книги из ГПНТБ / Веселовский С.И. Разрезка материалов
.pdfР9К9 п Р9К10 н подвергают термической обработке. В зоне повышенной твердости (см. рис. 1, а) на участке /„ они должны иметь твердость HRC 61—64. В зоне понижен ной твердости, т. е. на обоих концах полотна, твердость HRC 45—55. Допускаются отклонения ножовочных по лотен: по ширине ± 1 мм, по диаметру отверстий А7 ±
± 0,005^ на длине одного шага; при шаге до 1,6 мм допуск составляет ±0,5* на длине 10 мм. У полотен шириной до 15 мм смещение центров отверстии относительно оси симметрии составляет 0,5 мм, а у полотен шириной более 15 м м — ' ± 0 , 7 мм. Ножовочные полотна шириной до 15 мм испытывают на остроту зубьев и упругость. Острота зубьев должна обеспечить сцепляемость с пластинкой из сплава твердостью HRC 55. Испытание на упругость осу ществляется изгибанием полотна вокруг цилиндра диа метром 250 мм; полотно не должно иметь трещин и оста точной деформации; отклонение от прямолинейности ие должно превышать 0,3—0,5 мм на длине до 350 мм. На но жовочных станках испытывают стойкость ножовочных полотен. Ножовочные полотна имеют три разновидности профиля зубьев. Наиболее распространены ножовочные полотна (рис. 1, г) с частыми и острыми зубьями. Остро угольная канавка на полотне имеет форму равнобедрен ного треугольника с углом при основании 60°. Второй вид ножовочных полотен (рис. 1, д) — с крупным шагом и большой канавкой, вмещающей большой объем стружки.
Стороны канавки прямолинейны и обеспечивают хороший - отвод теплоты от вершины зуба. Третий вид ножовочных
полотен с крупным шагом имеет |
радиусную |
форму |
канавки (рис. 1, е); стружка при |
такой форме ка |
|
навки завивается в виде спирали. Ножовочные |
полотна |
третьего вида обладают повышенной производитель ностью.
Некоторые отечественные заводы применяют симме тричный профиль зуба. Передний угол отрицательный (—30°) при угле заострения 60°. Такие ножовочные полотна имеют повышенную стойкость; при затуплении ножовоч ное полотно поворачивают на 180°. Данные ножовочные полотна значительно производительнее других, так как они разрезают металл на рабочем и обратном холостом ходах. Для получения одинаковых условий резания на рабочем и обратном ходах заготовки отрезают при сим метричном положении зубьев относительно перемещений шатуна.
10
Для рационального использования зубьев по всей длине ножовочного полотна заготовку необходимо закреп лять у правого конца полотна при крайнем положении кривошипа. При разрезке зубья полотна необходимо под водить к отрезаемой заготовке плавно, без ударов. При шаге зубьев 4 мм заготовки толщиной менее 20 мм отрезать нельзя. Заготовку рекомендуется отрезать при действии груза, обеспечивающего производительную работу по лотна, без поломки зубьев. При работе ножовочного полотна с симметрично расположенными зубьями необ ходимо применять обильное охлаждение.
А. Н. Полянский исследовал работу ручных ножовок, изготовленных отечественными заводами. Если принять стойкость ручных ножовок (типа 1) из стали У10 за еди ницу, то стойкость ручных ножовок из стали Р9 состав ляет 15,4, а стойкость ножовок из стали Р18-29. Таким образом, ножовка из стали Р18 совершает наибольшее количество резов при продолжительности реза не более 3,5 мин. При увеличении заднего угла зубьев до 45р производительность ножовок увеличивается на 30%; про порционально возрастает и их стойкость. При изменении переднего угла от 0 до 20° стойкость ножовок уменьшается
на |
17%, а производительность — на |
23%. |
|
|
||
Станки |
|
|
|
|
|
|
|
Для отрезки заготовок применяют станки 872М и Н-1 |
|||||
Краснодарского |
станкостроительного |
завода |
Им. Седина |
|||
и |
Каунасского |
станкостроительного |
завода |
им. |
Дзер |
|
жинского. Ножовочный станок показан на |
рис. |
2, а. |
||||
Станок имеет станину |
тиски 2, привод главного движе |
ния 3, кнопочную станцию 4, магнитный пускатель 5, системы электрооборудования 6 и охлаждения 7, электро насос 8, электродвигатель 9, рукоятку 10 управления гидроприводом, гидропривод 11. На станине 1 коробчатой формы монтируют все узлы станка. Нижняя часть станины является резервуаром для охлаждения жидкости. На зад ней части станины закреплены стойка и электродвигатель. С правой стороны устанавливают защитный кожух, а на передней части — тиски. К станине прикреплен упор для регулировки длины отрезаемой заготовки. Наибольшая длина заготовки, устанавливаемой по упору, 350 мм. Расстояние Н от основания станка до опорной плоскости заготовки равно 800 мм; наибольший диаметр устанавли-
П
ваемой заготовки 320 мм; расстояние от ножовочного полотна до верхней рамы 223 мм.
