4 tpi какое расстояние между зубьями. Полотно для ленточной пилы

Являются паспортными характеристиками, указанными в инструкции по эксплуатации станка, то шаг зубьев должен быть тщательно подобран в зависимости от размеров и формы распиливаемых заготовок. Правильный выбор шага зубьев обеспечивает длительный срок службы пилы: оказывает надлежащее давление зубьев и достаточные размеры впадины между зубьями для отвода стружки.

Ленточные пилы по металлу производятся с постоянным или переменным шагом. Шаг, или TPI, - это английское сокращение от Tooth Per Inch, обозначающее количество зубьев на дюйм, равное 25,4 мм. Переменный шаг более предпочтителен при резке металла, так как имеет гораздо больший рабочий диапазон по сравнению с постоянным шагом, что уменьшает шум и вибрацию, возникающие при пилении.

Существуют определенные правила, выявленные экспериментальным путем:

• Как минимум на длине реза должны находиться 3 зуба. Если меньше, то зуб может запасть и сломаться.
• Максимально на длине реза могут находиться 24 зуба. В случае, когда количество зубьев перекрывает максимальное значение, впадина между зубьями не вмещает стружку, пила перегревается, срок службы существенно сокращается.
• Оптимальное количество зубьев на длину реза - от 6 до 12.

Для облегчения выбора шага зубьев используют специальные таблицы

• Выберите таблицу согласно форме заготовки
• Подберите шаг зубьев, учитывая размеры распиливаемой заготовки

Табл. 1. Заготовки сплошного сечения

Пакетная резка

Для резания полнотелых заготовок

Таб. 2 Заготовки профильного сечения и трубы

Выбираем максимальный размер отрезаемой детали. Затем выбираем толщину стенки. Пересечение этих двух параметров в таблице показывает рекомендуемый шаг зубьев. Для более быстрой резки можно использовать ближайший больший шаг. Более мелкий шаг использовать не рекомендуется, так как переполнение впадин между зубьями стружкой ведет к выходу из строя пилы.

Биметалл (Bimetal) - режущая часть полотна, которая напаивается лазером к основе сделанной из пружинной стали, является сложным сплавом нескольких металлов, полученных различными способами. Bimetal HSS М42 (аналог 10Р2М10К8) и HSS М51 (аналог 12Р10М4К10) могут изготавливаться способом взаимного одновременного литья, синхронного прессования либо гальванического нанесения. В случае с ленточными пилами по металлу, разные производители применяют отличные способы их изготовления, от этого и зависит качество полотна, его прочность и срок эксплуатации.

Описание ГОСТ Р 53924-2010

ГОСТ Р 53924-2010 подготовлен ОАО "ВНИИИНСТРУМЕНТ", внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 95 "Инструмент", утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 ноября 2010 г. N 399-ст. ГОСТ распространяется на бесконечные ленточные пилы для резки сортового и фасонного проката, литья, листового материала, труб и других изделий из черных и цветных металлов, а также неметаллических материалов на ленточнопильных станках.
ГОСТ Р 53924-2010 включает в себя модифицированные основные нормативные положения следующих международных стандартов:
- ИСО 4875-1:2006 "Полотна ленточных пил по металлу. Часть 1. Словарь" (ISO 4875-1:2006 "Metal-cutting band saw blades - Part 1: Vocabulary");
- ИСО 4875-2:2006 "Полотна ленточных пил по металлу. Часть 2. Характеристики и размеры" (ISO 4875-2:2006 "Metal-cutting band saw blades - Part 2: Characteristics and dimensions").
В настоящем стандарте использованы следующие нормативы:
ГОСТ 3882-74 Сплавы твердые спеченные. Марки (ИСО 513-75 "Материалы твердые инструментальные для обработки резанием. Обозначение основных групп стружкоудаления и групп применения", MOD).
ГОСТ 5950-2000 Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия.
ГОСТ 19265-73 Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия.

