Новости
09.09.2013

Последние технологические разработки

Полный каталог последних технологических разработок.

Подробнее...
Гостевая книга
  • Админ 09.09.2013
    Добро пожаловать на сайт "ООО ПКФ Промтехнология" ! В этом разделе Вы можете задавать интересующие ...

    Подробнее...

Читать всю гостевую книгу...

Техническая информация

 

 

Технико-экономическое обоснование технологии порезки ленточными пилами.

 

 

Виды порезки металлопроката в заготовительном производстве:

 

- дисковой пилой на круглопильных станках (пила Геллера)

 

Преимущества Недостатки
Высокая производительность, благодаря непрерывности процесса и высокой жесткости конструкции станка
  • Частая перезаточка пил.
  • Высокая энергоемкость станка.
  • Большая ширина пропила, что приводит к большим отходам металла в стружку.

 

 

- ножовочным полотном на механических ножовочных станках (пила Робеля)

 

Преимущества Недостатки
Узкий пропил (2,0-3,5)
  • Меньшая жесткость ножовочных станков и наличие холостых (обратных) ходов инструмента в процессе резания.
  • Ограниченные габаритные размеры сечения отрезаемых заготовок.
  • Производительность меньше в 3-4 раза по сравнению с круглопильными станками.

 

 

- абразивным отрезным кругом на отрезных станках

 

Преимущества Недостатки
Высокая производительность
  • Большой расход отрезных кругов.
  • Остается подкаленной поверхность реза.
  • Ограниченные габаритные размеры сечения отрезаемых заготовок.
  • Самый травмоопасный вид порезки из перечисленных выше.

 

 

- ленточными пилами на ленточнопилъных станках (одна из последних технологий в заготовительном производстве)

 

Преимущества ленточнопильной технологии:

  • Ленточные пилы обрабатывают наибольший диапазон размеров (от 5мм до 3000мм).
  • Узкая ширина пропила (1,0-2,5мм).
  • Непрерывность процесса резания за счет движения ленточной пилы по замкнутому контуру.
  • Минимальное количество потери металла в стружку.
  • Низкое энергопотребление оборудования (по сравнению с дисковой пилой в 4 раза меньше).
  • Возможность получения точных заготовок с окончательным размером или с минимальным припуском для последующих операций.
  • Исключает другие заготовительные операции под последующие обработки - отжиг под­каленных поверхностей, торцевание и др.
  • Высокая производительность по сравнению с другими видами порезки.
  • Универсальность метода и возможность обработки на одном станке любых материалов и конфигураций заготовок.

 

Ниже приведенные таблицы подтверждают преимущества (экономия металла, сокра­щение энергопотребления, обеспечение максимальной производительности, уменьшение затрат на эксплуатацию оборудования) ленточнопильной технологии по сравнению с другими методами резки.

 

 

Расход электроэнергии на порезку заготовок диаметром 50мм из стали 40Х

 

Показатели процесса обработки

Методы обработки

Абразивный

Ленточнопильный

Круглопильный

Установленная мощность, кВт

6

2,5

10,9

Время резания, сек

20

35

40

Количество электроэнергии, затра­ченной на один рез, кВт/час

0,080

0,0243

0,1211

 

 

 

Стоимость доли инструмента при порезке заготовок различными методами

 

Вид инструмента

Стоимость  ин­струмента,

USD

Среднее количество отре­занных заготовок, шт.

Стоимость доли инстру­мента в одном резе, USD

Ф50мм

Ф100мм

Ф50мм

Ф100мм

Абразивный круг 400

5,50

30

10

0,1833

0,5500

Ленточная пила марки М42

27x0,9

37,00

2160

663

0,0189

0,0616

34x1,1

47,00

2430

745

0,0193

0,0631

41x1,3

67,00

2800

828

0,0239

0,0809

Сегментная пила 710*

125,00

4000

1000

0,0313

0,1250

*Затраты на переточку сегментных пил не учитывались и не включались в долевую стоимость ин­струмента.

 


Суммарная стоимость одного реза (USD/рез) при обработке некоторых марок сталей различными методами

 

Диаметр

за­готовки, мм

Дисковая пила

Ножовочная пила

Ленточно-отрезной станок

Конст­

рукци­

онная

Легиро­

ванная

сталь

Нержа­

веющая

сталь

Конст­

рукци­

онная

Легиро­

ванная

сталь

Нержа­

веющая

сталь

Конст­

рукци­

онная

Легиро­

ванная

сталь

Нержа­

веющая

сталь

10

0,006

0,007

0,017

0,013

0,015

0,022

0,014

0,018

0,023

30

0,008

0,04

0,120

0,03

0,05

0,10

0,03

0,04

0,09

40

0,05

0,07

0,270

0,05

0,07

0,17

0,05

0,06

0,14

80

0,80

0,28

1,26

0,19

0,30

0,85

0,15

0,18

0,54

150

0,74

1,06

4,86

0,63

1,03

3,03

0,69

0,82

2,18

200

2,13

2,37

13,04

1,31

1,74

6,76

1,31

1,45

4,51

 

 

С повышением стоимости металла и трудоемкости его обработки суммарная стоимость реза при увеличении диаметра заготовки возрастает. Причем особенно резко это происходит при обработ­ке дисковой пилой: так при увеличении диаметра заготовки от 10мм до 200мм стоимость одного реза конструкционной стали увеличивается в 350 раз, а при порезке нержавеющей стали - соответст­венно в 770 раз. 

