Дмитрий Николаевич
Краткое содержание магистрсой работы
Трубы преимущественно разрезают резцами, абразивными кругами, заостренными гладкими дисками, ленточными и дисковыми пилами. Последующую обработку труб с целью удаления заусениц и снятия фасок проводят на отрезных станках или специальных установках.
В отечественной практике трубы диаметром более 25 мм обычно разрезают резцами так как при этом обеспечивается качественный рез и достаточно высокая производительность. На резцовых трубоотрезных станках возможна обработка труб только круглого профиля и только поштучно. В табл. 5 приведены технические характеристики трубоотрезных станков.
На рис. 3 показана кинематическая схема станка модели 91 А11. Трубу зажимают в станке с помощью цанги 1, перемещаемой по шпинделю коленчатыми рычагами 2, одно плечо которых воздействует на цангу, а второе своими роликами опирается на конусную часть муфты 3. При зажиме трубы гидроцилиндр 4 через двуплечий рычаг передвигает муфту влево. Коленчатый рычаг толкает цангу вправо. Ее лепестки, снабженные зажимными губками, скользят по конусной поверхности планшайбы 5 и радиально сближаются до контакта с наружной поверхностью трубы.
На станке модели91А11 можно обрабатывать трубы в автоматическом цикле. Для отрезания концов труб станки обычно устанавливают попарно таким образом, что каждый станок отрезает конец трубы только с одной стороны. Трубоотрезные станки оснащают загрузочным стеллажом, рольгангами, поддерживающими роликовыми люнетами, упорами с обеих сторон станка для разрезания труб на мерные части и карманами для отрезанных труб. Производительность станков модели 91А11 приведена в табл. 7.
Отрезные резцы работают в тяжелых условиях и отличаются низкой прочностью и жесткостью из-за малого поперечного сечения. Наибольшая точность и жесткость крепления обеспечиваются у резцов с поперечным сечением, показанным на рис. 4, а. Крепление отрезных резцов, клиновидного сечения (рис. 4, б) менее надежно, но такие резцы проще в изготовлении. В качестве материала режущей части резцов преимущественно используют быстрорежущие стали Р18, Р6М5, Р6М5К5 и твердые сплавы ВК8, ВК8В, Т5К10, ТТ7К12.Т5К12В. При биении трубы резец прорезает стенку не одновременно по всему периметру ее профиля, а на небольшом участке.
При этом нагрузка исчезает, и вследствие упругих деформаций трубы и станка резец быстро перемещается вперед. Последующее резкое возрастание нагрузки приводит к выкрашиванию или поломке резца. Для упрочнения вершин режущего лезвия, а также для обеспечения плавного выхода резца главные углы в плане на боковых участках режущей кромки выполняют под углом 45° (рис. 4, в).
Однако обработка труб такими резцами связана с образованием крупных заусенцев. "Эффективно применение резцов со скошенной главной режущей кромкой (рис. 4, г), способствующей плавному выходу резца. Направление скоса выбирают таким,чтобы крупные заусенцы, образующиеся со стороны скоса, оставались на отрезаемом дефектном конце, а при раскрое труб на зажатой в патроне части трубы. В последнем случае заусенцы срезаются при перебеге резца за толщину стенки или при последующем снятии фасок. Угол скоса выбирают в пределах 8-15°.
Чрезмерно большие углы скоса приводят к увеличению заусенцев и возрастанию боковой нагрузки на резец, приводящей зачастую к его поводке, затиранию в канавке и получению неровного торца трубы. Уменьшение переднего g и заднего угла a (рис. 4, д) повышает интенсивность изнашивания резцов вследствие увеличения сил резания, затрудненного стружкообразования, повышения температуры в зоне резания и налипания металла на режущее лезвие.
