Освоение технологии ленточного пиления в условиях производства

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Саратовской области среднего профессионального образования «Саратовский техникум промышленных технологий
и автомобильного сервиса»

Освоение технологии ленточного пиления в условиях производства

Выполнил: студент группы С-124

Зинатулин Никита

Руководитель:

Саратов

2013

Содержание

Введение. 3

Основная часть. 5

Выводы и предложения. 15

Список литературы и интернет-ресурсов. 16

Введение

Актуальность

Ленточная резка металла, обеспечивающая высокие показатели производительности при снижении трудоемкости, энергоемкости и металлоемкости производства, является одной из наиболее востребованных технологий современного металлорежущего производства.

По сравнению с другими традиционными методами обработки ленточнопильная технология имеет существенные преимущества:

- процесс резания осуществляется непрерывно.

- низкая стоимость режущего инструмента.

- высокая производительность.

- практически неограниченные возможности резания различных материалов.

- высокая точность и минимальная шероховатость реза.

- минимальный расход металла в стружку (узкий пропил).

- экономия электроэнергии.

Общий принцип резания в ленточнопильной технологии, характеризуется тем, что пила сваренная в кольцо, вращается на двух шкивах и опускается под действием веса рамы или гидроцилиндра. Ленточнопильное оборудование легко настраивается и быстро переналаживается и позволяет осуществлять разнообразные виды резания - контурное пиление, отрезка под различными углами, резка заготовок собранных в пакеты.

Ленточная пила толщиной 0.6-2 мм обеспечивает минимальные потери материала в стружку при высокой производительности для обеспечения которой необходимо выбрать условия работы инструмента в целом и параметр режимов резания, обеспечивающих ленточное пиление.

Цель и содержание работы. Методы ее решения.

Целью работы является оптимизация выбора параметров обработки и прогнозирование производительности на основе рекомендаций производителей ленточнопильного оборудования, полотен и анализ их применения в условиях производства.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1.  Провести сравнительный анализ выбора параметров обработки рекомендуемых производителем оборудования и фактически установленных в реальных условиях производства.

2.  Провести анализ стойкости и критериев отказа ленточных пил для данного типа оборудования.

Основная часть

Условия выбора параметров обработки.

Оценка режимов резания и других параметров резки ленточной пилой производилась в производственных условиях при отрезке заготовок из круга диаметром 32мм, сталь - 45, пакетом из двух прутков, площадью сечении
16,1 см2 , на автоматическом одностоечном ленточнопильном станке PEGAS 235x 315 A CNC с системой PEGAS CNC-1 для программирования девяти программ резки.

Фотография 1 Ленточно-пильный станок PEGAS

Фотография 2 Станок. Пульт управления

Фотография 3 Качество реза

Технические особенности данного оборудования:

- две скорости движения полотна 40 м/мин и 80 м/мин

- регулировка скорости движения подачи дроссельным клапаном от 0 min до 10 max.

- автоматический контроль натяжения полотна.

Применяемый инструмент: биметаллическая пила «EBERLE PEGAS» duoflex R Super M51, типоразмером 2825x27x0.9 мм с переменным шагом 4/6. Данная пила подобрана опытным путем на основе испытаний пил других производителей применяется в производстве при отрезке круга диаметром 32 мм, сталь - 45 в течение пяти лет, обеспечивая максимальную производительность и стойкость пилы.

Фотография 4 Фото пил «Eberle Pegas»

Пила изготовлена из быстрорежущей инструментальной стали (HSS) с наличием в сплаве 10% кобальта и 10% вольфрама, твердость зуба в станке с передним углом зуба 100

При отрезке применяется СОЖ «Автокат-Ф-78»разведенная 1:10.

Определение параметров ленточной резки по рекомендациям производителей и на практике.