Ножовочное полотно 1 (рис. 2, б) одним концом наде
вается |
на |
штифт 2 неподвижно укрепленной планки 3 |
|||||||||
на пильной |
раме 4, а другим — на штифт 5 неподвижной |
||||||||||
планки |
6. |
Ножовочное |
полотно |
натягивается |
гайкой 7, |
||||||
а |
прижимается |
спе- |
|
|
|
|
|||||
цпальными планками |
5. |
|
|
|
|
||||||
При |
обратном |
ходе |
по |
в |
|
|
|
||||
лотна его зубцы не ка |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||
саются |
|
разрезаемого |
|
|
|
|
|||||
материала. |
|
|
|
|
|
|
|
32 |
|
||
Кинематическая |
схе |
4 |
|
|
|
||||||
ма |
ножовочного станка |
|
|
|
|||||||
изображена |
на |
рис. |
3. |
|
|
|
|||||
Привод главного движе |
|
|
|
||||||||
ния |
имеет |
электродви |
|
|
|
|
|||||
гатель |
|
АОЛ-22-АС2, |
|
|
|
|
|||||
укрепленный |
на задней |
|
|
|
|
||||||
стенке |
станины. На. ва |
|
|
|
|
||||||
лу электродвигателя по |
|
|
A r |
t - |
|||||||
мещен |
двухступенчатый |
|
|
||||||||
шкив |
клиноременной |
|
|
|
|
||||||
передачи. |
На |
валу |
|
/ / |
|
|
|
|
|||
установлен |
|
|
свободно |
|
|
|
|
||||
вращающийся |
второй |
|
|
|
|
||||||
шкив. |
На |
ступице |
по |
|
|
|
|
||||
следнего закреплено ко- |
|
|
|
|
|||||||
созубое зубчатое колесо, |
Рис. |
3. |
Кинематиче |
|
|||||||
которое также |
свободно |
ская |
схема ножовоч |
|
|||||||
вращается |
на |
валу |
/ / . |
ного |
станка |
м Н |
|||||
Через зубчатые колеса |
/ |
|
|
|
|
||||||
и 2 вращение передается валу |
/ / / , |
на котором |
закреплены |
кривошипный диск 3 с пальцем кривошипа 4. От криво шипного диска получает возвратно-поступательное дви жение пильная рама. В соответствии'с частотой вращения вала число-двойных ходов пильной рамы 85 и 110.
Вал / / / через шейки и шатунные тяги передает движе ние поршням цилиндров А и Б. Последние передают масло в распределитель Г, а оттуда в рабочий цилиндр В. Пор шень этого цилиндра при помощи шарнирных тяг соеди нен с рукавом.
Подъем и опускание пильной рамы Д и рабочая подача при резании осуществляются гидроприводом. Последний
13
управляется через рукоятку Е. По окончании разрезки планка /( ударяет по рейке 5 и перемещает ее; через па разитное зубчатое колесо движение передается зубчатому колесу 6, жестко соединенному с валом распределителя. Распределитель устанавливают в положение подъема пильной рамы. Пильная рама при подъеме через рычаг, находящийся на рукаве, передвигает кнопку «Стоп» кно почной станции. Она может иметь только возвратнопоступательное движение от кривошипного диска 3. Электроцепь размыкается, выключается электродвигатель, и работа останавливается; выключается и электродвига тель насоса охлаждения. Длина хода пильной рамы 150 мм, угол рабочего хода 180°; при числе ходов пильной рамы 85 скорость рабочего хода 25 м/мин, сила, действующая на раму, 130 кгс. При числе ходов пильной рамы 110 скорость рабочего хода составляет 33 м/мнн, а сила, действующая на раму, 120 кгс.
