезании тонкостенных труб и профилей на режущие кромки зубьев действуют неравномерные и ударные нагрузки из-за того, что первоначально режется сплошная часть заготовки (например, у трубы), а затем зона резания смещается на тонкие стенки. Из-за этого происходит увеличение вибрационной составляющей резания и, как следствие, – микроскалывание режущих кромок зубьев. В связи с этим наблюдается падение ожидаемой стойкости инструмента до 50-60%. Всё это необходимо учитывать при выполнении настроек ленточной пилы.

Конструктивные особенности лентопила при общих настройках

Конструктивные особенности ленточнопильного оборудования имеют большое значение при проведении настроек ленточной пилы для работы.

Для основных серийных производств требуются промышленные высокопроизводительные станки с жесткой двухколонной конструкцией и наличием устройств обратной связи. Для небольших и вспомогательных производств подойдут упрощенные двухстоечные станки или станки с консольным расположением пильной рамы. Ширина полотна – важный фактор увеличения возможностей ленточного пиления, повышения стойкости, производительности и мощности (режущей способности).

Влияние технического состояния станка на настройки ленточной пилы

Техническое состояние ленточнопильного станка и его отдельных узлов (узла натяжения, шкивов и подшипников, твердосплавных и роликовых направляющих, равномерности и плавности опускания пильной рамы) имеют большое значение при настройках ленточной пилы по металлу.

Необходимо периодически контролировать и проверять усилие натяжения ленточного полотна с помощью тензометра. В зависимости от ширины полотна оно должно быть в пределах 140 - 300 Н/мм² (1400 - 3000 кгс/см²). Для полотен размером 13х0,65 и 20х0,9 - 1400 - 2000 кгс/см²; для полотен размером 27х0,9 и 34х1,1 - 1800 - 2500 кгс/см²; и для полотен размером 41х1,3 - 80х1,6 - 2100 - 3000 кгс/см². Это предотвратит преждевременный выход пилы из строя.

Шкивы должны находиться в одной плоскости параллельно друг другу, не иметь биения и регулярно очищаться от стружки.

Зазор между твердосплавными направляющими пластинами и полотном пилы должен быть отрегулирован согласно паспортным данным станка.

Пильная рама должна быть жестко закреплена на станине и плавно перемещаться по направляющим станка без рывков и «провалов».

Настройка и контроль вышеназванных параметров продлит работу оборудования и ленточного полотна.

Ленточная пила по металлу и СОЖ

Качество и концентрация применяемой смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в значительной степени влияет на ресурс ленточной пилы. СОЖ должна иметь ту концентрацию, которая рекомендована для обрабатываемой марки материала. Это должна быть качественная синтетическая или полусинтетическая водорастворимая эмульсия на масляной основе, которую необходимо менять 1-2 раза в год, а также производить промывку всей системы ее подачи.

При настройке ленточной пилы по металлу к работе необходимо обеспечить обильную подачу СОЖ в зону резания. Применение некачественной СОЖ может снижать стойкость полотна пилы на 10-20%.

Приработка нового полотна пилы

Качество приработки нового ленточного полотна важное условие правильно выполненных настроек перед работой. Новая ленточная пила имеет сверхострые режущие кромки с минимальными радиусами при вершине, которые очень легко и быстро скалываются, что приводит к быстрому выходу из строя ленточного полотна. Поэтому для увеличения срока службы пилу необходимо приработать, т.е. произвести пиление материала на сниженных режимах резания: подачу следует снизить на 50%, а скорость резания на 10-20% от рекомендуемых для данной заготовки.

При настройке биметаллической ленточной пилы по металлу на таких режимах резания следует отрезать примерно 300–500 см², твердосплавными пилами 1500–3000см² материала, после чего следует плавно увеличить режимы резания до рекомендуемых.

Опытным путем в ходе многочисленных исследований и испытаний установлено, что если все вышеперечисленные настройки выполняются, то ориентировочную теоретическую стойкость биметаллических ленточных пил Eberle шириной 20-41 мм (наиболее распространенные), при работе на жестких двухколонных станках при пилении углеродистых конструкционных и низколегированных сталей, можно рассчитать так: принимается 1,5–3,0 м² материала на погонный метр полотна пилы.

При использовании недорогих и нежестких моделей станков консольного типа вышеуказанные параметры расчета теоретической стойкости следует уменьшать на 25-50%.

При пилении углеродистых конструкционных и легированных сталей твердосплавными пилами стойкость, как и производительность, возрастает в среднем в 2-3 раза. На это необходимо обращать особое внимание, так как стоимость такого инструмента в среднем в 3-4 раза выше по сравнению с биметаллическими пилами.