Чрезмерное увеличение углов g и a связано с уменьшением механической прочности режущего лезвия. Во избежание выкрашивания режущего лезвия на его передней поверхности выполняют упрочняющую ленточку с отрицательным передним углом gл. Отрезные резцы, при резании труб имеют g = 2-10°, gл = -4-0°, a =8-10°. Меньшие значения углов применяют при работе твердосплавными резцами и при резании труб из высокопрочных материалов. Малые вспомогательные углы способствуют затиранию резцов в канавке.
Увеличение вспомогательных углов ослабляет резец. Обычно задние вспомогательные углы a (рис. 4, е) и вспомогательные углы в плане j1 имеют величину в пределах 1-2°30'. Твердосплавные резцы подвержены частым сколам вследствие неравномерности нагрузки, вызванной биением наружной и внутренней поверхностей трубы. Наиболее эффективно применение твердосплавных резцов при резании точных холоднодеформированных и высокопрочных труб.
Трубоотрезной станок ТТ170 и станки типа СОТ фирмы "Кри-Дан" оснащены суппортными группами с обеих сторон шпинделя и позволяют отрезать оба конца трубы. В станках типа ССО фирмы "Кари-Дан" в каждом суппорте закрепляют по два отрезных резца и одновременно осуществляют два реза.
В цикле обработки на шпиндельных трубоотрезных станах существенную часть занимает время, необходимое для осевой задачи и выдачи трубы на длину не менее, чем длина шпинделя. В результате этой операции высокую производительность обеспечивают отечественные бесшпиндельные трубоотрезные станки (рис. 5). На этих станках вращение трубы 1 осуществляется с помощью приводных цилиндрических роликов 2 и 3 от электродвигателя через клиноременную передачу и трехступенчатую коробку скоростей.
Свободно вращающийся прижимной ролик 4 установлен в ползуне, перемещаемом в радиальном направлении от пневмоцилиндра 5. С целью устранения осевого смещения трубы на оси одного из приводных роликов установлен заостренный диск 6, наружный диаметр которого несколько больше диаметра роликов. На ползуне прижимного ролика смонтирован отрезной суппорт 7, подача которого осуществляется с помощью пневмогидроцилиндра 8. Режущая кромка отрезного резца в исходном его положении на 1,5-2,0 мм выше наружной поверхности прижимного ролика, чтобы исключить врезание во время ускоренного подвода.
На второй позиции станка ползун прижимного ролика несет суппорт с клеймовочным диском и суппорт механизма для снятия фасок. Подачу суппортов осуществляют от пневмоцилиндров. Для извлечения труб малого диаметра в случае их заклинивания между приводными роликами установлен выталкиватель 9. С загрузочного стеллажа на роликовую дорожку перекладывают трубу для перемещения ее вдоль оси до упора. Затем трубу укладывают на приводные ролики первой позиции с одновременным включением ускоренного подвода ползуна прижимного ролика к трубе.
Как только прижимной ролик вступит в контакт с трубой, включается рабочая подача отрезного суппорта и происходит резание трубы. После окончания реза подается команда на быстрый отвод ползуна и отрезного суппорта в исходное положение. Шаговый транспортер перекладывает разрезанную трубу между позициями станка, откуда при следующем цикле труба перемещается на приводные ролики второй позиции станка. Вслед за этим включается быстрый подвод ползуна прижимного ролика. Как только прижимной ролик вступит в контакт с трубой, включается пневмоцилиндр подачи фасочных резцов и происходит снятие наружной и внутренней фасок. Одновременно с прижимным роликом вступает в контакт с трубой диск клеймения. Обработанную трубу транспортируют на промежуточный стеллаж, а следующую трубу укладывают на приводные ролики и цикл повторяется.
На трубные заводы поставляют бесшпиндельные станки, укомплектованные попарно в автоматические линии (АЛБТС).
Применение АЛБТС ограничено в результате поломок резцов от осевого смещения при разрезании труб с повышенной кривизной, затрудненного резания высокопрочных труб из-за проскальзывания трубы на приводных роликах, деформации тонкостенных труб приводными роликами.