Технологический процесс ленточной резки характеризуется следующими режимами резания: скорость движения зубьев пилы V(м/мин) – линейная скорость движения пильного полотна, подача S мин (мм/мин)- скорость вертикального перемещения пильной рамы относительно заготовки, производительность ленточного пиления Q (см2/мин)- количество материала в см2- площадь в м2 которую распиливает один метр пильного полотна.

При использовании рекомендаций по выбору режимов резания и производительности ленточного пиления на практике первым этапом следует выбор полотна по шагу. Проводя анализ выбора полотна по шагу в каждой группе материалов и типоразмеров заготовок в справочных данных каждого производителя ленточных полотен, существуют рекомендуемые диапазоны выбора полотен по шагу.

Таблица 1

Диапозон диаметров заготовок (мм)	Рекомендуемый переменный шаг	Шаг 4/6 рекомендуемый для диаметра (мм)	Торговая марка полотна
20-40	8/12	60-100	SWORDMASTER
25-35	6/10	55-120	HONSBERG
20-40	5/8	40-80	EBERLE

Из таблицы следует, что на практике выбор полотна по шагу может быть скорректирован в соответствии с наибольшей производительностью резки. Для пил «EBERLE» шаг 4/6, рекомендуемый диапазон диаметров 40-80 мм, а на практике данная пила показала наибольшую производительность на диаметре 32 мм – 40 мм.

Далее на втором этапе производится выбор и регулировка параметров резания (скорости ленточной пилы и скорости подачи). Производители рекомендуют подбирать скорость резания и минутную подачу по типу стружки, которая получается при резке:

Рисунок 1 Виды стружки, рекомендуемые производителем А — очень тонкая и мелкая стружка указывает что зуб не успевает врезаться и поэтому стружка не получается завитой. В этом случае следует постепенно увеличивать подачу консоли или уменьшить скорость ленточной пилы до образования стружки типа "C". В — толстая, крупная или голубоватая стружка указывает, что ленточная пила перегружена, т. е. зуб врезается слишком глубоко тем самым значительно увеличивается нагрузка на режущие зубья и снижается ресурс ленточной пилы. Работая в таком режиме может произойти скалывание или стесывание нескольких зубьев, а если это произошло то через некоторое время все остальные зубья также придут в негодность из-за возникших ударных нагрузок в зоне где выкрошились зубья. Следует уменьшить подачу консоли или увеличить скорость ленточной пилы до образования стружки типа "C". С — нормальная широкоскрученная стружка (типа "кудряшки") указывает на правильные параметры резки

Фотография 5 Фотография вида стружки, практически образующаяся на выбранных режимах резания (соответствует типу С)

Данное сравнение стружек является субъективным фактором, поэтому на практике при планировании производительности процесса следует поступать следующим образом:

1.  Выставляется скорость движения ленточной пилы (скорость резания мм/мин) по таблице производителя в соответствии с маркой обрабатываемого материала.

Таблица 2

Рекомендуемые скорости резания

Марка материала	Скорость резания V (м/мин)	Производительность Q (см2/мин)
Сталь 20-45	60	40-60

2.  Определяется расчетом фактическая минутная подача по средней производительности согласно табл.2.

2.1. Рассчитывается теоретическое время резания:

Трез = S/Q

где S – поперечного сечения разрезаемого материала.

Q = 50 см2/мин средняя величина производительности.

2.2. Определяется величина подачи:

Sмин = d/Tрез

2.3. По графику рис.1. зависимости скорости подачи определяется положение переключателя регулятора гидравлической подачи:

15,0

Рисунок 2 Скорость подачи на практике при отрезке круга

Фотография 3 Фактическое положение регулятора движения подачи

3. Проводится пробная резка заготовок и устанавливаются практически режимы резания согласно планируемой производительности.

Таким образом табличные режимы резания недостаточно точно отражают работу режущего инструмента и являются ориентировочными при выборе параметров обработки.

Анализ стойкости и критериев отказа ленточных пил.

Теоретически за стойкость полотен производители пил принимают отношение площади сечения резов на один погонный метр пилы 1.5 м2/м. п.