Для отрезки заготовок из твердых металлов ножовоч ному полотну сообщают 85 двойных ходов', а для резки мягких металлов 110 двойных ходов.
Эксплуатация отечественных ножовочных станков по казала их высокую прочность при невысокой цене; на пример, станок с ручным ножовочным полотном длиной 250—300 мм имеет высоту 142 мм и наибольшую длину 525 мм, цена 0,95 р. (РТУ-1079-6). Станок с ножовочным полотном длиной 250—350 мм имеет высоту 125 мм и наи большую длину 550 мм, его масса равна 0,7 кг, цена 0,9 р. (ТУ36 и РТУ502-63).
Станок с ручным ножовочным полотном длиной 250— 350 мм имеет высоту 110 мм и наибольшую длину 590 мм; его масса равна 0,82 кг, цена 0,65 р. (ТУ ГУМЗ).
Наибольшее распространение получили ножовочные станки с приводом от гидравлического насоса. Все суще ствующие конструкции механизмов подачи, кроме подачн гидравлическим насосом, не позволяют точно устанавли вать силу действия ножовочного полотна на отдельную
заготовку. |
В начале рабочего |
хода |
сила |
дейст |
||
вия |
ножовочного |
полотна на |
заготовку |
минимальна, |
||
затем |
она |
плавно |
возрастает, |
а перед |
окончанием |
рабочего хода уменьшается. Предельное давление масла определяется прочностью ножовочных полотен и уста
навливается предохранительным |
клапаном; |
последний |
должен быть отрегулирован на |
давление |
не выше |
25 кгс/сма . |
|
|
Н |
|
|
Пневматический ножовочный станок, представленный на рис. 4, а [64], имеет сверлильный патрон /, эксцентри ковую шайбу 2, шарикоподшипник 3, шток 4, зажимное устройство 5, ножовочное полотно 6. Механизированный пневматический станок создан на базе-сверлильной ма шинки СД-8М. С помощью шайбы вращательное движение ротора пневмотурбинки преобразуется в возвратно-по ступательное движение штока. Ножовочный станок пред назначен для отрезки заготовок сложного сечения. В ре зультате ликвидации трудоемких операций его приме нение повысило производительность труда в 6—8 раз. Пневматический станок имеет следующую техническую характеристику: число двойных ходов 1000—1200 в ми нуту, ход штока 24 мм; максимальная толщина отрезае мой заготовки 12 мм; масса ножовки 3,5 кг.
Пневмомеханический ножовочный станок, изображен ный на рис. 4, б, имеет привод от пневмодрели. Корпус / при помощи переходника 2 соединен с корпусом пневмо дрели. Оправка 3, установленная на шарикоподшипниках, находится в зацеплении с зубчатым колесом 4 и закреплена на эксцентриковом валике 5 на двух подшипниках. Палец 6 эксцентрикового валика 5 с насаженным на него роликом входит в паз шатуна 7, который установлен в кор пусе ножовки в бронзовых втулках 8 и 9. В прорези ша туна закреплена сменная пила 10, упирающаяся в ролик, прикрепленный к корпусу ножовки. К корпусу также прикреплена направляющая 11. Пневмомеханический ста- • нок. имеет следующую техническую характеристику: число двойных ходов составляет 2800 в минуту, частота враще ния вала пневмодрели 14 000 об/мин, ход пилы 18 мм, ширина пропила 2,5 мм, наибольшая толщина отрезаемой 'заготовки 20 мм. Внедрение станка повышает производи тельность на 12—15% [111].
В ножовочном станке, представленном на рис. 4,- в, вал 1 вращается в двух радиальных подшипниках 2, смонтированных в корпусе, состоящем из обечайки 3, передней 4 и задней 5 крышек и бронзовой втулки 6. На вал / насажен ротор 7 с фигурным пазом Я, в котором расположен палец 8, закрепленный в ползуне 9. При вра щении вала / ползун 9 совершает возвратно-поступатель ное движение в прорези втулки 6. В головке ползуна за
креплено ножовочное полотно |
10. Приставка соединена |
|
с ротором электродрели |
11 |
коническим хвостовиком |
вала 1. Кожух 12 служит |
ограждением электроножовки. |
15
На панели размечают и просверливают отверстие диа метром 6 мм. В прорезь ползуна вставляют полотно 10 шириной 5 мм и крепят двумя винтами. Упор 13 упирается в поверхность панели; масса приставки 1,4 кг.