Необходимость вращения трубы затрудняет резание длинных и тяжелых труб, а также с повышенной кривизной. Существуют станки, в которых труба неподвижна, а отрезные и фасочные резцы установлены в суппортах отхватывающей трубу вращающейся головки и имеют движение подачи. По такому принципу работают станки фирм "ЮНГ" и "Рейка-Верк" (ФРГ).
Высокая производительность процесса, исключение деформации тонкостенных труб, ровный с небольшими заусенцами рез и простота оборудования способствуют широкому применению абразивного резания. Эффективность этого метода снижается из-за низкой стойкости абразивных кругов, необходимости мощной вентиляции рабочей зоны вследствие высокой ее запыленности и загазованности, а также необходимости удаления абразива, недопустимого на поверхности высококачественных труб.
Абразивное резание особенно эффективно при обработке труб небольшими партиями, из высокопрочных материалов, тонкостенных и труб малого диаметра. Имеются сведения об успешном применении отрезных кругов при разрезании горячих <1200°С) труб в потоке стана. В процессе резания абразивному кругу сообщают вращение со скоростью резания и поступательное перемещение со скоростью подачи. Имеются станки, в которых трубы большого диаметра вращают с окружной скоростью, равной скорости подачи, при этом производительность резания снижается примерно в 1,5 раза. Для уменьшения дуги контакта абразивного круга с разрезаемым материалом применяют осциллирующее движение абразивного круга в плоскости реза. Простота конструкции, дешевизна, малые габариты обеспечили широкое распространение абразивно-отрезных станков с ручной подачей преимущественно при разрезании мелких партий легких труб. Мощность главного привода таких станков в пределах 1,5-20 кВт, а диаметр абразивного диска < 500 мм.
Станки с механизированной подачей мощностью до 30 кВт и диаметром абразивного круга 400-660 мм применяют при разрезании тяжелых труб. Такие станки обеспечивают разрезание круглых труб диаметром до 600 мм и труб прямоугольного сечения размером до 200Х200 мм. Технические характеристики абразивно-отрезных станков приведены в табл. 10. На рисунке показан абразивно-отрезной полуавтомат модели 8А-231 (рис.6).
Механизмом подачи трубу перемещают до упора 1. Закрепление трубы осуществляют зажимом, смонтированным на поворотной части станины 2, устанавливаемой под необходимым углом к плоскости реза с помощью червячной пары. Трубы малого сечения могут быть зажаты и разрезаны в пакете. Шпиндельная бабка 3 установлена на конце балансира 4. Качательное движение балансиру сообщают с помощью пневмогидравлики.
Шпиндель с абразивным кругом 5 приводят во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. Необходимую скорость вращения шпинделя устанавливают при помощи сменных шкивов в зависимости от максимально допустимой окружной скорости (50 или 80 м/с) абразивных кругов. Полуавтомат осуществляет резку всухую и с подачей СОЖ. При работе всухую включают пылесос, с помощью которого Рис 6 Абразивно-отрезной полуавтомат модели 8А231 воздух с абразивной пылью, дымом и газами удаляют из зоны резания. Для защиты от шлама, осколков абразивного круга и брызг СОЖ на станке смонтировано ограждение 6, передняя стенка которого выполнена откидной для обеспечения доступа к абразивному кругу. Электромеханическое устройство компенсации износа абразивного круга поддерживает постоянной величину рабочего хода.
При разрезании используют абразивные круги в форме дисков, у которых отношение диаметра к толщине составляет около 100. Круги большого диаметра позволяют эффективно резать трубы крупного сечения. Высокая стойкость таких кругов обеспечивается благоприятными условиями охлаждения, поэтому целесообразно применять круги максимального диаметра, предусмотренного характеристикой абразивно-отрезного станка.