Варианты изготовления ленточных полотен:

1 - полотна из инструментальной легированной стали по ГОСТ 5950;
2 - полотна биметаллические (материал режущей части - быстрорежущая сталь по ГОСТ 19265);
3 - полотна из инструментальной легированной стали с зубьями, оснащенными твердым сплавом по ГОСТ 3882;
4 - полотна для фрикционной резки (под действием возникающего при трении нагрева) из стали, стойкой к усталостности.

Типы разводки зубьев:

1. Стандартная разводка: Поперечная разводка каждого зуба попеременно вправо и влево.
Примечание - не применяется для полотен, предназначенных для работ по черным металлам.

Рисунок - Разводка двух смежных зубьев через один неразведенный.

2. Разводка двух смежных зубьев через один неразведенный: Разводка одного зуба вправо, одного влево, одного - без разводки.

Рисунок - Разводка двух смежных зубьев через один неразведенный

3. Волнообразная разводка: Поперечная разводка групп зубьев с регулярной переменой направления разводки вправо и влево.

Рисунок - Волнообразная разводка

4. Групповая разводка: Поперечная разводка нескольких зубьев попеременно вправо и влево, за ними один, как минимум, неразведенный.

Рисунок - Групповая разводка

Общая разводка зубьев ленточных пил всех исполнений - по усмотрению изготовителя.
Разводка зубьев с боковых сторон полотна должна быть равной.
Предельные отклонения разводки - ±0,05 мм.
Допуск прямолинейности боковых сторон полотна в поперечном направлении по всей ширине не разведенной части должен быть не более 2 мкм/мм.

Основные размеры полотен должны соответствовать указанным в таблице

Длина бесконечных ленточных пил определяется в соответствии с типом используемого станка.

Маркировка и обозначение ленточных полотен

Пример расшифровки из маркировки нанесенной на ленточное полотно Honsberg BI/М42 S 20х0.9х2362 мм, 10/14TPI:
Honsberg - немецкий производитель ленточного полотна;
BI/М42 - материал режущей части зубьев биметалл М42;
S - профиль зуба Spectra с передним углом 0°;
20 - ширина полотна в мм;
0.9 - толщина полотна в мм;
2362 - длинна "бесконечного", сваренного в кольцо полотна в мм;
10/14 - переменный шаг зубьев, указывает, что на первый дюйм ленточного полотна придется 10 зубьев, на второй 14 зубьев, которые в дальнейшем будут чередоваться по всей длине через каждые 2.54 сантиметра (Дюйм=2.54 см);
TPI - аббревиатура от Teeth Per Inch, переводится, как количество зубьев на дюйм.

Все зубья одинаковые и расположены на одинаковом расстоянии.

- "маленькие" и "большие" зубья чередуются через каждый дюйм и получается, что на один дюйм приходится один постоянный шаг зубьев, на второй - другой. Ленточные полотна с переменным шагом зуба наиболее предпочтительны при резке металла, так как имеют более широкий, по сравнению с постоянным шагом, рабочий диапазон, а также снижают вибрацию и шум ленточного полотна.

Отличие ленточных полотен М42 и М51.
Режущая кромка полотна М51 чуть тверже, чем у полотен М42, но и более хрупкая. Из-за хрупкости, полотна М51 имеет смысл использовать при пилении сплошных заготовок не склонных к вибрациям, например, оно отлично подойдет для пропила кругляка из нержавейки, который не сможет распилить полотно М42. Стойкость ленточного полотна М51, как правило, на 10-20% выше, чем у пил с материалом режущей кромки из М42. Еще один важный момент, полотна М51 не могут быть шириной менее 27 мм, а самый мелкий шаг зубьев будет 4/6 TPI (первый дюйм - 4 зуба, второй дюйм - 6 зубьев). Для сравнения, у ленточных полотен М42 и шириной 27 мм, самый мелкий шаг зубьев может быть 14 TPI (14 штук на дюйм).

Преимущества пиления на ленточнопильных станках

Технология пиления на ленточнопильных станках находит все большую востребованность в современных производствах. К основным преимуществам использования ленточных полотен можно отнести:

• наименьшая величина стружки и отходов от резки;
• высокая точность изготовления торцов деталей;
• идеально ровная поверхность среза детали;
• отличная производительность и скорость работы оборудования;
• малошумность и отсутствие вибраций.

