- Дисковые пилы
- Ленточные пилы
- Фрикционные (беззубые) пилы
- Резка металла шлифовальным кругом
- Отрезные станки
Разрезка прутков и валов производится на приводных ножовках, дисковых пилах, ленточных пилах, фрикционных пилах, электрофрикционных пилах, на шлифовальных кругах и на отрезных и других станках. В механических цехах иногда разрезка производится на фрезерных станках при помощи прорезных фрез.
Отрезка пруткового материала на прессах и ножницах применяется, главным образом, в заготовительных отделениях кузниц.
Листовой материал разрезается обычно на ножницах различных конструкций: ручных, стуловых, гильотинных, роликовых.
Приводные ножовки. Приводные ножовки разделяются на мало-и высокопроизводительные. У малопроизводительных — ножовочное полотно двигается вперёд и назад под некоторым давлением.
Режущие зубья его направлены только в сторону резания и поэтому при обратном ходе под действием той же нагрузки они не режут, а трутся о металл и быстро изнашиваются.
У современных ножовок высокой производительности введены значительные улучшения: давление на ножовочное полотно регулируется при помощи груза или масляного насоса; инструмент при обратном ходе приподнимается с обрабатываемого материала, благодаря чему исключается трение полотна о материал, и износ полотна значительно уменьшается.
Основным преимуществом ножовок является дешевизна, простота обслуживания (один рабочий может обслужить до 5—6 ножовок), получение тонкого прореза —. 1,5—2 мм, а следовательно, малая потеря материала.
Из недостатков кроме малой производительности следует отметить что ножовки иногда дают косой прорез, что почти сводит к нулю преимущества тонких ножовочных полотен, так как после отрезки приходится производить соответствующую подрезку торцев.
Скорость резания для стали и чугуна от 10 до 30 м/мин в зависимости от твёрдости, а подача от 0,05 до 0,25 мм/дв. ход.
Дисковые пилы
Дисковые пилы представляют собой зубчатый диск, весьма сходный с очень тонкой фрезой; они широко применяются для разрезки прокатного материала, как, например, валов, прутков и балок разных профилей (фиг. 39).
Фиг. 39.
При разрезке таврового, двутаврового, швеллерного железа площадь сечения постоянно изменяется соответственно глубине прохождения пилы, вследствие чего при равномерной подаче пилы происходят весьма резкие изменения усилий станка. Эти изменения не только отражаются на работе станка, но вызывают сильные напряжения в отдельных частях станка.
Единственный способ избежать таких явлений, — это производить подачу соответственно величине распиливаемого сечения в данный момент так, чтобы станок всегда работал при одинаковом давлении на пилу, т. е. с переменной величиной подачи (фиг. 40).
Фиг. 40. Изменение подачи при изменении сечения при работе круглой пилой.
Так как производство пил большого диаметра из быстрорежущей стали затруднительно и обходится дорого, то в настоящее время изготовляются пилы, состоящие из диска углеродистой стали со вставными зубьями из быстрорежущей стали (фиг. 41).
Фиг. 41. Круглая пила высокой производительности со вставными зубьями быстрорежущей стали и со шлифованными бороздками.
Новейшие дисковые пилы снабжаются гидравлической подачей и гидравлическими зажимными приспособлениями. Схема устройства такой пилы изображена на фигуре 42.
Фиг. 42. Схема устройства дисковой пилы с гидравлической подачей и гидравлическим зажимным приспособлением.
Гидравлическая система подачи имеет преимущество перед механической, так как даёт возможность точно устанавливать соответствующую скорость подачи, и работа протекает значительно спокойнее.
С уменьшением ширины пропила уменьшается время резания и расход разрезаемого материала, вследствие чего выгоднее вести работу при наименьших диаметрах диска.
Отсюда следует, что для каждого станка целесообразно иметь набор пильных дисков различных диаметров; это даёт возможность также расширить диапазон скоростей резания, благодаря , чему достигается лучшее использование станка.
Расположение разрезаемого материала относительно диска пилы прежде всего отражается на величине врезания (фиг. 43).
Фиг. 43. Схема расположения разрезаемого материала относительно диска пилы.
Наименьшая величина врезания будет при совпадении центровых линий материала и диска пилы.
С увеличением врезания увеличивается основное время разрезки и, как следствие этого, увеличивается общий расход времени, в результате чего получается снижение производительности.
Рациональная укладка материала для разрезки дисковой пилой изображена на фиг. 44. Скорости резания для дисковых пил видны из табл. 29.
Подача на 1 зуб пилы колеблется от 0,02 до 0,2 мм в зависимости от мощности, диаметра пилы, шага, ширины пропила и материала.
Фиг. 44. Рациональная укладка материала для разрезки дисковой пилой.
Скорости резания для дисковых пил (м/мин). Таблица 29.
Ленточные пилы
Ленточные пилы для холодной резки металла ( фиг. 45 и 46) применяются, главным образом, для отрезки и разрезки цветных металлов (красной меди, латуни, алюминия и др).
Они имеют форму бесконечной ленты, толщиной 1,0—.1,5 мм потери на прорез получаются незначительные.
Ленточные пилы применяются также для вырезки кривошипов, шатуна и других машинных частей.
Ленточные пилы бывают вертикальные, горизонтальные и наклонные.
Широкого распространения ленточные пилы не имеют ввиду высокой стоимости инструмента, т. е. самой пилы.
Режимы резания для ленточных пил приведены в таблице 30.
Фиг. 45. Ленточная пила.
Фиг. 46. Ленточная наклонная пила.
Режимы резания для ленточных пил. Таблица 30.