Отечественная промышленность намечает выпуск кругов диаметром до 1200 мм. Чем тоньше круг, тем меньше металла уходит в стружку, тем меньше сила и мощность резания, но из-за малой жесткости тонкие круги склонны к "уводам". Их используют при разрезании тонкостенных труб малого сечения и труб из дорогостоящих материалов. Для разрезания стальных труб применяют преимущественно круги из электрокорунда 14А.
Чем мельче абразивное зерно круга, тем ниже экономичная скорость подачи, меньше производительность. При разрезании труб применяют обычно высокопроизводительные крупнозернистые (зернистостью 40-50) круги, менее склонные к образованию прижогов на поверхности реза. В кругах оптимальной твердости выкрашивание абразивных зерен из тела круга обеспечивается в момент затупления режущих кромок. При этом создаются или обнажаются новые острые режущие кромки.
Это условие объясняет следующие правила выбора твердости отрезного круга:
чем тверже разрезаемый материал и длинее линия контакта круга с разрезаемым материалом, тем мягче должен быть абразивный круг;
при разрезании всухую круг должен быть на одну ступень мягче, чем при разрезании с применением СОЖ;
мелкозернистые круги должны быть мягче кругов с крупным зерном;
при увеличении скорости резания следует применять круги на одну ступень мягче, чем при низких скоростях резания;
при автоматической подаче предпочтительнее использовать более мягкие круги по сравнению с ручной подачей;
мягкие круги обеспечивают меньшее тепловыделение в зоне резания, более высокое качество реза, отсутствие прижогов, но обладают низкой износостойкостью.
Связка круга должна обеспечивать его прочность и эластичность. Наиболее распространены круги на вулканитовой и бакелитовой связках. Круги на вулканитовой связке позволяют вести обработку при окружной скорости < 50 м/с. Круги на бакелитовой связке обладают более высокой прочностью и разрешают обработку с окружной скоростью до 80 м/с. С целью повышения прочности круги на бакелитовой связке армируют стекловолокном и стеклосеткой. Коэффициент шлифования, характеризующий интенсивность износа абразивного круга, определяли по формуле:
При абразивном разрезании выделяется значительное количество тепла, которое поступает в разрезаемую трубу (30-65%), абразивный круг (3-18%) и шлам (28-60%) [4]. Температура рабочей поверхности круга находится в пределах 100-150°С. С повышением этой температуры растет удельный износ круга, а также снижается интенсивность резания вследствие уменьшения удельного давления абразивного зерна на обрабатываемую поверхность (из-за размягчения связки).
Нагрев трубы в зоне резания приводит к структурным изменениям ее торцового поверхностного слоя. Остальная часть тепла уносится отходами в виде шлама, температура которого находится в пределах 700-1000°С. Разогревание шлама до высоких температур приводит к образованию продуктов разложения компонентов абразивного круга, в частности связки, в виде дыма и газов.
Для повышения стойкости абразивного круга, предотвращения прижогов и структурных изменений металла, уменьшения шероховатости поверхности реза и величины заусенцев применяют охлаждение СОЖ. При подаче СОЖ свободным поливом процесс разрезания происходит нестабильно, в 1,2-1,7 раза медленнее разрезания всухую. При недостаточном охлаждении профиль изношенного круга имеет вид, доказанный на рис. 7, а. Неодинаковое охлаждение сторон круга приводит к его несимметричному изнашиванию (рис. 7, 6} и к отклонению направления реза от направления подачи, вследствие чего круг нередко разрушается. Для повышения интенсивности и равномерности отвода тепла из зоны резания применяют специальные охватывающие насадки [5], в которых СОЖ подают через регулируемые зазоры между боковыми поверхностми круга и дисками насадки. При таком охлаждении круг изнашивается по боковым кромкам менее интенсивно, чем в средней части (рис. 7, в), повышается его стойкость, уменьшаются прижоги и косина реза. На рис. 7, г показан профиль изношенного абразивного круга при разрезании с чрезмерно интенсивным охлаждением.