Используя ленточнопильные полотна взамен базовых способов резки дисками и ножами, в итоге мы получаем возможность сэкономить. Металл расходуется более расчетливо, значительно сокращается степень образования отходов производства. Кроме того, качество производимых изделий значительно превышает аналоги дисковой или резки на ножовочном станке.

1. Подготовка к работе - обкатка ленточного полотна:
Очень важный пункт, так как ресурс ленточного полотна главным образом зависит от управляемой процедуры его "обкатки". Острозаточенный карандаш сломается сразу, в отличие от острого, но слегка притупленного, тот же принцип и при подготовке полотна. Сначала надо дать полотну приработаться к шкивам станка, погоняв его в холостую по воздуху около пяти минут. Затем, на меньшей скорости вращения полотна, примерно 70% от рекомендуемой и 50% от рекомендуемой скорости подачи, пропилить заготовки около пятнадцати минут, и только после этого довести скорость вращения и подачи до нормальной.
2. Натяжение полотна:
Степень натяжения ленточного полотна указана в инструкции по эксплуатации станка. Профессиональные и промышленные модели ленточнопильных станков оснащены встроенными тензометрами, при помощи которых можно контролировать степень натяжения. Важно не перетянуть полотно, так как из-за перетяжки существенно снижается стойкость, что приводит к разрыву ленточного полотна по сварному шву или образующимся трещинам. Если полотно недостаточно натянуть, то будет отклонение от перпендикулярной плоски пиления и извилистый пропил.
3. Эксплуатация полотна:
Основным показателем правильного выбор режимов резания служит отсутствие сильных вибраций при резании и вид стружки. Для оптимальной резки нужно, чтобы каждый зуб ленточного полотна срезал стружку определённой толщины. Практически подача подбирается по рекомендациям производителей оборудования или по типу стружки, которая получается при резке. В случае тонкой или пылеобразной стружки нужно увеличить скорость подачи полотна или уменьшить скорость резания. Слабо вьющаяся стружка свидетельствует о правильно выбранном режиме пиления. Стружка толстая или с голубым отливом говорит о чрезмерной скорости подачи или меньшей, чем необходимо, скорости резания. Так же важно - не перегреть режущий материал полотна, отсюда следует, что требуется интенсивный полив полотна СОЖ, зоны резания и распиливаемой заготовки. При возникновении вибраций уменьшать подачу. Следить за качеством поверхности среза, задиры и каверны могут являться следствием неправильного подбора шага, режимов обработки или износа полотна.
4. Отдых полотна:
Отдых полотна позволяет перераспределить усталостные напряжения, возникающие в процессе работы, сохранить свойства инструментального материала и увеличить срок службы. При интенсивной работе в течение всего рабочего дня лучше работать двумя полотнами, одним до обеда, другим после. В конце рабочего дня обязательно ослаблять натяжение полотна, а еще лучше снимать полотно со станка, и вывернув его наизнанку, вешать на крюк.
5. Примерный ресурс ленточных полотен :
Стойкость ленточного полотна зависит от множества факторов, среди которых:
- тип станка;
- режимы работы;
- обрабатываемый материал;
- поперечное сечение материала;
- материал полотна;
- подготовка полотна;
- соблюдение правил эксплуатации;
- наконец, настроение рабочего.
В среднем, при правильно подобранном шаге зубьев, ресурса одного погонного метра полотна хватает распилить 1.5-2.5 м² черного металла сплошного сечения.

Для распиловки тонкостенных заготовок, таких как трубы, листовой прокат и подобных, требуются ленточные полотна с мелким шагом зуба, иначе существует опасность повредить или сломать зуб биметаллического полотна.

Заготовки большого размера должны разрезаться ленточными полотнами с крупным шагом зубьев. Крупный шаг увеличивает производительность и оставляет много места для свободного образования стружки.

