Глава 8. Отрезные станки
Разрезные (отрезные) станки применяются в заготовительном производстве при распиливании заготовок из стального проката различного профиля (круга, квадрата, швеллера, уголка и т.п.), листового материала и т.д. В качестве режущего инструмента применяются ножовки (рис. 8.1, а), ленточные пилы (рис. 8.1, б) и дисковые узкие фрезы (пилы) диаметром до 2 000 мм (рис. 8.1, в).
a |
б |
в |
Рис. 8.1. Схема обработки заготовок на отрезных станках:
1 – инструмент; 2 – заготовка
На ножовочных станках обрабатываются заготовки малых и средних размеров. Ножовочные полотна длиной 300...600 мм закрепляются в пильной раме, которая перемещается в горизонтальном, вертикальном или наклонном направлениях. Главное движение осуществляется от двигателя мощностью 1,5...6 кВт и обеспечивает 20...25 ходов в минуту. Преобразование вращения в возвратно-поступательное перемещение рамы с пилой осуществляется кривошипным механизмом или эксцентриком, причем рама совершает движение по пространственной кривой или дуге окружности. Движение подачи осуществляется, как правило, качанием рамы вокруг цапфы.
Ленточно-пильные станки работают по непрерывному методу и обеспечивают большую производительность. Ленточная пила может перемещаться в вертикальном (инструментальные станки) и горизонтальном (станки для заготовительных операций) направлениях. Непрерывно работающая пила приводится в движение асинхронным двигателем мощностью 2...11 кВт, и с помощью устройства регулирования частоты вращения устанавливается скорость резания – 20...100 м/мин. В качестве инструмента применяют сварные бесконечные ленты длиной 3500…6000 мм, толщиной 0,4...1,2 мм и шириной 4...52 мм.
Наибольшее распространение получили станки, работающие узкими (шириной 0,5…10 мм) дисковыми пилами, которые могут изготовляться как из быстрореза, так и твердого сплава. Скорость резания может достигать 200...1 500 м/мин. На рис. 8.2 показан общий вид, а на рис. 8.3 – кинематическая схема станка с диаметром пилы 630 мм.
Рис. 8.2. Общий вид станка, работающего дисковой пилой: 1 – станина; 2, 4 – устройства для зажима заготовок в вертикальной и горизонтальной плоскостях; 3 – плита для размещения отрезанного материала; 5 – пила; 6 – салазки, осуществляющие движение подачи; 7 – главный привод; 8 – грейфер подачи заготовок; 9 – рольганг для перемещения пруткового материала; 10 – сборник стружки; 11 – щетки для очистки пилы от стружки; 12 – стабилизатор для предохранения пилы от колебаний
На рис. 8.4 показана схема главного привода. От электродвигателя 1 постоянного тока вращение через клиноременную передачу передается на коробку скоростей 2 и далее на дисковую пилу 6. Для предохранения привода от перегрузки связь шкива 5 с входным валом 4 коробки скоростей осуществляется через фрикционную предохранительную муфту 3.
Рис. 8.3. Кинематическая схема отрезного станка, работающего дисковой пилой: 1 – пила; 2 – коробка скоростей; 3 – привод радиальной подачи фрезы; 4 – электродвигатель главного движения; 5 – привод подачи заготовки; 6 – заготовка; V – скорость резания; S – рабочая подача; Sзаг – подача заготовки; ДП – датчик положения
Конструкция двухступенчатой коробки скоростей (рис. 8.5): c входного вала 1 вращение передается на одно из колес зубчатого блока 2, который переключается вилкой 3 вручную (для выбора соответствующего диапазона частот) и далее на шпиндель 5 через косозубые зубчатые передачи (используют на отдельных станках также червячные передачи). Радиальная составляющая усилия резания воспринимается жестким игольчатым подшипником 6 и коническими роликоподшипниками 4. Закрепление пилы 7 осуществляется зажимным фланцем 8, центрирующимся на втулке 9.
Рис. 8.4. Главный привод
Рис. 8.5. Коробка скоростей
Рис. 8.6. Привод подачи пилы
Привод подачи дисковой пилы (рис. 8.6) должен обеспечить равномерную подачу (для одинакового нагружения зубьев фрезы) и быстрый отвод. Поэтому в последнее время традиционно применяемый гидропривод заменяется приводом постоянного тока.
Вращение от высокомоментного двигателя 1 через зубчатый ремень 2 передается на шариковый винт 7 и гайку 6. Гайка 6 привернута к трубке 8, а та – к перемещаемым салазкам 9. Корпус 4 привода подачи закреплен на станине станка. Контроль величины перемещения производится вращающимся датчиком 3. Для предохранения шариковой винтовой передачи от повреждения при ускоренном ходе салазок назад и несвоевременном срабатывании конечных выключателей предусмотрен резиновый амортизатор 5.
На рис. 8.7 показан привод подачи прутков. Заготовка на направляющем столе по роликам 1 транспортируется к захвату грейфера 2. Оси роликов наклонены на угол 5° к горизонтали, чтобы пруток прижимался к упору 7 (рис. 8.8) при перемещении.
Рис. 8.7. Привод подачи заготовки
Рис. 8.8. Направляющие механизмы подачи заготовок
Захватные и досылочные устройства служат для подачи заготовки в зону резания, автоматического установления длины отрезания. Привод захватного устройства состоит из зажимных клещей 5 (рис. 8.8), которые с помощью гидроцилиндра 6 прижимают пруток к упору 3. Во время резания грейфер с освобожденными клещами возвращается назад, при этом упор 3 поворачивается и грейфер при возврате не касается заготовки. Перемещение грейфера осуществляется электродвигателем 3 (рис. 8.7), передающим вращение через ремень 4 на шариковый винт 6. Контроль перемещения осуществляется датчиком 5.
Механизм подачи прутков перемещается в цилиндрических направляющих скольжения 1 и 8 (рис. 8.8), между которыми установлен шариковый винт 4. Также в цилиндрической направляющей 7 происходит перемещение грейфера 5 от гидроцилиндра 6. Фиксирование упора 3 производится гидроцилиндром (на схеме не показан) через клиновый механизм 2.