Для отрезки заготовок из труднообрабатываемых ма териалов Рославльским заводом алмазных инструментов освоен серийный выпуск ножовочных полотен, армиро ванных алмазными порошками (рис. 4, г). Общая длина
полотна |
|
Б — 300 |
мм; толщина |
алмазоносного |
слоя |
|
Д = |
||||||
= |
0,22 ч- 0,25 |
мм, |
длина |
слоя |
А = |
|
|
|
|
|
|||
= |
160 мм; ширина ленты В — 7 мм; |
|
|
|
|
|
|||||||
толщина |
ленты Г = 0,14 мм. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Алмазное |
ножовочное полотно |
|
|
|
|
|
||||||
предназначено |
главным |
образом для |
|
|
|
|
|
||||||
разрезки |
полупроводниковых |
мате |
|
|
|
|
|
||||||
риалов, стекла и керамики. Оно |
|
|
|
|
|
||||||||
изготовлено |
методом |
гальваниче |
|
|
|
|
|
||||||
ского покрытия на связке «никель |
|
|
1 |
' |
|
||||||||
гальванический». Применяют порош |
Рис. |
5. |
Ультразвуко |
||||||||||
ки |
из синтетического |
и природного |
вое |
ножовочное |
при |
||||||||
алмаза |
зернистостью |
2/1 |
и др. В ка |
способление |
|
|
|||||||
честве |
заготовки |
применяют |
сталь |
|
|
|
|
|
ную ленту толщиной 0,1—0,14 мм. Производительность
разрезки |
полупроводниковых |
материалов |
и стекла |
при |
||
применении алмазных |
полотен повышается |
в 10—12 раз |
||||
по сравнению с разрезкой лентами с использованием |
абра |
|||||
зивной суспензии из зеленого карбида кремния. |
||||||
Ультразвуковое приспособление, |
изображенное на |
|||||
рис. 5, |
предназначено |
для |
отрезки |
заготовок из |
полу |
проводниковых материалов, керамики, твердого сплава, кварца, боридов и нитридов. Тонкая лента / из стали У8 припаяна к двум вибраторам 2 акустических головок [42]. Ультразвуковые колебания вызывают в ленте продольные волны. Амплитуда продольных колебаний торца кон центратора составляет 20—25 мкм; этого достаточно для интенсивной резки. Установка с двумя приставками вы полнена на базе станка 4770. Первая приставка состоит из двух акустических головок, установленных на подвиж ной раме. Вторая приставка имеет двигатель, подвижный рабочий стол с механизмом горизонтального перемещения стола. Оптимальное значение силы подачи 3 кгс. Если в качестве абразива используют карбид бора, то ширина реза получается в 2 раза больше толщины ленты. При глубине реза до 100 мм точность реза получается до 0,1 мм,
17
Гас. публичная научно - тэхсм -i® • пая бкбляс ••«.>:-* * C U P р!Ц"ч:::- ' 1 П « Р
Размер отрезаемых заготовок по длине реза 1—80 мм; резание производится на глубину 1—120 мм; сила натя жения ленты 15—20 кгс; габаритные размеры ленты: толщина 0,15—0,5 мм и ширина до 40 мм. Хорошее на правление реза, высокие стойкость и производительность показали ленты толщиной 0,25—0,3 мм. Сокращение тол щины ленты приводит к уменьшению силы, действующей
па ленту, и скорости |
резания. При увеличении |
толщины |
|||||||||
ленты |
до 0,5 мм возрастают |
отходы |
разрезаемого |
мате |
|||||||
|
|
18 |
риала. |
Для отрезки |
заго |
||||||
|
|
товок |
применяют |
различ |
|||||||
|
|
0,910,05 |
ные |
приспособления. На |
|||||||
|
|
Ж |
пример, |
для |
раскроя па |
||||||
|
ттт |
|
кета |
керамических, |
полу |
||||||
|
|
проводниковых |
и |
других |
|||||||
|
Ж I |
|
|
дисков |
на квадраты, пря |
||||||
|
т . |
моугольники |
|
и |
|
ромбы |
|||||
|
используют |
приспособле |
|||||||||
|
|
|
ние, |
состоящее |