Для распиловки мягких и вязких материалов, таких как алюминий и бронза, требуется много свободного места для образования стружки, здесь тоже используют полотна с крупными зубьями, так как они не дают стружке скапливаться и застревать между зубьями.

Выбор шага зубьев ленточной пилы

Наибольшее распространение полотна получили для резки профиля и труб на предприятиях машиностроения в заготовительных и серийных производствах. В зависимости от толщины обрабатываемой детали рассчитывается шаг зубьев ленточной пилы. Ниже приведены специальные таблицы расчета, которые смогут помочь сделать оптимальный выбор шага зубьев того или иного полотна.

Размер шага ленточной пилы для резки профиля и труб

* при распиловке труб, лежащих рядом, использовать значения с удвоенной толщиной стенки.

Предположим, возникла у нас необходимость подогнать деревянный плинтус или провести обрезку сада. Казалось бы, берем ножовку и пилим. А какую ножовку по дереву берем? Нет, вопрос вовсе не праздный. Для того что бы убедится в этом достаточно зайти в любой строительный супермаркет или интернет - магазин занимающийся продажей инструмента. Нашему вниманию представлены десятки моделей. И отличия у них не только в логотипах и цене.

Вроде бы простой инструмент, а нет, при неправильном выборе в лучшем случае не получим ожидаемого удовольствия от работы. В худшем - так как у автора комментария на форуме: «Мне казалось, что пилы продают уже готовые к применению, т.е. уже заточенные и разведенные». Так как выбрать ножовку по дереву? На что обращать внимание: на брэнд, длину или цену? На этот вопрос и постараемся ответить в этой статье.

Основные характеристики

Первостепенное значение в этом инструменте имеет полотно. От марки стали, правильной процедуре закалки и удачной заточки будет зависеть удобство пользования изделием и срок его службы. Выбор ножовки по дереву основывается на четырех базовых характеристиках:

• длина полотна;
• величина зуба;
• тип стали;
• тип рукоятки.

Первый критерий - длина полотна . Она зависит от потребностей покупателя, так для небольших брусков, досок и т.п. вполне достаточно 280 - 300 мм ножовки. Для строительства или дачи целесообразней полотно 450 - 500 мм. Есть и больше. При подборе модели Вы должны четко знать, какого размера древесину собираетесь пилить. Правило следующее: длина ножовки должна быть вдвое больше самой большой заготовки, для которой она предназначена. Можно и меньше, но удобство использования будет потеряно. Это связано с несколькими причинами:

• такое соотношение позволяет всем зубьям ножовки во время распила полностью выходить из бревна, а это эффективное удаление опилок (не будет забиваться);
• рукам легче, при более размашистых движениях рука не так устает.

​

Величина зубьев и их заточка . От данной характеристики будет зависеть точность реза и его скорость. Закономерность такова: мелкий зуб - чистый и точный срез, но меньше скорость; больший - грубый срез при значительно большей скорости и меньшей утомляемости. Эту характеристику на ножовках обозначают как «TPI», что обозначает количество зубьев на дюйм (почти 30 мм). Чем больше величина TPI, тем более «деликатным» будет срез. Например, для работ с ДСП и ДВП это значение должно быть не менее 7 - 9. Поверхность распила будет более гладкой без «рваного» края.

Для работ в саду чистота реза не так критична, особенно для обрезки или распиловки бревен. Более важной характеристикой при таких работах является скорость распиловки и усилия, которые предстоит затратить. Для этого нам пригодится ножовка со значением TPI 3-6, расстояние между зубьями от 4 до 8 мм.

Классической формой зуба является треугольник. Как правило, такие пилы относятся к затачиваемому типу. Последнее поколение ножовок с калеными зубьями имеют трапециевидную форму. Они изначально проектируются с повышенной прочностью и износостойкостью. Когда затупилась - идем, покупаем новую ножовку или меняем полотно. При всем желании заточить не получится: повторить углы заточки крайне тяжело, да и такая сталь напильнику не поддается. При условии, что технология производства соблюдена.