Для рассматриваемых условий резки круга диаметром 32 мм из стали 45 пилой 2825x27x0.9мм, получаем теоретическую стойкость (1.5-2.5)x2.82=4,23

Фактическая стойкость рассчитывается по формуле:

C= (SxN)/10000 (м2)

где S – площадь сечения заготовок ()

N – количество резов (шт.)

Средняя стойкость пил равна - 2,9

Хронометражные наблюдения и статистический анализ на практике показали:

Рисунок 6 Анализ стойкости пил

Из анализа сравнений стойкости пил теоретической и определенной на практике следует, что фактическая стойкость пил на практике составляет 69% от теоретической, т. е. производители полотен завышают теоретическую стойкость пилы.

По данным производителей ленточных пил основными критериями выхода из строя являются:

Таблица 3

Повреждение полотна и их причины

Фототип	Причина
Преждевременный разрыв полотна	Неправильно подобранное полотно - зубья слишком крупные С лишком высокое натяжение полотна Боковые направляющие слишком тугие Повреждены или неправильно установлены боковые направляющие Слишком сильная подача Неправильно подобранна охлаждающая жидкость Диаметр колеса слишком мал для полотна Полотно трется о кромку колес Зубья касаются рабочей поверхности до начала работы станка Неправильная скорость пилы
Преждевременное притупление зубов	Зубья работают в неправильном направлении - пила установлена в обратном направлении Пила не обкатана, или обкатана неправильно Твердые включения в материале Рабочий материал закаленный Неправильно подобрана охлаждающая жидкость Неправильная концентрация охлаждающей жидкости Слишком легкая подача Слишком маленькие зубья
Неравномерный разрыв Указывает на движение материала	Периодическая круговая подача выходит за «маршрут» Материал не закреплен в тисках
Трещины из межзубной впадины	Черезмерное натяжение полотна Чрезмерное усилие подачи Проблемы с направляющими: Слишком сжаты Изношены или повреждены Разрегулированы

Практически установлено, что при наработке пил на отказ на данном оборудовании основными дефектами пил являются:

Фотография 4 Трещина одиночная в верхней части
Фотография 5 Разрыв полотна	Фотография 6 Трещина полотна сетчатая в верхней части

Выявлены дефекты пил:

80% случаев трещины одиночные и сетчатые в верхней части в верхней части полотна, которые не определяют производители пил. Требуют детального изучения параметров обработки в технологической системе: станок - приспособление - инструмент - заготовка.

Выводы и предложения

1. Рекомендуемые табличные нормативы режима резания производителей оборудования и пил недостаточно точно отражают работу режущего инструмента и являются ориентировочными. Для достижения на практике максимальной производительности необходимо выполнить следующие условия:

- обеспечить соответствие норм точности и жёсткости ленточнопильного станка его паспортным данным;

- уточнять режимы резания расчётом для конкретных условий работы;

2. Производить выбор ленточнопильного оборудования с учётом:

- обеспечения широкого диапазона регулировки скоростей ленточной пилы.

- с наличием регулятора скорости подачи тарированного в мм/мин.

- имеющего индикатор натяжения ленточного полотна или встроенный тензометр.

Статистическое исследование характера разрушений ленточного полотна и его стойкость на практике позволяет повысить производительность оборудования и увеличить срок службы инструмента.

Список литературы и интернет-ресурсов

1.  Литвинов режимов резания на ленточнопильных станках/ , , // Станки Инструмент(СТИН). -2010.-№10, - с.5-8.

2.  Литвинов режимы резания и обоснование выбора шага ленточных пил при обработке материала на ленточнопильных станках/ , // Научный журнал «Успехи современного естествознания» - 2009.-№8, с.89-90

3.  Оборудование: рынок и предложение, цены. -2002. - №3

4.  Оборудование и инструмент. – 2008. - №4

5.  www. *****