Применение охлаждения поливом СОЖ иногда недопустимо по условиям производства. В этих случаях возможно охлаждение абразивных кругов тонкораспыленной СОЖ (туманом), которое по сравнению с разрезанием всухую повышает их стойкость. С этой же целью круги пропитывают смазочными средствами или применяют контактный способ подачи смазки в зону резания. В работе [6] показано, что пропитка абразивных кругов 54С40С2Б6 серой повышает в 2,5 раза коэффициент шлифования, при этом производительность разрезания снижается в два раза.
Имеются данные о применении твердосмазочных брикетов на основе дисульфурида молибдена. Применение брикетов при резании труб из нержавеющей стали в 10-20 раз уменьшает удельный износ кругов, в 1,2-2,0 раза уменьшает силу резания и на 100-400°С снижает температуру в зоне резания.
Резание дисковыми пилами широко применяют в зарубежной трубной промышленности вследствие высокой стойкости режущего инструмента, широкой универсальности (возможность эффективно разрезать трубы различной прочности, любого профиля, размеров и кривизны), качественного реза (без структурных изменений поверхностного слоя и с незначительными заусенцами на торце трубы), высокой точности длины разрезанных труб, удобства транспортировки мелкой стружки, простоты автоматизации процесса и возможности разрезания труб в пакете. Во время разрезания дисковую пилу вращают со скоростью резания и перемещают перпендикулярно оси вращения со скоростью подачи. Круглопильный станок состоит из станины, пильной бабки, зажима, транспортирующего устройства, упора, системы подачи СОЖ, электро- и гидропривода. Современные станки снабжены счетчиками резов, устройствами изменения длины и сортировки отрезков, а также системами автоматического регулирования скорости резания и подачи.
Технические характеристики круглопильных станков приведены в табл. 13. Для сообщения режущему инструменту рабочего движения на направляющих станины подвижно установлена пильная бабка, представляющая собой зубчатый редуктор, на выходном валу которого закреплена дисковая пила. Для повышения устойчивости резания узел соединения дисковой пилы с валом на станках фирмы "Вагнер" снабжен демпфирующим устройством. Подача обеспечивается сообщением пиле поступательного перемещения в радиальном направлении на величину Sм за одну минуту или Sz за время поворота пилы на один шаг зубьев. Для пилы с числом зубьев Z минутная подача (мм/мин) равна Sм=Szznп(nп-частота вращения пилы). Гидравлический привод позволяет в необходимых пределах бесступенчато регулировать подачу пильной бабки. В соответствии с выбранной подачей Sz определяют необходимую скорость резания, минутную подачу, частоту вращения пилы и мощность, потребную на резание. Рационально иметь переменную скорость резания и подачу. С целью плавного выхода инструмента целесообразно скорость вращения пилы увеличивать, а подачу уменьшать. Иногда меняют только величину подачи в зависимости, от величины силы резания.
Дисковая пила состоит из полотна и режущих зубьев. Для экономии инструментального материала дисковые пилы диаметром более 275 мм выполняют сборными со вставными зубьями или зубчатыми сегментами. На рис. 8 показан отдельный зубчатый сегмент. Крепление сегмента на полотне осуществляют с помощью заклепок. Сегменты выполняют из быстрорежущей стали, полотно из стали 50Г или 65Г. Твердость полотна пилы должна быть в пределах НВ 228-231 и прочность до 1,4-1,6 ГПа. Твердость режущей части сегмента должна быть не ниже ННС 62-65 при твердости крепежной части не более HRC 45. Высота зуба, величина шага и профиль канавки между зубьями должны обеспечивать размещение стружки в канавке. Высоту зуба принимают равной 0,4 от величины щага. При выборе шага зубьев определяющим является соотношение толщины стенки трубы к ее диаметру. Чем больше шаг зубьев пилы, тем лучше размещается стружка в канавке, а следовательно, допустимы большие значения подачи на зуб. Чем меньше шаг, тем более равномерно происходит резание. Из условия обеспечения устойчивости процесса одновременно в работе должно быть не менее трех зубьев. Диаметр дисковой пилы выбирают в зависимости от размеров поперечного сечения разрезаемой трубы или пакета труб.