Тип стали . Стандартная твердость металла для ножовки по дереву 45 HRC. Для зубьев применяется сталь твердостью 55 - 60 HRC. Такой тип ножовок сочетает в себе гибкость полотна с высокой устойчивостью износа зубьев. Их легко узнать по характерному внешнему виду - зубья имеют более темный оттенок, нежели остальная поверхность полотна. Эти ножовки относится к не затачиваемому типу. Если зубья не каленные - их можно править и затачивать.

Рукоятка . От ее эргономичности зависит количество мозолей на руках. Есть два варианта рукоятки: перекидная или классическая. Первый вариант позволяет менять полотна, например, в модели ножовки по дереву Bahco Superior EX-19-XT9-C.

Как выбирать?

Прежде всего, необходимо определить, какой вид инструмента необходим: столярный или плотницкий. Столярная имеет более точный и чистый распил, используется преимущественно для сухого дерева. Скорость распила для данного типа инструмента не является основной характеристикой.

При выборе длины ориентируйтесь на свои потребности, т.е. каких размеров брус или бревно собираетесь пилить. Если инструмент будет использоваться не часто, например, на дачном участке, выбирайте с калеными зубьями. Ресурс эксплуатации такой пилы большой. К тому же правильно затачивать и разводить зубья - своя наука, и осваивать ее для сезонных работ в саду может быть не целесообразно.

Качество полотна можно проверить при покупке. Для этого берете ножовку и смотрите насколько ровное полотно. Далее сгибаете полотно до ощутимого сопротивления и отпускаете. Усердие сгиба должно быть незначительным, не поломайте. После этого смотрите на ровность полотна в месте изгиба, если отклонение более 2 мм - сталь не очень качественная.

У зубьев ножовки двойная роль:

• резать древесину;
• отводить опилки.

Чем меньшее количество зубьев на дюйм - тем больше скорость распила и меньше забивается опилками. Ножовки с количеством зубьев до 7 обеспечивают высокую производительность при малых затратах усилий пользователя. Правда, от этого будет страдать точность. Но и здесь необходимо искать золотую середину, т.к. чем больше расстояние между зубьями, тем меньше режущая поверхность. Соответственно будет падать производительность. Оптимальным вариантом будет следующее правило: минимальная толщина бруска должна быть больше шага трех зубьев. Иначе это будут муки, а не распил.

Ножовки могут быть с продольным и поперечным способом распила. Продольные полотна легко узнать по углу наклона зубьев, такие пилы режут только от себя. Обычно их длина не превышает 50 см, имеют острый угол реза - 75 - 800. К ножовкам с поперечным распилом можно отнести большинство представленных моделей в магазинах. Они имеют заточку с обеих сторон зуба. Что позволяет резать как при движении вперед, так и назад.

Одним из определяющих критериев выбора ножовки по дереву является цена. Как и во всем остальном, качественные изделия ведущих брэндов будут стоить дороже китайских марок. Эта переплата, по сути, гарантия долговечности и износостойкости такого инструмента. А с калеными зубьями это очень важно, от этого будет зависеть общий ресурс эксплуатации такого инструмента. Заточке он не поддается. Ведущие производители осуществляют более жесткий контроль при выборе сорта стали и технологии закалки. И как мы рассматривали выше, даже форма и шаг зубьев такого инструмента будет влиять на очень многое. Начиная с удобства и затраченных усилий, заканчивая точностью и ровностью распила.

Модели, к которым следует обязательно присмотреться

Приведенные ниже модели заслужили очень хорошие отзывы как по результатам специализированных тестов инструмента, так и, по мнению самих пользователей. Для удобства все модели будут идти по возрастающей ценовой категории, от бюджетных до профессиональных ножовок по дереву.

Ножовка по дереву Зубр Эксперт , обладает очень удобной рукояткой из пластика. Зубья каленные, треугольной формы с двумя режущими кромками. Подходит как для продольного, так и поперечного пиления. Длину полотна, как и количество зубьев на дюйм пользователь подбирает самостоятельно, вариации этой модели разные. Хорошо пилит любую породу дерева. Данный инструмент подходит для столярных работ, т.к. управляемость и точность распила на высоте. Для сада можно подобрать модель с меньшим значением TPI. Стоимость от 12 до 15 у.е.