 

 

 

Типы ленточнопильных станков

 

 

Все многообразие ленточнопильных станков по конструктивному исполнению можно разделить на три группы:

 

Описание Применение     
1. Горизонтальные станки маятникового типа
 
Передвижные

Скорость пиления, точность и легкость применения портативной ленточной пилы является основными преимуществами перед ручными методами

Используются в слесарно-монтажных и ремонт­ных службах, в небольших заготовительных цехах, малых мебельных производствах, в гаражах.
Стационарные
Надежная конструкция станка, достаточно простая в обращении. Возможна опция для резки заготовки под различ­ными углами. Подача СОЖ, наличие нескольких скоростей для порезки различных марок сталей.
Порезка заготовок практически любых форм - прутки, трубы, профильный и фасонный прокат. Порезка неметаллических материалов дерева, пла­стмасс, стекла керамики, композитов. Максимальные размеры заготовок не превышают 400-450 мм. Используются на машиностроительных и других ви­дах производств, для получения точных деталей или заготовок для последующей механической об­работки или обработки давлением.
2. Горизонтальные станки портальной компоновки  
Колонного типа
Прочная конструкция, мощный двигатель с усиленным редуктором для работы в тяжелом режиме, высокопроизводительный, Вариатор скорости движения полотна для подбора режимов резания различных марок сталей.

Обработка заготовок больших размеров блоки дви­гателей, штамповые кубики, слитки и поковки в металлургическом производстве, стеновые панели и строительные блоки, а также все виды заготовок, обрабатываемых на консольных станках.

 
3. Вертикальные станки  
В некоторых случаях ленты могут свариваться на станке. Легко менять полотно Ручная подача, освещение рабочей зоны. Может работать на полотнах различной ширины

Применяются для поперечной, профильной и фи­гурной порезке-вырезке листового фасонного про­ката, обрезке литников, фигурного выпиливания (в модельных цехах), вырезке образцов и тимплетов, порезке автомобильных шин, кабелей, секционных заготовок, в мебельной, медицинской и пищевой промышленности.

 

 

Все ленточнопильные станки обладают главными конструктивными узлами: пильным узлом, корпусом, приводным механизмами, системами за­грузки и подачи заготовок, гидравлическими и электромеханическими системами управления механизмами станка, а также могут оснащаться многочис­ленными устройствами и приспособлениями предназначенными как для контроля и регулировки режимов резания, так и для осуществления дополни­тельных и вспомогательных операций процесса обработки.

 

 

Механизмы управления ленточнопильными станками

 

  • Устройство для изменения скорости резания:
    ступенчатые - с помощью редукторов или перемещения ремня на шкивах,
    бесступенчатые - с помощью механических вариаторов или инверторов - частотных преобразователей управления главным приводом.
  • Устройства для точного позиционирования заготовок с помощью гидроприводов или сервомоторов, оснащенные магнитным и лазерным контролем длины отрезаемых заготовок.
  • Устройства, обеспечивающие быстрый (скоростной) подъем пильной рамы и такое же ее опускание на холостом ходу с переходом на рабочие режимы подачи при врезании в заготовку.
  • Механизм быстрого поворота пильной рамы с помощью сервомотора на заданный угол отрезки с точностью до 0,5-0,1о.
  • Система слежения за нагрузкой на пильное полотно, позволяющая автоматически от изменения сопротивления резанию в ходе операции порезки сложных профильных заготовок с переменным сечением.
  • Устройства для автоматического и числового программного управления всеми параметрами процесса обработки. Они включают в себя ввод многочис­ленных данных: количество и длину отрезаемых заготовок, марки обрабатываемых материалов, скорости резания, давления подачи и др. При этом все текущие параметры обработки отображаются на дисплее, где указываются возможные причины появления отклонений в работе станка и методы их устранения. Современные CNC-устройства позволяют хранить в памяти 300 и более программ обработки различных материалов, обеспечивая в каждом слу­чае реализацию оптимальных режимов ленточного пиления.

 

 

Особенности конструкции и комплектации основных моделей горизонтальных ленточнопильных станков

 

Станки с ручным управлением

 

Станки с ручным приводом рабочей подачи (опускание пильной рамы), ручной загрузкой загото­вок и поворот пильной рамы на заданный угол пиления. Оснащаются пневматическими тис­ками, иметь рабочую подачу под тяжестью пильной рамы с гидравлическим торможением для плавного рабочего хода, подъем (обратный ход) пильной рамы за счет действия пружинного меха­низма, различные системы подачи СОЖ (капельная, струйная).