Фрикционные (беззубые) пилы
Фрикционной или беззубой пилой называется тонкий стальной диск, вращающийся от электромотора; диск подаётся в направлении разрезаемого материала и благодаря возникающему трению нагревает частицы металла в прорезе до температуры, при которой начинается плавление.
Расплавленный металл удаляется из прореза самим же диском, который не нагревается благодаря охлаждению воздухом и водой.
Для увеличения трения поверхность круга снабжают частой насечкой, что несколько увеличивает пропил, но зато диск вращается свободнее.
Скорость резания фрикционных пил 100 — 140 м/сек. Подача диска бывает ручная и механическая, 200—500 мм/мин.
Размеры фрикционных пил: диаметр от 300 до 1300 мм при толщи по от 1,5 до 8 мм.
Эти пилы работают очень быстро, например, двутавровую балку в 450 мм пила режет 50 сек., угловое железо 160 X 100 мм — 25 сек.
Основной недостаток фрикционных пил заключается в том, что они требуют большой мощности приводного электромотора, которая должна быть примерно в 5—6 раз выше, чем для обыкновенных дисковых пил.
Так, например, для пилы диаметром 600 мм требуется электромотор мощностью 40 л. с. Фрикционными пилами можно разрезать закалённые стальные детали, не поддающиеся разрезке обыкновенными пилами.
Электрическая фрикционная пила
Процесс работы на этой пиле осуществляется совместной работой фрикционной беззубой пилы с вольтовой дугой (фиг. 47).
Пила, вращающаяся со скоростью 120 150 м/сек, соединена с одним полюсом источника электроэнергии, а разрезаемый материал — с другим; таким образом образуется вольтова дуга.
Металл в прорезе плавится, а вращающаяся пила только удаляет расплавленный металл.
Структура металла в прорезе изменяется очень незначительно, и поверхность получается довольно ровной и чистой.
Схема электрической фрикционной пилы. Фиг. 47.
Резка металла шлифовальным кругом
Резка металла шлифовальным кругом производится за один проход.
Шлифовальные круги выбираются эластичные толщиной 2—3 мм, так что потеря металла на прорез получается незначительной.
Скорость круга доходит до 80—100 м/сек, а подача б мм/сек.
Станки строятся для шлифовальных кругов диаметром 300—400 мм и применяются для резки прутков диаметром до 100 мм.
Можно разрезать также трубы большого диаметра, при этом необходимо поворачивать их вокруг оси.
Разрезка кругом производится довольно быстро; так, например, пруток диаметром 40—50 мм разрезается за 5—6 сек., угловое железо 30 X 30 X 3 мм — в 3 сек.
Отрезные станки
Отрезные станки служат для разрезки по длине круглых, шестигранных и тому подобных прутков и валов, которые подлежат обработке на других станках. На отрезных станках можно разрезать также и трубы.
На фиг. 48 представлен отрезной станок наиболее употребительной конструкции.
На прочной станине расположена передняя бабка с пустотелым шпинделем, приспособленным (у больших станков) для прутков диаметром до 150 мм.
По обоим концам шпинделя расположены самоцентри-рующие зажимные патроны.
Фиг. 48. Отрезной станок.
Достоинством отрезного станка является большая производительность, простота и дешевизна самого станка и в особенности инструмента (резцов).
Резцы дешевле и легче изготовить, чем другие виды инструментов, применяемых при отрезке материала (полотна к ножовкам или ленточным пилам, дисковые пилы — цельные или со вставными ножами, шлифовальные круги). Недостатком отрезного станка является довольно широкий прорез материала (3 — 5 мм), что вызывает большую потерю материала.
Заслуживают внимания станки, снабжённые двумя супортами —передним и задним — и работающие одновременно двумя резцами, благодаря чему производительность их повышается ещё больше.
Увеличение производительности достигается также соответствующим устройством, допускающим работу станка с постоянной скоростью резания. Как известно, при отрезке вследствие уменьшения диаметра заготовки по мере приближения резцов к центру скорость резания при одинаковом числе оборотов станка постепенно убывает, и следовательно, время обработки повышается. В станках иге с постоянной скоростью резания по мере удаления резцов от наибольшего диаметра заготовки и приближения к центру число оборотов станка всё время повышается, а скорость резания остаётся почти без изменения.
Заслуживают внимания также и вертикальные отрезные автоматы, у которых пруток закладывается сверху, благодаря чему они занимают мало места в цехе. Эти станки работают вполне автоматически, и один рабочий может обслуживать несколько станков. Автоматы приспособлены для отрезки только строго калиброванного по диаметру и правленого по всей длине материала. Автоматы допускают
отрезку прутков диаметром до 20 мм. Пруток под действием своего веса падает на соответствующую подставку, после чего происходит зажим материала, затем подходит супорт, который при помощи резца и производит отрезку.
Токарно-сверлильно-отрезной станок. Фиг 50.
Токарно-сверлильно-отрезные станки
В заготовительных цехах применяются часто токарно-сверлильно-отрезные станки для предварительной обдирки, расточки, отрезки, сверления. В подвижную заднюю бабку (фиг. 51) обычно вставляется спиральное сверло. Задний супорт служит для отрезки изделия от прутка. На таких же станках предварительной обработке подвергаются поковки и штамповки (шестерни, крупные гайки и пр.).
Отрезка на других станках
Кроме упомянутых выше способов отрезку можно производить на простом токарном станке, на строгальном, долбёжном и горизонтально-фрезерном станках. Все последние способы являются менее производительными и применяются не в заготовительных цехах и отделениях, а в механических цехах. Более часто встречается отрезка на горизонтально-фрезерных станках при помощи отрезных фрез.
Схема расположения инструмента на токарно-сверлильно-отрезном станке. Фиг. 51.