Что же касается труднообрабатываемых, жаропрочных, коррозионностойких, титановых и никелевых сплавов, то теоретическая стойкость рассчитывается как 0,2-0,5 м² материала на 1 м. пог. ленточного полотна.

Резание ленточной пилой: расчет эффективности

Резание ленточной пилой на практике оценивается на основе режимов резания. Решающими факторами являются время резания и качество отрезаемых заготовок. Можно выделить следующие критерии процесса резания на ленточнопильном станке по металлу:

пропиленная поверхность за единицу времени. Она зависит от режущей способности пилы, от материала заготовки, а также от подачи пильной рамы станка, от различных установочных параметров;
параметры стойкости ленточной пилы. Выбор стойкости как критерий использования ленточной пилы, описывается, среди прочего, её износом;
увод пилы. В качестве "увода" пилы во время процесса пиления обозначается отклонение полотна пилы и вызванное этим изменение размеров поверхности резания у произведенной детали, по сравнению с заданными идеальными размерами плоскости резания, обусловленными кинематикой ленточнопильного станка;
структура наружной поверхности пропиленной плоскости.

Для оценки процесса резания ленточной пилой могут быть также использованы появляющаяся волнистость или следы вибрации на поверхности резания. Кроме того, на всех поверхностях, полученных при пилении пилами с определенной разводкой зубьев, можно наблюдать отражение контура детали.

В процессе обработки заготовки на ленточнопильных станках, выделяют следующие режимы резания: подача (S) - величина перемещения пильной рамы, мм/мин.; скорость (V) - скорость движения зубьев пилы в направлении главного движения, м/мин. Применение двух прямолинейных движений - главного и вспомогательного, позволяет получить необходимую траекторию движения каждого зуба пилы. При определении силы резания ленточной пилой необходимо знать толщину срезаемого одним зубом слоя разрезаемого материала. Кинематическая схема резания, приведенная на рис. 1, иллюстрирует величину подачи на один зуб пилы Sz, или величину срезаемого слоя.

Рис. 1. Кинематическая схема резания ленточной пилой

Зная шаг зубьев, t, скорость движения пилы, V и подачу S, можно определить величину Sz:

где Sz - подача на один зуб пилы, мкм; t - шаг зубьев, мм; s - подача пилы, мм/мин; V - скорость движения пилы, м/мин.

При проведении исследовательских работ были использованы сведения по скоростям резания различных металлов и сплавов, предлагаемые фирмами-производителями ленточнопильных станков. Для определения подачи ленточной пилы в зависимости от скорости резания и шага зубьев t, мм (T.P.I.) применяемых пил, проведены эксперименты по пилению прямоугольного проката В=100 мм, из стали 45. На станке была установлена биметаллическая ленточная пила М 42 T.P.I. – 3/4 (t=7.3 мм.). Резание ленточной пилой производилось при скорости пилы V=60 м/мин. С применением СОЖ. Пила была предварительно приработана. Подача варьировалась от 10 до 140 мм/мин. До проведения эксперимента расчетным путем определены величины подач на зуб Sz, представленные на рис. 2.

Рис. 2. Подача на зуб (Sz) при резании ленточной пилой

По результатам исследований установлено, что тонкая, вьющаяся и упругая стружка образуется при подачах на зуб 7.2 - 8.4 мкм, что указывает на правильность выбора подачи. При меньших подачах стружка порошкообразная, тонкая, при больших подачах толстая, с цветами побежалости. На основании проведенных экспериментов для построения графика зависимости подачи от скорости пилы, представленного на рис. 3, принята подача на зуб 8 мкм.

Рис. 3. График зависимости минутной подачи от скорости ленточной пилы

Используя данный график и зная скорость ленточной пилы можно весьма просто определять и устанавливать требуемую подачу для разных пил с различным шагом зубьев, при этом режим резания будет оптимальным.

Как было установлено, процесс резания ленточной пилой специфичен, т.к. при резании каждым зубом срезается очень тонкие слои металла. Толщина срезаемого слоя (подача на зуб Sz) получается в пределах 0.5-20 мкм. Фактические действующие усилие резания и усилие подачи при заданных режимах резания могут быть пределены только экспериментально.