Ножовка по дереву Gross Piranha так же представлена в нескольких вариантах. Полотна Доступны разной длины (от 400 до 550 мм) и разным количеством зубьев. Пила изготовлена из твердой стали 52 HRc, зубья, каленные 66 HRc с трехгранной лазерной заточкой. Пилит ровно и чисто. Ножовка по дереву Пиранья имеет тефлоновое покрытие, что заметно улучшает скольжение полотна и позволяет получать чистые края среза. Стоимость этого инструмента 12 - 15 у.е.

Ножовка по дереву Stanley General Purpose . Этот инструмент выпускает французская фирма, обладает хорошим качеством и не высокой ценой (около 12 у.е.). Предназначена как для продольного, так и поперечного пиления. Длина 500 мм с TPI 8. Зубья каленные. Распил легкий, без дополнительных усилий. Отличное приобретение для дачного участка.

Ножовка Irwin Xpert. Очень хороший инструмент за разумную стоимость, от 20 у.е. Запил легкий, рез ровный и гладкий. При распиловке твердых пород древесины усилие на руку возрастает не значительно. Хорошая эргономика рукоятки. Длина 500 мм, зубья, каленные с фирменной геометрией, TPI 8.

Ножовки по дереву Sandvik (в прошлом), а ныне это хорошо известный инструмент под маркой Bahco. Пилам Bahco с фирменной геометрией XT практически нет равных, это уже категория профессионального инструмента. Примечательна модель Bahco ProfCut PC-19-File-U7. Это одна из немногих пил, которые поддаются заточке. Удобная, длиной 475 мм ножовка. Пилит ровно и легко. Стоимость от 20 у.е.

Между прочим, получить качество фирмы Bahco, и при этом сэкономить, можно при покупке ножовки под торговой маркой «Теща». В Россию этот инструмент идет из двух стран. Если приобретете с маркировкой «made in Sweden» - у Вас в руках будет инструмент с завода Bahco, с его уровнем качества.

Длина строго лимитирована для каждой модели станка +- 5мм, в пределах регулировки натяжения..

Ширина полотна должна быть максимально возможной в пределах условий решаемой задачи и спецификаций станка.
Это значит, что если не требуется пилить по радиусу, то лучше ставить самое широкое полотно из тех, что допускает инструкция по эксплуатации. Широкое полотно прочнее узкого и выдерживает более высокое усилие подачи без прогиба. Когда требуется выполнить криволинейный пропил, учитывают, что минимальный радиус закругления должен быть как минимум втрое больше ширины полотна.

Шаг зубьев чаще всего обозначают числом перед аббревиатурой TPI , указывающим количество зубьев, приходящееся на дюйм длины полотна. Шаг подбирают в зависимости от материала, толщины заготовки и требуемой чистоты распила. Для дерева и пластика в контакте с заготовкой должно быть минимум три зуба, для металлов от 4 до 20. Чем чаще расположены зубья, тем чище будет распил, но меньше скорость подачи и предельная толщина заготовки.

Форма зуба может обозначаться по разному, но наиболее распространены полотна типов «skip» и « regular» .
Зубья «skip» у полотен с крупным шагом, таких как 3, 4 или 6 TPI. У них предусмотрено большое пространство для вывода опилок (плохой выброс опилок приводит к снижению качества реза). Форма зубьев «regular» больше похожа на треугольник. Поскольку эти полотна не имеют такого пространства для стружки, они рассчитаны на пиление с меньшей подачей и менее толстых заготовок, зато обеспечивают более чистый рез и лучше работают с твердыми и плотными материалами. Шаг у таких полотен от 10 TPI и выше.

Основные типы полотен

Предназначено для быстрой черновой распиловки толстых заготовок, особенно хорошо подходит для продольного пиления. Качество реза можно незначительно улучшить, снизив скорость подачи и увеличив натяжение до максимально-допустимого уровня.