 

Применение: 

Используются при порезке небольших заготовок (с максимальным размером до 280-300 мм) в единичном производстве на участках ме­ханообработки, слесарно-монтажных и ремонтных служб, обрезке заготовок после литья, в небольших заготовительных цехах, мебель­ных производствах, для порезки труб, уголков, швеллеров и другого профильного проката в службах газоснабжения и энергетических участков, на металлобазах или складах металлопроката и т.д.

 

 

Полуавтоматические станки

 

Станки с любыми автоматическими системами управления процессом резания и вспомогатель­ными операциями, но отличающиеся тем, что подача заготовок на заданную длину резки после каждого цикла обработки осуществляется или вручную, или зажимными и транспортными тиска­ми путем включения соответствующих кнопок на панели управления. Ступенчатое или бесступен­чатое регулирование скорости (чаще у мощных двухколонных станков) в диапазоне 15-120м/мин. Могут быть с полным гидравлическим управлением, различными устройствами подачи СОЖ, ре­гуляторами усилия зажима заготовок, механическими или гидравлическими устройствами для па­кетной резки, приводными щетками для очистки пилы, стружкоуборочными конвейерами, по­дающими и разгрузочными рольгангами (холостыми или приводными). Двухколонные автоматы могут иметь электронное управление параметрами резания.

 

Применение:


Используются при обработке заготовок из любых материалов в том числе труднообрабатываемых марок сталей, мак­симальные размеры заготовок, обрабатываемых на специальных станках с подвижным столом могут достигать 2-2,5м в диаметре.

 

 

Станки с автоматическим управлением

 

Наличие гидравлической или электромеханической систем автоматической подачи заготовок, обес­печивающих непрерывность рабочего цикла. Работая по заданной программе (оператор выбирает параметры резания и программу обработки) станок выполняет обработку автоматически, без участия оператора, и прекращает работу только после ее завершения.

 

Применение:

Современные станки-автоматы имеют системы автоматической подачи заготовок за один ход на величину 2,5-3,5 м с общей длиной заготовки до 18 м. Станки с автоматическим управлением используются в круп­носерийных и массовых производствах для отрезки заготовок под по­следующие операции резания или обработку давлением. Устройство для автоматической загрузки материла из магазина заготовок, позволя­ет встраивать их в различные автоматические линии механообрабаты­вающих и других производств.

 

 

Станки с числовым программным управлением (СNС)

 

Исключается возможность ошибки оператора при управлении станком. Система CNC позволяет, вме­сте с выбором оптимальных режимов резания, полностью контролировать все параметры процесса обработки, гибко управлять ими, быстро находить причины неисправностей в работе станка и устра­нять их. При отклонении показателей процесса ленточного пиления более допустимых пределов, станок-автомат с ЧПУ прекратит работу, предотвращая поломки инструмента или получение некаче­ственных деталей. Все текущие параметры пиления отображаются на дисплее.

 

Применение:

Несмотря на значительную стоимость, быстро окупается в производст­вах, связанных либо с массовым изготовлением заготовок, либо при обработке дорогостоящих и труднообрабатываемых материалов.

 

 

 

Расходы на станок

 

 

Эксплуатационные расходы на станки включают следующее:

 

Амортизация станков

Рациональный выбор модели ленточнопильного станка положительно влияет на экономические показатели.

Электричество

Низкое энергопотребление.

Заработная плата (особенно, сверхурочные)

Универсальность и простота конструкции ленточнопильных станков не требует высокой квалификации ра­бочего персонала при эксплуатации и переналадке оборудования.

 

 

Нижеприведенный сравнительный анализ (без учета стоимости инструмента) результатов резания на круглопильных и ленточнопильных станках убе­дительно свидетельствует в пользу последнего.

 

 Сравниваемые

Станок отрезной мод. 8Г663

Ленточно-отрезной станок автомат мод. Bianco 330 А60

показатели

Ф сегментной пилы 710мм

Пила ленточная М42

Годовая производительность при 2-х сменной работе (количество отрезных за­готовок) шт.

57696

77489

Количество потребляемой электроэнер­гии при годовой программе работы стан­ка (кВт)

20084

6993

Масса металла ушедшего в стружку при порезке годовой программы (кг)

48820

11160

 

 

1) Производственные возможности при резке заготовки Ст.45 Ф140мм: 77489 - 57696 = 19793 резов в пользу ленточнопильного станка.

2) Экономия металла (при равном числе резов) составит 48820-11160 = 37660 кг

3) Экономия электроэнергии (при равном числе резов) 20084-6993 = 13091 кВт

 

Порезка заготовок на ленточнопильном станке характеризуется значительно меньшими затратами на 1 рез как в абсолютном, так и в относительном значении по сравнению с обработкой на дисковой пиле - один рез экономит порядка 1.5-2 у.е., что в целом на 40-50% дешевле отрезки дисковыми пилами.

 

Более высокие технико-экономические показатели ленточного пиления объясняются, в первую очередь, узким пропилом, что ведет к уменьшению мощности резания, сокращению отходов металла и энергопотребления.