Форма передней поверхности зуба должна обеспечивать необходимый передний угол у, благоприятные условия для стружкования и рациональную форму канавки для размещения стружки. Радиус закругления канавки обычно принимают равным 0,25 шага зубьев пилы. Чрезмерное увеличение заднего угла приводит к уменьшению прочности зуба и снижению устойчивости процесса разрезания. Уменьшение заднего угла а сопутствует увеличение силы резания за счет трения задней поверхности по обрабатываемому материалу.
Боковой угол Р исключает заклинивание дисковой пилы в процессе резания и облегчает попадание охлаждающей жидкости в зону резания; обычно 0 принимают равным 1-1,5°. Для обеспечения угла b сегменты выполняют с симметрично конусными боковыми поверхностями. Затачивание зубьев осуществляют по передней и задней поверхностям, а также по профилю канавки, при этом боковой угол b остается постоянным и не требует дополнительной его заточки. Зубья дисковых пил изнашиваются преимущественно по задней грани. Величиной критического износа считают притупление режущего лезвия на 0,6-0,8 мм, величина стачивания режущего лезвия при этом в пределах 0,7-0,9 мм. Зубчатый венец дисковой пилы содержит попеременно чередующиеся прорезные и зачистные зубья, отличающиеся высотой и формой профиля (рис. 8). Зачистной зуб формирует прямоуголный пропил и зачищает торцовые поверхности реза. Чередование зубьев способствует повышению стойкости пил, производительности и качества резания. При постоянной скорости резания и подаче на зуб с увеличением диаметра и числа зубьев стойкость пилы между переточками возрастает. Разрезание труб крупного сечения характерно тем, что машинное время составляет преобладающую долю общего технологического времени обработки. Машинное время уменьшают почти вдвое путем оснащения круглопильных станков двумя противолежащими пильными бабками, которым во время разрезания труб сообщают встречные движения (модель WKP 1600 фирмы "Вагнер"). С этой же целью для разрезания труб на относительно короткие части на некоторых станках предусмотрена соосная установка нескольких одновременно участвующих в резании дисковых пил, расстояние между которыми равно длине отрезаемой части. По характеру подачи трубы в зону резания различают круглопильные станки с осевой и фронтальной загрузкой. При осевой загрузке трубу задают в зону обработки продольным перемещением до упора. Поскольку при этом затраты времени на перемещение трубы пропорциональны длине отрезаемой части, такие станки целесообразно использовать при разрезании труб на относительно короткие длины.
Время, затрачиваемое непосредственно на зажим трубы при такой схеме загрузки, минимально вследствие того, что рабочий ход зажимных губок равен только необходимому для осевого перемещения трубы зазору между наружной поверхностью трубы и рабочей поверхностью губок. С увеличением размеров обрабатываемых труб величина рабочего хода зажимных губок возрастает незначительно.
На станках с фронтальной транспортировкой трубы, предварительно скоординированные в осевом направлении относительно дисковой пилы, поперечным перемещением задают в зажимное устройство. Затраты времени на размещение трубы в зоне обработки минимальны и не зависят от длины отрезков. В результате увеличения рабочего хода губок зажима трубы в станках с фронтальной загрузкой происходит с большими затратами времени, чем в станках с осевой загрузкой; эти потери возрастают пропорционально увеличению диаметра обрабатываемых труб. Применение станков с фронтальной транспортировкой эффективно при разделении труб на длинные отрезки. Для наиболее полного использования преимущества фронтальной транспортировки, в станке типа КР1А фирмы "Вагнер" (рис.9) предусмотрена загрузка трубы в зажимное устройство и выдача отрезанных частей с передней стороны станка. При резании длинных труб (< 50 м) такие станки устанавливают в линию с возможностью осевого перемещения. Точность позиционирования станков составляет +0,5 мм. Загрузку в зажимные устройства, зажатие, резание трубы, отжатие и выдачу резаных частей на всех станках линии осуществляют одновременно. Высокую производительность обеспечивает резание длинных труб непосредственно в потоке в процессе их транспортировки на станках фирмы "Вагнер" (рис. 10). Транспортировку разрезаемых труб осуществляют в зажимных устройствах 1 вращающегося барабана 2. Ось 3 дисковой пилы 4 параллельна оси 5 барабана и смещена относительно нее на величину, незначительно превышающую радиус обрабатываемых труб 6.