Хороший выбор в качестве универсального полотна для продольного пиления большинства пород дерева, включая сучковатые заготовки. Качества распила, близкого к финишному, достигают при медленной подаче и большом натяжением ленты.

Полотно общего назначения. Рекомендуемая область применения при нормальной скорости подачи заготовки толщиной до 50 мм в случае продольного пиления и до 150 мм в случае поперечного. Превышать эти параметры допускается при сниженной скорости подачи. Это полотно обеспечивает чистовое пиление и оптимально для большинства пород древесины.

Используют в основном для искусственных материалов, таких как фанера, МДФ, легкие металлы и пластики. Также возможно чистовое пиление заготовок толщиной до 50 мм из натуральной древесины с низкой скоростью подачи. При работе с металлами необходимо снижать скорость движения ленты, если конструкция станка это позволяет.

Это полотно дает очень чистый распил фанеры, пластика и МДФ. Может использоваться и для натуральной древесины, но только если ее толщина не превышает 25 мм. Также это полотно идеально для пиления легких металлов на небольшой скорости. Независимо от типа распиливаемого материала подача должна быть медленной.

При изготовлении заготовок одной из основных операций являетсяразделение прутка (штанги) круглого (или иного) проката на отдель­ные заготовки. Для этого могут быть использованы различные тех­нологические процессы: разделение заготовок на пресс-ножницах, разрезание фрикционными дисками, пилами, абразивными кругами и др. В качестве примера рассматриваются два варианта разрезания про­ката на заготовки дисковыми пилами, изготовленными из различных инструментальных материалов, поскольку этот способ относится к обработке резанием (рис. 3.26).

Рис. 3.26. Схема разрезания проката дисковой пилой.

Для разрезания заготовки исполь­зуют дисковые пилы, которые изготавливают или из быстрорежущей стали Р6М5, или из твердого сплава Т5К10. При разрезании заготовки зуб дисковой пилы одновременно уча­ствует в двух движениях: вращательном движении резания со скоро­стью v (рис. 3.27) и движении подачи S M , которая выбирается по рациональной толщине сре­заемого слоя а.

Рис. 3.27. Кинематика резания дисковой пилой.

При резании кромкой с двумя вершинами образуется струж­ка неблагоприятной (коробчатой) формы, что снижает износостой­кость пилы и препятствует увеличению толщины срезаемого слоя.

Более благоприятной является схема резания, при которой у каждого зуба в работеучаствует только одна вершина. Для этого делают «развод» зубьевпод углом наклона режущей кромки (рис. 3.28).

Рис. 3. 28. Геометрические параметры зубьев дисковой пилы.

Кроме того, часть кромки вблизи неработающей вершины срезают. Для повышения стойкости дисковой пилы вблизи работающей вершины зуба целесообразно делать скругление вершины зубьев пилы радиусом 0.5... 1,0 мм или затачивать переходную кромку под углом 5º. Максимальную допускаемую толщину среза а выбирают исходяиз допускаемой нагрузки на зуб, которая в данном случае составит 0,1 мм. Поскольку деталь неподвижна, а подача осуществляется в направлении толщины срезаемого слоя, подача на зуб S z равна толщине срезаемогослоя а:

S z = a = 0,1 мм.

Глубина резания определяется углом в плане и длиной режущей кромки, уча­ствующей в резании. Для создания неболь­ших положительных вспомогательных углов в плане путем поворота режущей пластины главный угол в плане φ может быть назна­чен чуть меньше 90° (например, 85 ...87°).

Во избежание трехстороннего резания, при котором образуется жесткая стружка короб­чатой формы, выполняют «развод» зубьев или незначительно уменьшают ширину зуба для исключения из процесса резания одной из вершин (левой или правой - попеременно для каждого следующего зуба). Таким образом, на каждом зубе глуби­на резания и ширина стружки несколько меньше ширины дисковой пилы (фрезы). Подача на оборот фрезы (пилы), имеющей 32 зуба: S Q = S z z = 3,2 мм.