из |
оправ |
|||||
|
|
|
|
ки, |
подставки |
и |
диска. |
||||
|
шш |
|
|
Ленту |
припаивают |
к ви |
|||||
к |
|
|
браторам |
и |
вводят |
в со |
|||||
|
|
|
прикосновение |
с |
отрезае |
||||||
|
|
|
мой |
заготовкой. |
Абразив |
||||||
|
1*7,5 |
|
|
ная |
суспензия |
поступает |
|||||
|
|
|
|
в зону резания, а заготов |
|||||||
Рис. 6. Приспособление для прорез |
ка |
получает |
|
возвратно- |
|||||||
ки узких пазов |
|
|
поступательное |
движение |
|||||||
|
|
|
|
относительно |
ленты. При |
||||||
включении генератора |
ультразвуковых |
колебаний |
начи |
||||||||
нается |
процесс разрезки. На ультразвуковом |
приспособ |
|||||||||
лении |
разрезают заготовки |
длиной |
от |
1 до 80 мм при |
|||||||
глубине реза от 1 до 120 мм [42]. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ленту изготовляют |
из сталей У8 или 65Г. Лентами |
толщиной 0,2 мм и менее целесообразно разрезать дорого стоящие материалы. Ширина ленты зависит от габаритных размеров разрезаемой заготовки. Например, одной лентой 18А шириной 15 мм и толщиной 0,3 мм разрезают че- тыре-пять кремниевых слитков диаметром 45 мм; лентой длиной 400 мм разрезают заготовки по длине реза 200 мм.
Для прорезки пазов толщиной 0,1—0,2 мм в многодорожечных головках магнитной записи используют при способление с комплектом ножовочных полотен толщиной 0,1 мм и шириной 5—10 мм, армированных твердым спла-
18
вом (рис. 6). Ножовочные полотна устанавливают на пло скошлифовальном станке вместо шлифовальной головки. Расстояние менаду полотнами выдерживают с помощью прокладок в соответствии с шагом пазов заготовки, равным 4 мм. Прорезка осуществляется при возвратно-поступа тельном перемещении стола. Сила прижима полотна регу лируется противовесом, а глубина прорезки — упорным винтом. Ножовочные полотна пакетируют, сжимают и шлифуют. Твердый сплав наносят на режущую часть полотен электроискровым методом.
Характеристика ножовочных станков и полотен за рубежных фирм приведена в табл. 2. Средняя производи тельность ножовочного станка ВКАЗО (ЧССР) составляет 0,25 см2 /с; наибольший диаметр заготовок 300 мм; число ходов 60 и 80 в минуту; длина лезвия ножовочных полотен 550 мм; мощность электродвигателя 1,1 кВт; масса 700 кг.
Ножовочные станки PR20 и PR30 (ЧССР), предназна ченные для отрезки заготовок диаметром соответственно
Таблица 2
Характеристика ножовочных станков и полотен зарубежных фирм
Материаа т е р и ал заготовки
К о л и ч е с т в о |
з у б ь е в на |
д л и |
Количество |
|
не 1 см |
н о ж о в о ч н о г о |
х о д о в |
в ми |
|
п о л о т н а при р е з е |
|
нуту д л я |
||
|
|
|
н о ж о в о к |
|
высоком |
среднем |
малом |
малой про изводитель ности |
высокой про изводитель ности |
Литая сталь |
1.5; 2,5 |
2,5; 4 |
4; 6 |
90 |
120 |
|
Хромоннкелевая сталь . . |
2,5 |
2,5; 4; 6 |
6 |
60 |
90 |
|
Нержавеющая сталь . . . |
2,5; |
4 |
4; 6 |
6 |
60 |
90 |
Быстрорежущая сталь . . |
1,5; 2,5 |
2,5; 4- |
6 |
60 |
90 |
|
Легированная сталь . . . |
2,5; |
4 |
4 |
6 |
60 |
120 |
|
2,5; |
4 |
4 или 6 |
6 |
90 |
120 |
|
1,5; 2,5 |
2,5 или 4 4; 6 |
120 |
150 |
||
Закаленная бронза . . . . |
2,5; |
4 |
4; 6 |
6 |
60 |
90 |
|
1,5; |
2,5 |
1,5; 2,5; |
4; 6 |
90 |
120 |
|
1,5 или |
1,5; 2,5; |
4; 6 |
90 |
120 |
|
|
2,5 |
. 4 |
|
|
|
|
|
1,5; |
2,5 |
1,5; 2,5; |
4; 6 |
90 |
120 |
|
|
|
4 |
|
|
|
19