Вы когда-нибудь задумывались, как режут металл, не перегревая его? Холодные пилы, использующие дисковые полотна, передают тепло опилкам, а не заготовке, сохраняя их холодными. Этот метод позволяет получать точные срезы без заусенцев, идеально подходящие для различных видов металлообработки. В этой статье вы узнаете о типах холодных пил, их скорости резки и преимуществах использования холодных пил, включая повышение точности, снижение напряжения материала и увеличение срока службы пилы. Окунитесь в эту тему, чтобы узнать, как холодные пилы могут улучшить ваши процессы резки металла.
Холодная пила, также известная как холодная пила для резки металла, - это прецизионный металлорежущий инструмент, использующий дисковый нож для эффективной и точной обработки материала. Этот метод резки получил свое название благодаря уникальным характеристикам терморегулирования во время работы. Когда зубья пильного диска входят в заготовку, большая часть выделяемого тепла эффективно передается металлической стружке (часто называемой стружкой в терминологии механической обработки), а не поглощается заготовкой или самим диском.
Такой механизм отвода тепла имеет ряд преимуществ:
Пильные диски для холодного пиления подразделяются на два типа: Лезвия из быстрорежущей стали (HSS) и лезвия из сплава карбида вольфрама (TCT). Каждый тип обладает определенными преимуществами для различных видов резки.
Лезвия из быстрорежущей стали обычно изготавливаются из стали марки M2 или M35. Их скорость резки составляет от 10 до 150 метров в минуту, в зависимости от материала и размеров заготовки. Лезвия из быстрорежущей стали с улучшенным покрытием могут достигать скорости резания до 250 метров в минуту, обеспечивая повышенную производительность.
Скорость подачи на зуб полотна из быстрорежущей стали составляет от 0,03 до 0,15 миллиметра на зуб, в зависимости от мощности, крутящего момента и общего качества пильного оборудования. Полотна из быстрорежущей стали выпускаются с внешним диаметром от 50 до 650 миллиметров и стандартной твердостью HRC 65.
Ключевым преимуществом лезвий из быстрорежущей стали является их способность к повторной заточке, которая обычно составляет от 15 до 20 циклов заточки в зависимости от характеристик заготовки. Для больших лезвий из быстрорежущей стали срок службы может увеличиться до 0,3-1 кв. м площади режущей поверхности.
Для полотен диаметром более 2000 миллиметров часто используется композитная конструкция. Для зубьев пилы используются вставки из быстрорежущей стали, а корпус пилы изготавливается из ванадиевой или марганцевой стали, что оптимизирует производительность и долговечность.
Ножи TCT имеют режущие кромки из карбида вольфрама - материала, известного своей исключительной твердостью и износостойкостью. Эти ножи работают со скоростью резания от 60 до 380 метров в минуту, адаптируясь к различным материалам и размерам заготовок. Скорость подачи на зуб для ножей TCT составляет от 0,04 до 0,08 миллиметра на зуб.
Лезвия TCT обычно выпускаются диаметром от 250 до 780 миллиметров. Для резки черных материалов используются два различных вида лезвий TCT:
1. Высокоскоростные мелкозубчатые лезвия:
2. Сверхпрочные лезвия с крупными зубьями:
Выбор между лезвиями из быстрорежущей стали и TCT, а также конкретных конструкций лезвий в каждой категории зависит от таких факторов, как материал заготовки, ее размер, требования к скорости резания и желаемый баланс между первоначальной стоимостью и долгосрочной эффективностью.
(По сравнению с пилой из марганцевой стали)
Холодное пиление и фрикционное пиление существенно отличаются по механизмам резания и результирующим эффектам:
Летающая пила из марганцевой стали: В этом методе используется высокоскоростное вращающееся лезвие из марганцевой стали, которое создает значительное трение с заготовкой. Интенсивное тепло, выделяемое в точке контакта, вызывает локальное плавление и последующее отделение сваренной трубы. Этот процесс, по сути, является контролируемым прожогом, характеризующимся видимыми следами ожогов на поверхности среза и потенциальными микроструктурными изменениями в зоне термического воздействия.
Пила для холодной резки из высокоскоростной стали: В отличие от этого метода, в данной технологии используется медленно вращающееся полотно из быстрорежущей стали для выполнения фрезерной резки сварных труб. Контролируемая скорость резки и превосходная фиксация кромок лезвий из быстрорежущей стали обеспечивают гладкий, точный рез с минимальным образованием заусенцев. При этом методе выделяется значительно меньше тепла, что позволяет сохранить микроструктуру и механические свойства материала вблизи среза. Кроме того, при холодной резке значительно снижается уровень шума по сравнению с пилением трением.
Выбор между этими методами зависит от таких факторов, как свойства материала, желаемое качество реза, требования к скорости производства и необходимость последующей обработки. Холодная резка, как правило, обеспечивает более высокое качество реза и более жесткие допуски, что делает ее предпочтительной в тех случаях, когда требуется высокая точность или когда необходимо свести к минимуму операции после резки.
