Последние технологические разработки
Полный каталог последних технологических разработок.
- 09.09.2013
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 |
|
- ножовочным полотном на механических ножовочных станках (пила Робеля)
Преимущества | Недостатки |
Узкий пропил (2,0-3,5) |
|
- абразивным отрезным кругом на отрезных станках
Преимущества | Недостатки |
Высокая производительность |
|
- 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.
Подробнее...