Шаговым транспортирующим устройством 7 трубу укладывают в зажимное устройство, в котором она автоматически закрепляется. В результате эксцентричного вращения трубы относительно дисковой пилы полное разрезание трубы происходит за половину оборота барабана. Затем зажимные устройства автоматически открываются и трубы выкладываются на отводящее транспортирующее устройство. Непрерывное резание труб в процессе их транспортировки обеспечивает: высокую производительность за счет одновременной обработки нескольких труб и исключения вспомогательного времени из общего технологического цикла; качественное состояние торцовых поверхностей отрезков; плавность и устойчивость процесса; высокую стойкость дисковых пил вследствие стабильности нагрузки в процессе резания; благоприятные условия транспортировки труб с сохранением исходного направления движения; простоту автоматизации процесса.Для повышения качества реза и стойкости инструмента трубу зажимают в двух сторон дисковой пилы так, что осевой зазор между парами губок лишь немного больше ширины пропила, в результате чего обе торцовые поверхности разрезанных труб зачищаются от заусенцев. Зажимное устройство должно обеспечивать надежное крепление труб и исключать возможность смятия тонкостенных труб. Обычно трубы зажимают гидравлически с помощью подвижных и неподвижных губок. Форма губок зависит от формы профиля трубы или пакета труб.
Для круглых труб чаще всего используют призматические губки. Резание труб в пакете позволяет повысить производительность, при этом особенно важно обеспечить надежный зажим всех труб. При косоугольном разрезании труб зажимное устройство закрепляют на поворотном столе, устанавливая его параллельно оси трубы. Для обеспечения надежности зажима труб с повышенной кривизной фирма "Вагнер" оснащает круглопильные станки зажимными устройствами, в которых с помощью плавающих губок зажим осуществляют по четырем точкам в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Ленточно-отрезные станки при сравнительно небольших габаритах позволяют разрезать трубы большого диаметра. Малая ширина пропила при разрезании пильными лентами обеспечивает наименьшие потери металла. Этим обусловлена высокая эффективность применения ленточно-отрезных станков при разделении труб на короткие отрезки (кольца, втулки и т.п.), особенно из дорогостоящих материалов. В качестве режущего инструмента применяют бесконечную ленту, на кромке которой выполнены режущие зубья. По направлению главного движения пильной ленты различают горизонтальные и вертикальные станки. Для разрезания труб преимущественно используют горизонтальные станки. Технические характеристики горизонтальных ленточно-отрезных станков приведены в табл. 17. На рис. 11 показан общий вид горизонтального ленточно-отрезного станка модели 8543. Пильную ленту 1 устанавливают на ведущем 2 и направляющем 3 дисках. Ведущий диск предназначен для сообщения пильной ленте главного движения и вращения от электродвигателя через клиноременный вариатор и червячный редуктор. Натяжение пильной ленты осуществляют перемещением направляющего диска. На шлицевых валиках 4, 5 ролики б и 7 направляют движение пильной ленты. Их настраивают в зависимости от сечения разрезаемых труб Необходимая длина отрезаемой части трубы определяется положением регулируемого упора 8. Зажим труб осуществляют перемещением подвижной губки при помощи маховичка 9 через винтовую пару. При резании труб под углом к оси зажимные губки устанавливают по лимбу 10 на необходимый угол и закрепляют от поворота фиксатором 11. С помощью гидроцилиндра пильную раму перемещают по направляющим 12 и 13 в вертикальном направлении со скоростью подачи. Для автоматического регулирования величины подачи в зависимости от усилия на пильной ленте служит регулятор 14, установленный на одном из направляющих роликов. Величину хода пильной рамы настраивают с помощью конечных выключателей. Непосредственно перед соприкосновением пильной ленты с трубой ускоренное перемещение пильной рамы изменяется на рабочую подачу. После окончания резания включается ускоренный отвод пильной рамы в исходное верхнее положение и подается команда на отключение станка.