Vijesti - Kako odabrati prave zube za list pile

U području industrijskog rezanja, listovi pile često se zamjenjuju s običnim potrošnim materijalom. Međutim, za iskusne inženjere ili voditelje proizvodnje, list pile je precizno dizajniran instrument. Kvaliteta rezanja često ovisi o odstupanju od samo dva do tri stupnja u geometriji profila zuba, što može dovesti do ozbiljnog loma lista pile ili rezultirati glatkom površinom rezanja.

Ovaj put istražujemo fizičke karakteristike kutova zubaca pile i analiziramo kako specifični oblici zubaca utječu na nakupljanje topline, opterećenje strugotinom i kvalitetu rezanja za tri glavne vrste materijala: željezne metale (suho rezanje), drvo i arhitektonske kompozite.

Anatomija zuba

Prije analize specifičnih primjena, moramo standardizirati našu terminologiju u vezi s tri kritične kutne dimenzije koje definiraju performanse rezanja.

Kut nagiba je kut nagiba zuba u odnosu na radijalnu liniju povučenu od središta oštrice do vrha zuba.

Funkcija:Određuje "agresivnost" reza. Diktira kut ravnine smicanja - kut pod kojim se materijal deformira i odvaja od obratka.

Pravilo:Veći pozitivni kutovi zahtijevaju manje snage, ali daju grublju završnu obradu i manju izdržljivost ruba. Negativni kutovi zahtijevaju više konjskih snaga, ali nude vrhunsku kontrolu i čvrstoću ruba.

Kut zazora (kut zaglađivanja) —β

Ovo je kosina na vrhu zuba koja je udaljena od rezne ivice.

Njegova je zadaća spriječiti trljanje karbidnih vrhova o materijal koji upravo režete.

Evo kompromisa:Ako je kut prestrm, vrhovi zuba bit će krhki i nedostajat će im potpora, što dovodi do ljuštenja. Ako je preplitak, trenje će stvarati prekomjernu toplinu, uzrokujući toplinsko širenje i na kraju spaljivanje obratka.

Radijalni (bočni) razmak

Ovaj kut sužava zub od naprijed prema natrag duž stranica.

Smanjuje trenje između stranica zuba i stijenki proreza (utora za rezanje). Za poslove suhog rezanja gdje nema maziva za hlađenje stranica zuba, ovaj kut je izuzetno važan za sprječavanje nakupljanja topline.

Obojeni metali (suha hladna pila)

Fokus: Upravljanje toplinom i otpornost na udarce

Suho rezne pile za hladno rezanje (opremljene cermet ili obloženim karbidnim vrhovima) tehnički su najzahtjevnija kategorija za dizajn. A evo i cilja koji je suprotan intuiciji: želimo generirati toplinu, ali je se moramo odmah riješiti.

Tijekom suhog rezanja, toplina se stvara plastičnom deformacijom čelika. Geometrija alata mora prenijeti oko 80% do 90% te topline na strugotine - na taj način i oštrica i obradak ostaju hladni. Upravo tako funkcionira princip "hladnog rezanja".

Geometrija "hladnog reza"

Prilikom rezanja mekog čelika obično koristimo profil brušenja s tri strugotine (TCG). Ali kut će varirati ovisno o mikrostrukturi čelika.

Primjene s tankim stijenkama (cijevi, kutno željezo, kanali)

Kut nagiba: Pozitivno (+5° do +10°)

Kut zazora: 10° do 12°

Rasuđivanje:Nešto veći razmak pomaže zubu da čisto izađe iz reza bez povlačenja neravnine koja se obično formira na unutarnjoj strani cijevi.

Čvrste primjene (šipkasti materijal, debela ploča)

Kut nagiba: Nula do nisko pozitivno 0° do +3°

Fizika:Prilikom rezanja punog čelika, zub se dulje vrijeme spaja s materijalom, stvarajući kontinuirano, snažno udarno opterećenje. Oštar pozitivan kut ostavlja karbidni vrh neoslonjenim i slabim.Nulti kut nagibausmjerava sile rezanja unatrag u tijelo oštrice, koristeći tlačnu čvrstoću karbida (koja je visoka) umjesto njegove smične čvrstoće (koja je niža).

Kut zazora: 8°

Rasuđivanje:Manji kut zazora dodaje više "mesa" iza rezne oštrice, djelujući kao hladnjak i strukturna potpora.

