книги из ГПНТБ / Веселовский С.И. Разрезка материалов
.pdf
С. И. ВЕСЕЛОВСКИЙ
Разрезка
материалов
Щ ["КОНТРОЛЬНЫЙ |
, |
\ э ^ е ^ О ^ Я Е |
> |
Москва „Машиностроение" 1973
В38 УДК 621.93
В е с е л о в е к ни С. |
И. Разрезка |
материа |
лов. М. «Машиностроение», |
1973, 360 с. |
|
В книге освещен опыт высокопроизводитель ной разрезки материалов ножовочными полотнами, ленточными пилами, отрезными резцами, фрезами и пилами, ножницами, абразивными и алмазными кругами, фрикционными дисками. Рассмотрены прогрессивные методы разрезки: ультразвуковой, электроискровой, анодно-механический, электро литический, плазменной струей, электронно-луче вой, лазером и с помощью взрыва. Дане описание со временного оборудования, применяемого для раз личных методов разрезки материалов: металлов, природного камня, керамики, стекла.
Книга предназначена для инженерно-техниче ских работников заготовительных цехов машино строительных заводов. Она может быть полезна мастера,м и высококвалифицированным рабочим.
Табл. 88, ил. 169, список лит. 157 назв.
Гев. Г:уСЛИ«К5Ы |
чая |
|
«г^у«:»о - ii чн«ч* |
||
библ* ;<>-*•• |
•• •«* |
|
ЧИТАЯЫ-;ОГ'О ЗАЛА
Р е ц е н з е н т инж. С. М. Кузнепоп
3124-047
В038 (01)-73 1 7 - 7 3
©Издательство «Машиностроение», 1973 г.
Предисловие
В решениях X X I V съезда КПСС большое внимание уделяется развитию научно-технического прогресса в на родном хозяйстве Советского Союза. Основой развития всех отраслей народного хозяйства является машинострое ние. При создании машин в заготовительных цехах вы полняется первая операция общего технологического процесса.
Материалы, поступающие в заготовительные цехи, разрезают ножовочными полотнами на ножовочных стан ках, ленточными пилами на ленточно-отрезных станках, резцами на токарных станках, полуавтоматах и автоматах, дисковыми фрезами на фрезерных и фрезерно-отрезных станках, ручными и машинными ножницами, дисками и ленточными полотнами на фрнкционно-отрезных станках, а также с использованием новых электрофизических и электрохимических методов.
В приводных ножовочных станках' применены новые гидравлические и пневмогидравлические приспособления, что повысило производительность труда и позволило осу ществить многостаночное обслуживание. На некоторых отечественных и зарубежных заводах применяют высо копроизводительные и эффективные ножовочные станки: пневматические, электрические, алмазные, ультразвуко вые, а также работающие твердосплавной проволокой. В зависимости от разрезаемого материала разработаны оптимальные геометрические параметры зубьев ножовоч ных полотен и режимы резания.
* |
3 |
Разрезка материалов ленточными пилами является высокопроизводительным и эффективным методом, име ющим перед другими методами ряд преимуществ; к их числу относятся высокая производительность и небольшой удельный расход потребляемой электроэнергии. Произ водительность разрезки ленточными пилами в 5—6 раз
выше производительности отрезных |
ножовочных станков |
и в 1,5—2 раза — фрезерно-отрезных |
станков. Ленточные |
пилы применяют при разрезке дорогостоящих материалов. Ширина реза ленточной пилой не превышает 1,8—2 мм, тогда как при работе ножовочными полотнами она равна 2,5—4 мм, а на фрезерно-отрезных станках — 12—18 мм. Этот метод разрезки широко используют в отечественной промышленности. Ленточные станки и автоматы 8541, 8543 и 8545 Краснодарского станкостроительного завода им. Седина являются наиболее совершенными. Замена ленточных пил из стали ВФ2 пилами из стали Р18 повы сила производительность разрезки в 3 раза [67]. Выбор шага зубьев и высоты ленточного полотна в зависимости от обрабатываемого материала резко повышает произво дительность, стойкость и срок службы пил. Оптимальные режимы резания ленточными полотнами максимально увеличивают производительность разрезки. При скорости резания 4500 м/мнн время, затрачиваемое на разрезку, сокращается в 10—15 раз. Скоростную разрезку приме няют для обработки 150 видов материалов [156].
Цилиндрические заготовки наиболее часто разрезают на токарных станках, полуавтоматах и автоматах отрез ными резцами. К преимуществам этого метода следует отнести универсальность и небольшие затраты на осуще ствление разрезки. Применение твердосплавных отрезных резцов повышает производительность разрезки в 2—3 раза.