Пила для холодной резки высокоскоростной стали обладает значительными преимуществами при резке металлических труб:
Эффективность резки: Пила достигает оптимальной скорости резания, что обеспечивает высокую эффективность и производительность труда.
Точность и качество: Лезвие имеет минимальное отклонение, производя разрезы с незначительными заусенцами на поверхности стальной трубы. Это повышает точность резки заготовки и увеличивает срок службы лезвия.
Термическая стабильность: При использовании метода холодного фрезерования и резки выделяется минимальное количество тепла. Это позволяет сохранить внутреннее распределение напряжений и структуру материала разрезаемого участка, избегая нежелательных изменений. Лезвие оказывает минимальное давление на стальную трубу, предотвращая деформацию стенок и устья трубы.
Превосходное качество торцевых поверхностей:
Эргономика оператора: Процесс вызывает низкую утомляемость оператора, способствуя сохранению эффективности резки в течение длительного времени.
Преимущества с точки зрения экологии и безопасности: В процессе резки не образуется искр, пыли или чрезмерного шума, что делает его экологически чистым и энергоэффективным.
Экономичность и долговечность: Лезвие можно многократно затачивать на специализированном шлифовальном станке, сохраняя характеристики, эквивалентные новому лезвию. Эта особенность значительно повышает эффективность производства и снижает эксплуатационные расходы.
Оптимизация параметров пиления с учетом свойств материала и технических характеристик заготовки:
Проблема вибрации и ее лечение
В процессе резки возникает вибрация, которая может привести к плохому результату резки, длительному простою оборудования, поломке диска в процессе резки или другим явлениям, таким как сгорание подшипника из-за неравномерного давления на шпиндель. Размер поверхности и заусенцы стали, вырезанной пилой, выходят за пределы допустимых значений.
Принятые меры:
(1) Традиционный метод: В процессе установки используется нивелирование (установка горизонтального положения верхней скользящей опоры и нижнего ведомого колеса на основе опорной точки), а V-образные колеса выравниваются по прямой линии с помощью метода волочения проволоки, так что ведомое колесо находится на одинаковой высоте и на одной линии. На основе анализа силы, действующей на верхнюю скользящую опору, в зоне крышки пилы устанавливаются противовесы для уравновешивания силы и обеспечения стабильной работы.
Проблема штабелирования стали и ее решение
В процессе резки, если напряжение неравномерно, сталь может слоиться, особенно при резке стали небольшого размера, что может привести к повреждению пильного диска и оборудования.
Принятые меры:
(1) Крутящий момент, приводимый в действие давлением воздуха зажим Устройство устанавливается в режущем отверстии для устранения явления штабелирования, защиты пильного диска и снижения реактивной силы, возникающей при деформации стали под действием радиальной силы, действующей на пильный диск.
(2) Опорные ролики добавляются к отверстию для резки, и после увеличения опорных роликов они вместе с зажимным устройством оказывают давление на сталь перед резкой. Это значительно улучшает качество поверхности распила и значительно снижает степень повреждения пильного диска.
Проблема большой площади разбрызгивания воды и ее решение
При поступлении на холодную пилу круглый прокат имеет температуру около 320℃, и для охлаждения пильного диска в процессе резки и отвода распыляется вода. В реальных условиях производства площадь распыления воды слишком велика, что приводит к снижению качества поверхности стали и отработке воды.
Принятые меры:
(1) Оригинальная труба спринклера заменена на трубу для распыления. Добавляются дополнительные форсунки, а для распыления в месте среза используется метод распыления тумана. Поскольку конец форсунки имеет вогнутую поверхность в виде круглой дуги, она может распылять водяной туман, делая распыление равномерным, и легко заменяется благодаря использованию резьбовых соединений, что способствует техническому обслуживанию.
(2) Используйте метод окружающего охлаждения для охлаждения кожуха пилы, а также целенаправленно охлаждайте режущее отверстие и режущие зубья на ключевых деталях.
(3) При подаче во время пиления используется клапан распыления, а давление впрыска увеличивается. Во время отвода распылительный клапан закрыт.
Проблема трения между кожухом пилы и пильным диском и ее устранение
Трение между крышкой пилы и пильным диском вызывает общую вибрацию верхней скользящей опоры, что приводит к ослаблению болта заземления двигателя, и если это продолжается в течение длительного времени, это может привести к сгоранию подшипника или двигателя.
Принятые меры:
(1) Метод соединения оригинального шпинделя крышки пилы был неразумным, и точка напряжения штифтового вала крышки пилы находилась на одной боковой пластине верхней скользящей опоры, что легко деформировало боковую пластину и вызывало наклон крышки пилы. Удлинив штифтовой вал и увеличив точку напряжения, используя боковую пластину в качестве точки опоры и сделав внутреннюю панель верхней скользящей опоры настоящей точкой напряжения, конструкция пильной крышки стала более разумной, что позволило избежать подобных аварий.
(2) При замене пильного диска оригинальный метод использования крана для поднятия крышки пилы может легко деформировать крышку. Теперь гидравлические цилиндры используются для подъема крышки пилы, а в местах соприкосновения крышки со сталью после переворачивания пилы добавляются подушки, что эффективно решает проблему.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO