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金屬鋸切是選擇圓鋸機(jī)還是帶鋸床?

時(shí)間:2020-12-07 22:10   作者:admin 點(diǎn)擊: 次

在金屬鋸切加工領(lǐng)域用戶面臨鋸切加工方式的選擇時(shí),經(jīng)常會(huì)問(wèn)一個(gè)問(wèn)題:“哪種加工方法最適合我的情況?選帶鋸床還是圓鋸床?”,如果加工方式選擇錯(cuò)誤,本公司的業(yè)務(wù)開(kāi)展或成本控制可能會(huì)受到長(zhǎng)期的影響。
一直以來(lái),帶鋸鋸切被認(rèn)為是金屬鋸切的主要加工方法,這些年來(lái),這一鋸切技術(shù)的很多細(xì)分領(lǐng)域都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,如:
?成束鋸切技術(shù)、采用伺服驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)給控制技術(shù)
?采用齒輪電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)低速大扭矩的鋸切主驅(qū)動(dòng)技術(shù)
?用于重復(fù)工作的數(shù)控技術(shù)
?高精度高速硬質(zhì)合金帶鋸條制造技術(shù)
?難切材料高精度鋸切加工技術(shù)
以上各項(xiàng)只是代表了部分當(dāng)今帶鋸技術(shù)發(fā)展所具有的功能和優(yōu)勢(shì)。
 
圓鋸床如果配合使用質(zhì)量良好的冷鋸片使用,具有鋸切精度高,鋸切效率高的特點(diǎn)。
最基本的手動(dòng)圓鋸床可對(duì)多種材料進(jìn)行簡(jiǎn)單,小批量的鋸切,而自動(dòng)化的封閉式圓鋸床則非常適合大批量生產(chǎn),材料規(guī)格加工類(lèi)型比較單一的應(yīng)用場(chǎng)景。
若干年前,在圓鋸床和帶鋸床之間進(jìn)行選擇答案比較簡(jiǎn)單。大批量,高產(chǎn)量的應(yīng)用可能需要使用圓鋸床,而如果工件精度不是很關(guān)鍵,那么便宜的帶鋸床可能就足夠了。但是到了今天,由于帶鋸技術(shù)的發(fā)展,答案就不是那么明晰了。
可以肯定的是:在某些應(yīng)用場(chǎng)景下,圓盤(pán)鋸鋸切方式更為經(jīng)濟(jì)和有效,尤其對(duì)加工精度要求高又對(duì)效率要求很高的場(chǎng)合。盡管這種設(shè)備昂貴,但采用硬質(zhì)合金為齒尖的冷鋸片的圓盤(pán)鋸鋸切可顯著提升鋸切效率。
 
然而從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講,這兩種鋸切技術(shù)之間的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始互相交叉。圓盤(pán)踞仍可提供高速和高精度鋸切;從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,帶鋸初期投入較少,且在鋸切能力,多層鋸切和成束鋸切方式上擁有更大的靈活性,且目前高質(zhì)量的硬質(zhì)合金帶鋸條配上性能良好的帶鋸床也可能達(dá)到或超過(guò)以往只有圓盤(pán)鋸才能達(dá)到的工件精度和生產(chǎn)效率指標(biāo)。比如,在鋁錠的鋸切加工應(yīng)用中,目前的趨勢(shì)有以高速帶鋸鋸切來(lái)逐步替代圓盤(pán)鋸鋸切的傾向。
 

1
材料類(lèi)型和材料規(guī)格對(duì)兩種鋸切方式的影響
先問(wèn)問(wèn)自己下列問(wèn)題:
鋸切材料直徑是多少?
準(zhǔn)備鋸切加工的材料種類(lèi)和等級(jí)?
最常鋸切哪種材料?
是鋸切實(shí)心材還是管材還是兩者都切割?
未來(lái)的項(xiàng)目會(huì)改變需求嗎?
是否打算為新市場(chǎng)提供其他材料型號(hào)和規(guī)格?
通常來(lái)講,圓鋸床鋸切的最大直徑在100到150mm之間。如果直徑超出150mm,無(wú)論是從功能還是成本的角度來(lái)衡量,是應(yīng)該選擇帶鋸床加工。
直徑在25到100mm之間的工件既可以使用帶鋸床也可以使用圓鋸床進(jìn)行加工。選擇何種方式取決于各種影響因素。在冷切加工中,如果需要工件的快進(jìn)快出,一些普通鋼種如中低碳鋼、低合金鋼、工具鋼、易切不銹鋼、以及鋁等更適合采用圓鋸床加工,因?yàn)檫@些材料可以被圓盤(pán)鋸快速切削,且不會(huì)由于過(guò)多的熱量和摩擦導(dǎo)致刃口過(guò)早磨損而影響加工質(zhì)量。但對(duì)于切削效率低的鎳基合金、鈦合金等難切材料,切削中會(huì)產(chǎn)生更多的熱量和摩擦,使用具有多得多的齒尖數(shù)的帶鋸鋸切時(shí)(一根常規(guī)型號(hào)的帶鋸有300~400個(gè)齒,而一片圓盤(pán)鋸只有幾十個(gè)齒到百把個(gè)齒),由于每個(gè)齒尖在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有更長(zhǎng)的“休息”時(shí)間,這種加工方式更利于控制刀具的溫度,因此這個(gè)規(guī)格的難加工材料更適合采用帶鋸鋸切。
 
2
史上、現(xiàn)在和將來(lái)的生產(chǎn)需求分析
這方面需要了解以下信息:
每小時(shí),每天,每周或每月切幾刀?
這些是長(zhǎng)期的,生產(chǎn)型的,短期的還是偶然的切削?將來(lái)生產(chǎn)需求會(huì)轉(zhuǎn)向大批量生產(chǎn)嗎?
在任何情況下,要鋸切的材料的尺寸,材料等級(jí)和數(shù)量是多少?
目前帶鋸鋸切技術(shù)已發(fā)展出先進(jìn)的多層鋸切和成捆鋸切功能,可以實(shí)現(xiàn)小規(guī)格工件高效高精度的鋸切加工。如果采用多層鋸切技術(shù),那么帶鋸可以與圓鋸的生產(chǎn)效率相媲美。在標(biāo)準(zhǔn)的圓鋸床上,每鋸切一件50mm直徑的Q235圓鋼只需要費(fèi)時(shí)10秒,但如果將5根50mm Q235圓鋼放到帶鋸床上鋸切,帶鋸床在70秒內(nèi)也可以加工完畢,這個(gè)切削效率與圓鋸床加工的效率相差無(wú)幾,可能也能滿足生產(chǎn)需求。如果采用優(yōu)質(zhì)的帶鋸條在剛性好穩(wěn)定性好的雙立柱帶鋸床上將帶鋸張力設(shè)置得比較高,且應(yīng)用每齒切削負(fù)荷的恒定控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行鋸切加工,工件公差和一致性也可以得到極大的提高。
通過(guò)多層或成捆鋸切,還可以大幅減少送料時(shí)間。如果是采用成捆鋸切,請(qǐng)認(rèn)真考慮夾具設(shè)計(jì)方案。實(shí)際上,通過(guò)使用專(zhuān)用夾具,圓盤(pán)鋸可以捆扎切割,但只限于鋸切直徑小的工件,至于成捆鋸切較大直徑的工件,帶鋸仍然是唯一的選擇。將方形或矩形管成捆鋸切可能只需要水平夾緊,而圓棒料的成捆鋸切則需要在垂直和水平兩個(gè)方向夾緊,這在某些情況下會(huì)降低鋸切能力,因?yàn)閵A具將占用工作區(qū)域中的部分空間,而為材料本身留出的空間較小。盡管如此,最好的夾持法仍是同時(shí)使用水平和垂直夾具,以減少鋸切時(shí)的振動(dòng),因?yàn)檫^(guò)度的振動(dòng)會(huì)大大縮短刀具的壽命。
 