В отечественной промышленности широко применяют разрезку материалов дисковыми фрезами и пилами. Раз. резка осуществляется на фрезерных станках со специально изготовленными приспособлениями, отрезных станках, полуавтоматах и автоматах. Механизация и автоматизация
4
фрезерно-отрезных станков позволили повысить произ водительность труда в 3 раза.
Разрезка материалов любой твердости абразивными и алмазными кругами является наиболее экономичной из всех существующих способов. Одним из преимуществ этого способа является экономия разрезаемого материала вследствие минимальной ширины реза. Разрезка абразив ными кругами осуществляется на специальных станках
обычно за один проход. Этот метод разрезки |
обеспечивает |
|
получение обработанной поверхности, |
не |
нуждающейся |
в последующей обработке. Стойкость |
алмазных кругов |
|
выше стойкости отрезных дисковых фрез в 50 раз и выше стойкости абразивных отрезных кругов в 6—7 раз. Раз резка неметаллических материалов алмазными кругами на новых металлических связках повысила производи тельность труда в 2—2,5 раза.
Для разрезки стеклотекстолита, меднографитового и других материалов применяют алмазные круги с пре рывистой режущей кромкой. Высокие технико-экономи ческие показатели обеспечивают отрезные алмазные круги при разрезке природного камня, гранита, шифера, бетона, огнеупоров, керамики, стекла, ситалла и других трудно обрабатываемых материалов. Для абразивно-алмазной разрезки применяют универсальные заточные станки, полуавтоматы и автоматы с механизмами компенсации износа абразивного круга.
Разрезка материалов ножницами является производи тельным и экономичным процессом. В промышленности широко применяют ножницы: ручные и с ручным приво дом, кривошипные, параллельные и гильотинные.
На машиностроительных и металлургических заводах материалы разрезают фрикционными пилами. Произво дительность фрикционной пилы выше производительности дисковой пилы для холодной разрезки металла в 3—4 раза, а трудоемкость изготовления ее ниже в 6—8 раз. Этими пилами отрезают заготовки из марганцевых, вольфрамо вых, никелевых, молибденовых, хромистых и кремнистых
5
сталей, а также из чугунов. На отечественных и зарубеж ных заводах литники и прибыли отрезают ленточными пилами.
В некоторых областях промышленности применяют весьма твердые и хрупкие материалы. К их числу отно сятся полупроводниковые материалы, алмазы, рубины, кварц, ферриты, жаропрочные, магнитные, нержавеющие и высоколегированные стали и сплавы, керамика и стекло, твердые сплавы и постоянные магниты. Разрезка этих ма териалов осуществляется с помощью электрофизических и электрохимических методов обработки. Эти прогрессив ные методы обработки, позволяющие резко поднять про изводительность труда, в последние годы широко исполь зуются в машиностроении. Опыт внедрения электро физических и электрохимических методов обработки, а также обработка материалов плазменной струей и лучом лазера на отдельных заводах различных отраслей про мышленности показали их широкие возможности и пер спективность.
Г л а в a I
Разрезка на ножовочных станках
К преимуществам отрезки заготовок ножовочными полотнами относятся простота обслуживания станков, небольшие затраты на осуществление процесса и малые отходы разрезаемого материала, а к ее недостаткам — низкие стойкость и производительность полотен, а также перекошенная разрезанная поверхность, которую необ ходимо затем обрабатывать. Ширина реза на отрезных ножовочных станках составляет 2,5—4 мм.
Ножовочные полотна
В соответствии с ГОСТом 6645—68 ножовочные по лотна (рис. 1 и табл. 1) разделены на ручные (тип 1) и машинные (тип 2). Профиль зуба ножовочных полотен, рекомендуемый ГОСТом 6645—68*, показан на рис. 1, а. Передний угол зубьев у = 0°, задний угол а = 40°. Исходя из условий прочности зуба и оптимальных усло
вий |
резания, |
рекомендуется у = От-5°, а = 35-^40°, |
р = |
55 - 50°, |
R = 0,5ч-1,5 мм. |
Шаг зубьев ножовочных полотен выбирают в зави симости от размеров заготовки и ее твердости. Ножовочные полотна с мелким зубом необходимо применять для раз резки тонких заготовок из твердых материалов, а ножовоч ные полотна с крупным зубом — для отрезки заготовок большого сечения из мягкого материала. Например, при отрезке заготовок из стали с сгв = 40ч-60 кгс/мм2 и менее, диаметром более 150 мм рекомендуется применять ножовоч ные полотна с шагом 3,4 и 6,3 мм, а при отрезке заготовок из стали с ав £> 60 кгс/мм2 и диаметром менее 150 мм — с шагом менее 3 мм. Шаг зубьев t ножовочных полотен прямо пропорционален толщине отрезаемой заготовки и обратно пропорционален ее твердости.
