RU134470U1 - Фрикционная дисковая зубчатая пила - Google Patents

Abstract

1. Фрикционная дисковая зубчатая пила, содержащая зубья с отрицательными передними углами и расположенными на главных задних поверхностях фасками, отличающаяся тем, что фаски выполнены с положительными задними углами, а на передней поверхности зубьев имеются канавки, примыкающие к главным режущим кромкам, причем ширина канавок не превышает половины высоты зубьев.2. Пила по п.1, отличающаяся тем, что канавки на передней поверхности зубьев имеют форму дуги окружности.3. Пила по п.1, отличающаяся тем, что примыкающая к фаске задняя поверхность зуба пилы имеет криволинейную форму.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в трубном производстве для холодной отрезки проката.

Технология фрикционного пиления заключается в резании с локальным оплавлением материала заготовки в месте соприкосновения с пильным диском, возникающим вследствие трения и деформации срезаемого слоя при больших окружных скоростях 100…130 м/с.

Известна фрикционная дисковая пила для холодной отрезки трубопроката с треугольной формой зуба [Каталог фрикционных пил фирмы В lecher (Германия), 2013 (http://vmw.blecher.com/pdfs/trennkreissaegeblatt.pdf)]. Недостатком пилы является высокая интенсивность износа вершин зубьев в начальный период резания.

Известна фрикционная дисковая пила с криволинейной задней поверхностью и малыми отрицательными передними углами [Каталог фрикционных пил фирмы Blecher (Германия), 2013 (http://wvvrw.blecher.conVpdfs/treraikTeissaegeblatt.pdf)]. Пила применяется для ограниченного диапазона обрабатываемых материалов. Одним из недостатков конструкции является малая жесткость зуба пилы. При эксплуатации таких пил в результате циклической нагрузки на полотне пилы появляются трещины, что приводит к аварийным ситуациям на стане.

Известна фрикционная дисковая зубчатая пила для холодной отрезки трубопроката с трапецеидальной формой зуба [Каталог фрикционных пил фирмы Blecher (Германия), 2013 (http://wvvw.blecher.com/pdfs/trennkreissaegeblatt.pdi)]. Зубья дисковой пилы имеют симметричную форму с большими отрицательными передними углами и расположенными на главных задних поверхностях фасками. Данная конструкция пилы как наиболее близкая к полезной модели принята за прототип.

Недостатками пилы являются низкая работоспособность инструмента и качество отрезки трубы. В процессе отрезки трубопроката периферийные участки зубьев пилы начинают участвовать в стружкообразовании, выполняя роль передних поверхностей с большими отрицательными углами. Срезаемый слой материала полностью подминается под эту фаску. Происходит интенсивная деформация зажатого между зубом пилы и поверхностью резания слоя металла, резко увеличивается давление и температура на рабочих поверхностях инструмента. В результате увеличивается адгезионное схватывание частиц металла с зубьями пилы и ухудшение процесса резания. За счет большой поверхности контакта пилы с заготовкой происходит интенсивный сток тепла в зубья и более быстрое нагревание инструмента до критической температуры теплостойкости.

Задача полезной модели - повышение работоспособности пилы и качества отрезки проката.

Технический результат достигается тем, что на главных задних поверхностях пилы имеются фаски с положительными задними углами, а на передней поверхности зубьев выполнены примыкающие к главным режущим кромкам канавки с шириной, не превышающей половины высоты зуба.

Повышение эффективности пилы происходит за счет уменьшения очага пластической деформации как источника теплообразования и уменьшения количества тепла уходящего в зуб со стороны задней поверхности. Прочность полона пилы обеспечивается высокой жесткостью зуба, снижением сил резания и напряжений на дне стружечной канавки.

Уменьшение зоны пластической деформации, сил резания и теплообразования происходит в результате оптимизации геометрии зубьев пилы. Наличие канавки на передней поверхности увеличивает передний угол, что положительно сказывается на механике резания и вызывает уменьшение доли фрикционной составляющей обработки. Ширина канавки не превышает половины высоты зуба пилы, что не снижает жесткость зуба, а с учетом уменьшения силы резания усталостная прочность полотна увеличивается.

Заточка положительной фаски на задней грани пилы приводит к более благоприятному перераспределению тепловых потоков, резко снижая тепловую нагрузку и скорость прогрева зубьев пилы до критических значений. Уменьшение фрикционной составляющей резания приводит к повышению качества торцов труб после отрезки.

На фиг. 1 показан профиль зуба фрикционной дисковой пилы с плоской задней поверхностью; на фиг. 2 - изометрия зубьев пилы; на фиг. 3 - профиль зуба фрикционной дисковой пилы с криволинейной задней поверхностью; на фиг. 4 - процесс резания фрикционной пилой с видоизмененной формой зуба.

Зубья пилы 1 имеют передние поверхности 2, главные задние поверхности 3, вспомогательные задние поверхности 4. Фаски на задней поверхности 5 выполнены с положительными задними углами α, a на передней поверхности зубьев имеются канавки 6, примыкающие к главным режущим кромкам 7, причем ширина канавок H не превышает половины высоты зубьев. Фрикционная дисковая пила может изготавливаться с прямолинейными (фиг. 1) или криволинейными задними поверхностями зубьев (фиг. 3).

В зависимости от условий резания фаска на задней поверхности может быть выполнена от 0,5 мм до 1,5 мм. Задний угол фаски рекомендуется принимать равным α=20…30°. Заточка пилы производится эльборовым кругом, обеспечивающим более высокую остроту режущей кромки. Радиус округления режущей кромки не должен превышать 15 мкм. Канавка на передней поверхности зуба выполняется под углом γ=-10° шириной, не превышающей половины высоты зуба. Такая форма зуба позволит уменьшить силы резания, сохранив жесткость основания зуба. Эти изменения конструкции существенно уменьшают вероятность возникновения усталостных трещин на полотне пилы. Впадины между зубьями фрикционной пилы выполняются с радиусом r=1…2 мм.

При резании пилой с видоизмененной формой зубьев уменьшается объем зоны интенсивных пластических деформаций, снижаются силы и мощность резания. Более благоприятное распределение тепловых потоков приводит к снижению тепловой нагрузка зуба пилы и повышению износостойкости. Испытания показывают, что стойкость пилы с новой заточкой увеличивается в среднем в 1.5…2 раза. Значительно повышается стабильность и качество отрезки проката. Силовые характеристики резания увеличиваются постепенно по мере изнашивания пилы. Монотонные изменения контролируемых при резании характеристик позволяют с высокой точностью прогнозировать наступление критического износа пилы, не доводя до аварийных ситуаций. Предложенную геометрию зубьев фрикционной пилы целесообразно включить в число стандартных форм для заточных станков с ЧПУ.

Claims (3)

1. Фрикционная дисковая зубчатая пила, содержащая зубья с отрицательными передними углами и расположенными на главных задних поверхностях фасками, отличающаяся тем, что фаски выполнены с положительными задними углами, а на передней поверхности зубьев имеются канавки, примыкающие к главным режущим кромкам, причем ширина канавок не превышает половины высоты зубьев.

2. Пила по п.1, отличающаяся тем, что канавки на передней поверхности зубьев имеют форму дуги окружности.

3. Пила по п.1, отличающаяся тем, что примыкающая к фаске задняя поверхность зуба пилы имеет криволинейную форму.

Images