На станке была установлена биметаллическая ленточная пила М 42 с шагом зубьев (T.P.I.) 2/3 (t=10мм.). Обрабатываемая заготовка прямоугольного сечения В=200 мм., из стали 45. Резание производилось при скорости V=60 м/мин., с применением СОЖ, предварительно приработанной пилой, с подачами 12, 24, 48, 72, 96 и 120 мм/мин. Усилия резания определялись косвенно по показаниям цифрового ваттметра, установленного в частотном преобразователе системы управления главным двигателем станка и расчетом тянущего усилия на приводном диске. Мощность, затрачиваемая на холостой ход ленточной пилы, вычиталась. Усилие подачи измерялось электрическим тензометрическим динамометром DH-FGA-500. Датчик динамометра устанавливался и крепился на столе станка. Результаты эксперимента представлены на рис. 4.

Рис. 4. Зависимость усилия резания ленточной пилой от подачи

Пятое и шестое резание изношенной ленточной пилой не производилось, из-за затупления приведшего к уводу пилы на четвертом резе.

На основании проведенного эксперимента установлены зависимости между усилием резания Pz и усилием подачи Pу для новой пилы и пилы с изношенными зубьями.

Выражение к новой пиле: Рz/Py ≈ 1;

Выражение к изношенной пиле: Рz/Py ≈ 0,7.

Анализируя полученные результаты, следует отметить, что толщина среза Sz влияет на усилие резания Pz в меньшей степени, чем это следует из закона прямой пропорциональности, потому, что с увеличением толщины среза усадка стружки не остается постоянной, а неизменно уменьшается.

Используя полученные в эксперименте величины Pz при устанавливаемых подачах, как значение координат построим в линейных координатах график результатов измерения сил резания ленточной пилой (рис. 5).

Рис. 5. График результатов измерения сил резания ленточной пилой

Через экспериментальные точки проводим плавную выравнивающую линию, графически приближенно выражающую искомую функциональную зависимость Pz = f(Sz)

Полученная кривая схожа с параболой, поэтому искомую зависимость можно аппроксимировать функцией степенного вида:

где коэффициент с и показатель степени u являются константами. Для нахождения значений данных величин проведем логарифмирование данной зависимости

lg Pz = lg c + u lg Sz

Значения показателя степени u находим аналитическим способом. На выравнивающей кривой берем точки H1 (Pz1 = 464, Sz1 = 12); H2 (Pz2 = 750, Sz2 = 24); H3 (Pz3 = 1215, Sz3 = 48); H4 (Pz4 = 1610, Sz4 = 72); H5 (Pz5 = 1970, Sz5 = 96); H6 (Pz6 = 2320, Sz6 = 120); Подставляя в представленное выше выражение значения координат Pz и Sz взятых точек получим ряд уравнений вида:

lg Pz1 = lg c + u lg Sz1;

lg Pz2 = lg c + u lg Sz2;

lg Pzi = lg c + u lg Szi;

Объединяя попарно эти уравнения и решая системы из двух уравнений исключением коэффициента с получаем выражения для u:

u = (lg Pz1 - lg Pz2) / (lg Sz1 - lg Sz2);

u = (lg Pz1 - lg Pz3) / (lg Sz1 - lg Sz3);

u = (lg Pz1 - lg Pzi) / (lg Sz1 - lg Szi);

u = (lg Pz2 - lg Pz3) / (lg Sz2 - lg Sz3);

u = (lg Pz(i-2) - lg Pzi) / (lg Sz(i-2) - lg Szi);

u = (lg Pz(i-1) - lg Pzi) / (lg Sz(i-1) - lg Szi).

Значения показателя степени u получим примерно равным 0.7. Поскольку значения u примерно равны во всех выражениях, это означает, что зависимость Pz = f(Sz) может быть удовлетворительно аппроксимирована вышеприведенным степенным уравнением. Значение показателя степени u принимаем равным среднему арифметическому всех вычисленных значений, т.е. 0.7. Зная значение показателя степени u можно представить формулу силы резания в уточненном виде:

P = Kp * σв * Sz(0,7) * b;

Для примера, используя данное уравнение, определим усилие резания ленточной пилой заготовок из стали 45 (σв = 650 Н/мм2) при подачах на зуб от 1 до 20 мкм, количество зубьев, находящихся в зоне резания k*=3,10,20,30 и построим соответствующий график, приведенный на рисунке 6.

Таким образом, после проведения эксперимента удалось уточнить формулу силы резания ленточной пилой для обработки на ленточнопильных станках и сделать вывод о зависимости усилия резания и усилия подачи для новой и уже изношенной пилы.