Зубья из быстрорежущей стали, как правило, значительно дороже, но по эксплуатационным характеристикам они превосходят цельнометаллические ленты в несколько раз. При разрезании труб из особопрочных материалов в некоторых случаях применяют пильные ленты, оснащенные твердосплавными зубьями. Ширина пильных лент колеблется от 6 до 25 мм, а толщина - от 0,5 до 1,4 мм. Для разрезания тонкостенных труб и труб из прочных материалов применяют пильные ленты с мелким шагом зубьев, а для разрезания толстостенных труб и труб из мягких материалов - ленты с крупным шагом зубьев. Трубы из стали разрезают пильными лентами с шагом зубьев от 1,4 до 6,35 мм. При необходимости получения поверхности хорошего качества используют мелкозубые пильные ленты с шагом до 0,8 мм. Наряду с нормальным шагом применяют пильные ленты с переменным шагом и пильные ленты с прогрессивными зубьями, образующими группы с постепенно увеличивающимся шагом. Такие ленты обладают лучшим направлением и уменьшают силу резания. С этой же целью применяют ленты с переменным передним углом зубьев.
Для резания труб гладкие заостренные диски устанавливают с возможностью свободного вращения и сообщают им движение поперечной обкатки по поверхности трубы с подачей к ее оси. Различают две принципиальные схемы сообщения дискам движения обкатки - вращают трубу или вращают диски вокруг неподвижной трубы. В станках, работающих по первой схеме, труба получает вращение от двух приводных цилиндрических роликов, к которым она прижата режущим диском. Такие станки позволяют осуществлять фронтальную транспортировку трубы в зону обработки с минимальными затратами времени, вследствие чего они наиболее эффективны при разрезании труб на мерные или кратные длины. Необходимость вращения трубы затрудняет обработку длинных и тяжелых труб, а также труб с повышенной кривизной. В станках, работающих по второй схеме, режущие диски установлены в соосной с трубой вращающейся планшайбе. С целью повышения производительности и равномерного распределения нагрузки в планшайбу симметрично относительно ее оси устанавливают несколько режущих дисков. Станки конструкции ЭЗТМ устанавливают в линии со станами ХПТ для разрезания выходящей из стана трубы. Станки конструкции УЗТМ успешно используют для резания труб в поточных линиях отделки ТПУ 30-102 со станом непрерывной прокатки, а также отдельностоящими установками для резания труб на баллонные заготовки. На рис. 12 схематично показан дисковый станок конструкции УЗТМ. Режущие диски 1 расположены на ползунах 2 с возможностью свободного вращения. Установленные в направляющих 3 планшайбы 4 ползуны могут перемещаться в радиальном направлении. На планшайбе установлен конус 5, с которым ползуны сопряжены направляющими 6. Разрезаемая труба закреплена в зажимных устройствах 7. Планшайба совместно с конусом получает вращательное движение от электродвигателя 8 через клиноременную передачу. От воздействия гидроцилиндров 9 конус перемещается влево и благодаря наклонным направляющим перемещает ползуны с режущими дисками к оси станка. При соприкосновении дисков с трубой они начинают обкатываться по ее поверхности и, радиально сближаясь, перерезают трубу. После разрезания трубы конус перемещается вправо, и диски расходятся.