3
被加工工件的精度需求分析
最終產(chǎn)品的長(zhǎng)度,平面度和一致性的公差是多少?
需要進(jìn)行二次加工嗎?
成品的質(zhì)量規(guī)范是什么?
如果精度提升后,是否可以取消二次加工,從而節(jié)省加工成本?
圓鋸床如果是采用了質(zhì)量很好的冷鋸片,鋸切出的工件表面非常光滑,工件邊緣的毛刺也會(huì)不存在。但相對(duì)于目前的帶鋸技術(shù)時(shí),這也不見(jiàn)得有什么明顯優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)在,一些高端帶鋸床采用伺服驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠送料,取代了傳統(tǒng)的液壓送料,在長(zhǎng)度公差和重復(fù)性控制上也非常精確。高端帶鋸床上的這些滾珠絲杠通過(guò)提高鋸切過(guò)程中的加工精度并消除鋸切后的反沖來(lái)加強(qiáng)材料精確定位能力。
 
4
切削類(lèi)型分析
 
材料需要角切還是斜切?如果是這樣,您需要達(dá)到切多大角度?被加工件中需要進(jìn)行角切和斜切的百分比是多少?需要自動(dòng)控制這些過(guò)程嗎?
如果需要進(jìn)行大量角切,則在常規(guī)臥式帶鋸床中進(jìn)行多層鋸切或束鋸切不太可行。此時(shí)可以逐件比較圓鋸和帶鋸的鋸切效率。如果角切的工件數(shù)量有限,則可以選擇適用于小規(guī)格工件的臥式角度斜切帶鋸床。
 
5
長(zhǎng)期解決方案
 
嘗試審視一下當(dāng)前和將來(lái)的鋸切需求。管理和采購(gòu)人員可能會(huì)考慮當(dāng)前發(fā)生的費(fèi)用,而制造和運(yùn)營(yíng)人員可能會(huì)考慮機(jī)器的長(zhǎng)期生產(chǎn)率,這兩方面的觀點(diǎn)都很重要。根據(jù)公司當(dāng)前的財(cái)務(wù)狀況,考慮控制前期采購(gòu)成本重要,還是機(jī)器的長(zhǎng)期財(cái)務(wù)投資回報(bào)更重要。
如果將全自動(dòng)帶鋸床鋸切加工方式與全自動(dòng)圓鋸床鋸切加工方式進(jìn)行投入產(chǎn)出對(duì)比,通常來(lái)說(shuō),前者的成本明顯低于后者。最科學(xué)的成本評(píng)價(jià)方式是采用成本計(jì)算公式而非單純比較設(shè)備價(jià)格。成本計(jì)算時(shí)需要考慮是單件鋸切還是要成束鋸切?每天開(kāi)多少班?每天的產(chǎn)出量是多少?圓鋸片是否重磨?大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,帶鋸鋸切的每平方米材料鋸切的成本較低。再以Q235材料50mm的棒料鋸切為例,帶鋸鋸切成本約492元每平方米,而圓盤(pán)鋸鋸切成本則達(dá)到793元每平方左右。但是,如果考慮圓鋸片重磨,圓鋸床鋸切的單位成本將隨著重磨次數(shù)而逐漸降低。
成本計(jì)算要考慮到運(yùn)營(yíng)成本(包括電量消耗)和單次鋸切成本(人工和消耗品),以及準(zhǔn)備工作時(shí)間。根據(jù)加工數(shù)量和上文提及其他因素,可以計(jì)算需要多長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)提高生產(chǎn)效率和每刀鋸切節(jié)省的成本來(lái)補(bǔ)償設(shè)備的初始投資:

 
計(jì)算中一定要了解生產(chǎn)需求趨勢(shì),這樣計(jì)算的結(jié)果才會(huì)很好的幫助衡量到底是采取何種鋸切加工方式來(lái)加工產(chǎn)品。
  

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