Производительность ножовочных полотен зависит от силы, действующей на полотно, которую рекомендуется
7
выбирать в зависимости от толщины полотна. Например, при толщине ножовочного полотна 0,8; 1,0; 2,0 мм сила, действующая на ножовочное полотно, соответственно будет 5; 10; 30 кгс.
Для уменьшения трения ножовочного полотна о стенки отрезаемой заготовки зубья полотна подвергают разводке в разные стороны. Ножовочные полотна с шагом зубьев до 0,8 мм должны иметь разводку зуба по полотну, при
\0,5шага разводки
Рис. 1. Элементы ножовочного полотна
шаге свыше 0,8 мм разводка производится по каждому зубу; допускается разводка двух смежных зубьев через один неразведенный.
Разводку по полотну выполняют, как |
показано на |
рис. 1, б, т. е. на высоте не более удвоенной |
высоты зуба. |
Для ножовочных полотен с шагом зубьев свыше 0,8 мм разводку выполняют, как показано на рис. 1, в. Разводка может быть выполнена по каждому зубу или через зуб, или по двум смежным через один неразведенный. Наиболее часто используют разводку по каждому зубу. Расстоя ние k между вершинами противоположно разведенных зубьев принимают равным 1,25—1,5 толщины полотна. Разводка зубьев ножовочного полотна заканчивается на расстоянии не более 30 мм от края полотна.
Ручные ножовочные полотна изготавливают из сталей У10, Х6ВФ, Р6МЗ, а иногда из стали Р9, а машинные ножо вочные полотна из сталей Р9, Р6МЗ, Р12, Р6М5, Р18
8'
Таблица 1
Основные размеры и цена ножовочных полотен
>жовочноп:неТип аПОЛОТН |
LДлина |
Ширина/ |
с |
Диаметр отверстн* |
|
Толщина |
С |
||||
|
|
|
|
|
Длина |
|
|
|
|
|
в им |
1 |
250 |
13 |
0,65 |
4 |
7 |
|
300 |
13 |
0,65 |
5 |
8 |
|
300 |
15 |
0,8 |
5 |
8 |
г |
|
Радиус |
Ш а г з у б ь е в t |
|
1 |
0,8; |
1; 2,25 |
|||
1 |
0,8; |
1; |
1,25; |
1,6 |
|
1 |
1; |
1,25; |
1,6 |
||
Цена н о ж о в о ч н о г о полотна за ш т у к у в ру б н коп . из с т а л е й
Р9, РбМЗ |
ХбВФ |
о |
|
|
0—29 0—24 0—05 0—30 0—25 0—06 0—29 0—24 0—05
« s |
со |
иэ |
о |
|
'У |
СП |
|||
- ( о |
с. |
|||
В. О, |
СП |
|
||
|
|
|
||
|
|
с |
|
|
|
|
— |
|
—— — —
—— — —
2 |
350 |
25 |
1,25 |
6 |
• 9 |
1,5 |
1,6; 2; 2,5 |
0—55 |
|
0—70 |
0—70 |
1—10 |
1—45 |
|
350 |
32 |
1,6 |
6 |
9 |
1,5 |
2,5; 3; 4 |
0—70 |
— |
— 0—95 |
1—00 |
1—45 |
1—95 |
|
400 |
32 |
1,6 |
7 |
11 |
2 |
2,5; 3; 2; 4 |
0—75 |
— |
— 1—00 |
1—10 |
1—60 |
2—15 |
|
400 |
40 |
2,0 |
7 |
11 |
2 |
2,5; 3,2; 4; 6 |
1—05 |
— |
— 1—40 |
1—50 |
2—15 |
2—95 |
|
450 |
32 |
1,6 |
8 |
12 |
2,5 |
2,5; 3,2; 4; 6,3 |
1—10 |
— |
— 1—40 |
1—55 |
2—20 |
3—05 |
|
450 |
40 . |
2,0 |
8 |
12 |
2,5 |
3,12; 4; 6,3 |
1 — 15 |
— |
— 1—55 |
1—70 |
2—45 |
3—35 |
|
500 |
40 |
2,0 |
8 |
12 |
2,5 |
2,5; 4; 6,3 |
1—25 |
— |
— 1—70 |
1—90 |
2—70 |
3—65 |
|
600 |
50 |
2,5 |
10 |
15 |
3 |
4; 6,3 |
2—40 |
— |
— 3—25 |
3—50 |
5—10 |
6—90 |