Число зубьев, одновременно участвующих в работе, зависит от угла контакта пилы с заготовкой и от угла между зубьями. Угол контакта пилы с заготовкой зависит от соотношения ди­аметров заготовки D 3 и пилы D фр (рис. 3.29): Θ М = 2aicsin D 3 / D фр = 49,2°

Рис. 3.29. Определение угла контакта пилы с заготовкой.

Число зубьев дисковой пилы назначается из конструктивных со­ображений, но с учетом возникающих сил резания. При большом числе одновременно работающих зубьев возрастают силы резания, крутящий момент и мощность резания, особенно по мере износа зубьев. Поскольку диаметр фрезы значительно превышает ее ширину, увеличение сил и крутящего момента нежелательно. Однако чрез­мерное уменьшение числа зубьев также нежелательно, поскольку это может привести к снижению производительности обработки и уве­личению неравномерности процесса резания (фрезерования).

Таким образом, при назначении числа зубьев дисковой пилы необходимо учитывать число зубьев, одновременно участвующих в работе, и воз­никающие при этом силы, отталкивающие дисковую пилу от детали.

В некоторых более совершенных конструкциях отрезных станков минутная подача регулируется непосредственно с помощью механиз­ма подачи. В более простых станках подача и рациональная толщина среза на зуб обеспечивается регулированием вертикальной силы P v , необходимое значение которой поддерживает гидросистема станка. Фактическое усилие, необходимое для обеспечения требуемой тол­щины срезаемого слоя, меняется в зависимости от ширины фаски износа зубьев и от числа зубьев, фактически одновременно находя­щихся в контакте с разрезаемым прутком (рис. 3.30).

Рис. 3.30. Зависимость силы подачи Р v от числа зубьев z, одновременно находящихся в контакте с разрезаемой заготовкой, для острозаточенной (h з = 0,1мм) и затупившейся (h з = 1мм) дисковых пил: 1-h з = 0.1мм; 2 -h з = 1мм.

Таким образом, по мере приближения пилы к середине заготовки, по мере износа пилы рабочий должен увеличивать давление в гидросистеме, увеличивая тем самым силу подачи и обеспечивая примерно постоянную, оптимальную толщину срезаемого слоя.

Допускаемую скорость резания выберем по наибольшей температуре задней поверхности на изношенном зубе (h 3 = 1 мм, рис. 3.31). В первом случае для пилы из быстрорежущей стали Q 3 = 500 °С, втором - для пилы с твердосплавными зубьями Q 3 = 700 ° С. Умень­шение температуры резания благоприятно сказывается не только на повышении стойкости, но и на возникающих при резании силах.

При температуре 400 °С на передней поверхности зуба имеет место устойчивый нарост, что облегчает процесс резания, снижает уровень вибраций: В этом смысле применение пилы из быстрорежущей ста­ли для разрезания прутка предпочтительнее, чем применение пилы с твердосплавными напаянными зубьями, при разрезании заготовки которыми при более высокой температуре нарост практически отсутствует. Целесообразность применения твердосплавной пилы возникает, если требуется существенное повышение производитель­ности разрезания прутков на заготовки. Зависимость температуры на передней поверхности зуба от скорости резания рассчитывается с помощью программы.

Рис. 3.31. Влияние скорости резания на максимальную температуру задней поверхности режущего лезвия дисковой фрезы (диаметр 600мм, число зубьев z = 32) при разрезании прутка из стали 45 диаметром d = 250мм: 1- рациональная температура для твердого сплава; 2 - рациональная температура для быстрорежущей стали;

3 - при h з = 1 мм; 4 - h з = 0.2 мм

При резании прутка диаметром 250 мм из ста­ли 45 скорости резания для данных типов пил соответственно равны 25 и 65 м/мин, а частота вращения дисковой пилы n равна соответственно 11 и 40 мин -1 . Минутная подача S M = S 0 n = 21 и 64 мм/мин соответственно. Для скоростей 21 и 64 м/мин приблизительная мощность разрезания будет соответственно 6 кВт для быстрорежущей пилы и 16 кВт для твердосплавной пилы. Геометрические параметры дисковой пилы приведены в табл. 3.3.