Nehrđajući čelik (Izazov kaljenja)

Kut nagiba: 0°do +5°
Posebna razmatranja:Nehrđajući čelik (poput SUS304) ima tendenciju "deformacijskog stvrdnjavanja" ako se trlja. Oštricamorarežite, ne klizite. Dok nulti nagib daje čvrstoću, često nam je potreban malo većiKut zazora (12°)nego što se koristi za meki čelik. To osigurava da nakon reza stražnja strana zuba ne dodiruje materijal, koji se zbog svoje elastičnosti učinkovito lagano "povlači unatrag".

Primjene za obradu drveta

Fokus: Smjer vlakana i presijecanje vlakana

Drvo je anizotropni materijal - njegova fizička svojstva razlikuju se ovisno o smjeru sile u odnosu na vlakna. Stoga se geometrija lista pile mora prilagoditi vlaknima.

A. Ripanje (rezanje u smjeru vlakana)

Ripanje je u biti operacija dlijetanja. Cilj je ukloniti duge niti vlakana s puta.
- Kut nagiba: Visoko pozitivno (+20)°do +25°)
- Geometrija: Ravno gornje brušenje (FTG)
- Fizika:Visoki kut kuke djeluje poput ručne blanje, brzo izvlačeći materijal. Ovaj agresivni kut uvlači drvo u oštricu. Iako to omogućuje vrlo brze brzine pomicanja (bitne za pilane), ostavlja hrapavu površinsku obradu.
- Faktor jednjaka:"Ždrelo" (udubljenje između zuba) mora biti duboko i veliko. Dugozrna vlakna stvaraju veliku količinu strugotine; ako je ždrelo premalo, piljevina se komprimira, stvarajući trenje i spaljujući drvo (i oštricu).
B. Poprečno rezanje (rezanje preko vlakana)

Poprečno rezanje zahtijeva rezanje vlakana koja su okomita na rez. Ako ovdje koristite uzdužnu oštricu (FTG), ona će "ispuhati" ili rascijepiti drvo na izlaznoj strani.
- Kut nagiba: Umjereno pozitivno (+10)°do +15°)
- Geometrija: Alternativni gornji zakošeni rez (ATB) ili Hi-ATB
- Fizika:Zubi su zakošeni tako da naizmjenično formiraju vrhove nalik nožu. Zarezuju vlakna s lijeve i desne strane reza.prijeuklanjanje središnjeg materijala. Donji kut nagiba (10°u odnosu na 20°) usporava "hvatanje" oštrice, omogućujući glatkije rezanje koje ostavlja polirani krajnji sloj.

Neželjezni metali i kompoziti

Fokus: Sigurnost i otpornost na habanje

A. Aluminij i obojeni metali

Aluminij je mekan, rastezljiv i ima nisku točku taljenja. Poznato je da je "ljepljiv" i sklon je začepljivanju zubaca oštrice.
- Kut nagiba: Negativno (-5°do -6°)
- Geometrija: TCG
- Fizika sigurnosti:Ako koristite pozitivan kut nagiba (poput oštrice za drvo) na aluminiju, oštrica će se "penjati" na materijal. Kod ručne pile za rezanje, to može snažno povući ručku pile prema dolje ili odbaciti obradak.Negativni nagibkut mijenja vektor sile: on gura materijaldalekood oštrice i uz stražnju ogradu, osiguravajući siguran i kontroliran rez.
- Podmazivanje:Za razliku od suhog rezanja čelika, aluminij obično zahtijeva podmazivanje maglom kako bi se spriječilo zavarivanje strugotina za žlijeb.
B. Građevinski kompoziti (laminati, melamin, vlaknasti cement)
- Kut nagiba: Negativno (-2°do -5°)
- Fizika:Materijali poput melamina imaju krhki, staklasto-tvrdi površinski premaz preko meke jezgre od iverice. Pozitivna kuka podiže materijal prema gore, uzrokujući odvajanje krhke površine.Negativna udicapritišće materijal prema dolje tijekom rezanja, komprimirajući površinski sloj i sprječavajući lomljenje.
- Napomena o materijalu:Za vlaknasti cement (s vrlo abrazivnim sadržajem silicijevog dioksida), kut je manje važan od materijala vrha.Polikristalni dijamant (PCD)Vrhovi su obavezni za dugotrajnost, obično s malim pozitivnim kutovima (+5°) za upravljanje velikim opterećenjem prašinom.