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.

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).

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.

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 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).

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.

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%.

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.