где S – площадь поперечного сечения заготовки, см2;
t – время резания заготовки, мин.
Толщина стружки Sz (мм) – слой материала, снимаемый одним зубом пилы. Для различных групп материалов выведены рекомендуемые значения величины Sz, к которым необходимо стремиться при расчете режимов резания.

Ниже приведены некоторые справочные значения Sz:

стали углеродистые Sz=0,0059-0,0086 мм;
стали коррозионностойкие Sz=0,0033-0,0052 мм;
сплавы на никелевой основе Sz=0,0023-0,0029 мм.

В идеале, режимы резания должны быть подобраны для каждой заготовки из всей обрабатываемой номенклатуры и соблюдаться оператором ленточно-отрезного станка при пилении. Однако на практике, данное условие выполняется далеко не на всех производствах. Во многих случаях, резка производится на основании опыта резчика. Можно сказать интуитивно.

Исходя из данного обстоятельства необходимо учесть несколько основных аспектов, на которые нужно обращать внимание при резании:

Назначение высокой скорости резания. Об этом свидетельствует желтый или фиолетовый цвет стружки, испарение СОЖ при выходе пилы из заготовки, общий сильный нагрев отрезаемых заготовок. Так же, при высокой скорости пила вибрирует и, как говорят резчики, «пищит». Это создает, как некомфортные условия работы, так и снижает стойкость пилы.

Назначение низкой подачи. Об этом свидетельствует мелкая пылевидная или элементная стружка. Поэтому нельзя допускать, чтобы пила работала на одном месте без снятия стружки, даже в процессе приработки, когда необходимо снизить нагрузку на зуб.

Назначение высокой подачи. Об этом свидетельствует толстая плотная стружка. При этом зачастую наблюдаются вибрации пильной рамы, особенно на консольных станках.

Из вышесказанного следует, что хорошим индикатором правильных режимов резания является форма и цвет образующейся стружки. Для заготовок сплошного сечения из сталей стружка тонкая, серебристого цвета, в виде умеренно упругих спиралей.

При резании заготовок профильного сечения, длинная спираль образовываться не успевает, получаются короткие элементы, однако они должны быть тонкими и серебристого цвета.
Кроме этого, свидетельством неправильных режимов резания являются низкая стойкость ленточных пил или любые отклонения поверхности заготовки после реза. Наиболее часто встречается отклонение от прямолинейности (волнистость). Причем, чем ниже обрабатываемость материала, тем больше влияние на стойкость и качество поверхности оказывает несоответствие режимов резания.

В данной статье мы постарались коснуться некоторых очень важных аспектов ленточного пиления. Имея своих технических специалистов с собственным опытом пиления, а также возможность технической поддержки от мирового производителя ленточного полотна WIKUS, Германия, компания ВИ-МЕНС, по традиции, оказывает профессиональную поддержку своим Заказчикам в виде консультаций или полноценного технического аудита для решения каждой конкретной задачи.

Читайте также:

Диаметр, мм	Зубьев на дюйм	Диаметр, мм	Зубьев на дюйм
до 10	14	до 25	10/14
10 - 30	10	15 - 40	8/12
30 - 50	8	25 - 55	6/10
50 - 80	6	40 - 80	5/8
80 - 120	4	55 - 120	4/6
120 - 200	3	80 - 150	3/4
200 - 400	2	120 - 350	2/3
300 - 700	1,25	250 - 500	1,4/2
> 600	0,75	> 500	0,75/1,25

Стенка S, мм	Наружный диаметр, мм
Стенка S, мм	20	40	60	80	100	120	150	200	300	500
2	14	14	14	14	14	14	10/14	10/14	8/12	6/10
3	14	14	14	10/14	10/14	10/14	8/12	8/12	6/10	5/8
4	10/14	10/14	10/14	8/12	8/12	8/12	6/10	6/10	5/8	4/6
5	10/14	8/12	8/12	8/12	6/10	6/10	5/8	5/8	4/6	4/6
6	8/12	8/12	6/10	6/10	5/8	5/8	5/8	5/8	4/6	3/4
8	8/12	6/10	6/10	6/10	5/8	5/8	5/8	5/8	4/6	3/4
10	6/10	5/8	5/8	5/8	5/8	4/6	4/6	3/4	3/4
12	5/8	5/8	5/8	4/6	4/6	4/6	3/4	3/4	3/4
15	5/8	5/8	4/6	4/6	4/6	4/6	3/4	2/3	2/3
20	4/6	4/6	4/6	3/4	3/4	2/3	2/3	2/3
30	3/4	3/4	3/4	3/4	2/3	2/3	2/3
50	2/3	2/3	2/3	2/3