Когда ленточная пила задевает стенку трубы, это может сопровождаться резким ударом, срывом зубьев, образованием крупных заусенцев или повреждением заготовки. Выбирайте шаг зубьев с учетом толщины стенки трубы и изменяющегося сечения реза, а затем сверяйте выбор с таблицей производителя полотна для резки труб. Одного наружного диаметра недостаточно: для трубы большого диаметра с тонкой стенкой может потребоваться более мелкий шаг зубьев, чем для трубы меньшего диаметра с толстой стенкой.

При резке на ленточнопильном станке важно, чтобы в заготовке одновременно находилось достаточно зубьев для предотвращения зацепления, а впадины между зубьями имели достаточно места для отвода стружки из реза. Для тонких стенок обычно подходят более мелкие шаги; более толстые стенки и увеличенное сечение реза допускают более крупные шаги. Полотна с переменным шагом часто подходят для резки труб, поскольку условия контакта меняются по ходу реза, однако они не компенсируют ненадежное закрепление или чрезмерную подачу.

Проверьте маркировку полотна перед выбором шага зубьев

Шаг зубьев обычно указывают в количестве зубьев на дюйм (TPI). Чем выше значение TPI, тем мельче зубья и меньше расстояние между ними. Чем ниже значение TPI, тем крупнее зубья и больше впадины между ними. Эти впадины отводят стружку, поэтому выбор самого мелкого из доступных полотен не всегда является самым безопасным решением.

Маркировка, например 10/14 TPI, указывает на переменный шаг зубьев, а не на одинаковое расстояние между всеми зубьями. Переменный шаг помогает снизить повторяющиеся колебания и вибрацию. Он полезен, когда полотно многократно входит в материал и выходит из него, как при резке полых профилей и пакетов заготовок.

Шаг зубьев — лишь один из параметров выбора полотна. Разводка зубьев обеспечивает зазор для корпуса полотна, а геометрия зубьев влияет на то, насколько агрессивно каждый зуб входит в стенку. Материал полотна также должен соответствовать материалу трубы. Два полотна с одинаковым TPI могут работать по-разному, если у них различаются передние углы, разводка или назначение.

Перед сравнением шагов убедитесь, что длина, ширина и толщина полотна соответствуют допускам станка. Подходящий профиль зубьев на полотне неподходящего размера не решит задачу.

В первую очередь учитывайте толщину стенки, но геометрия влияет на нагрузку

В качестве предварительной проверки обычно рекомендуют по возможности поддерживать контакт не менее примерно трех зубьев с материалом. Если зубьев слишком мало, усилие резания может концентрироваться на отдельных вершинах. Однако при резке полых профилей контакт прерывается, поэтому это правило служит лишь для первичной оценки, а не является полноценным правилом выбора шага.

Для непрерывного участка материала вдоль траектории полотна примерное количество зубьев в контакте рассчитывается так:

Зубья в контакте ≈ длина участка материала в миллиметрах × TPI ÷ 25,4.

Например, на непрерывном участке толщиной 3 мм при 14 TPI приходится всего около 1,7 шага зубьев. Это показывает, почему тонкие стенки уязвимы при использовании крупных зубьев. Однако это не доказывает, что 14 TPI не подходит для любой трубы со стенкой толщиной 3 мм: фактическая длина контакта зависит от геометрии трубы, положения полотна и угла резания.

Не рассчитывайте контакт, исходя из наружного диаметра, как если бы труба была сплошной. Также не складывайте толщину раздельных стенок, полагая, что они обеспечат такую же опору, как один непрерывный участок. При пересечении полого центра каждый зуб все равно проходит неподдерживаемый промежуток.

Круглые трубы

При горизонтальном резе круглой трубы полотно сначала касается короткого участка у верхней точки. Затем зона контакта увеличивается по мере прохождения криволинейной стенки. Дальше по резу полотно пересекает два раздельных участка стенки; ближе к выходу условия контакта снова меняются. Система подачи станка должна справляться с изменением сопротивления, не вдавливая зубья в стенку слишком агрессивно.

Поэтому при выборе по таблице поставщика полотна необходимо учитывать и наружный диаметр, и толщину стенки. Толщина стенки показывает риск недостаточной локальной опоры для зубьев, а диаметр влияет на геометрию резания и степень изменения контакта.

Квадратные и прямоугольные трубы

Если квадратная труба закреплена плоской гранью вверх, полотно сначала проходит широкую верхнюю стенку, а затем две боковые. Поэтому ориентация прямоугольной трубы может существенно изменить сопротивление резанию. Поворот трубы может изменить контакт, но допустим только в том случае, если тиски и опоры надежно удерживают ее в новом положении. Не жертвуйте надежностью закрепления ради теоретически более подходящего контакта зубьев.

Сузьте выбор с учетом фактических условий резания

Используйте приведенное ниже сравнение, чтобы определить, на какую часть таблицы производителя по шагу зубьев следует обратить внимание. Оно подсказывает направление выбора, а не задает универсальные значения TPI.

При сравнении соседних переменных шагов, например 10/14 и 14/18 TPI, более мелкий шаг обычно обеспечивает большую опору зубьев на коротких участках контакта. Более крупный шаг обычно оставляет больше места для стружки. Рассматривайте это сравнение как основание обратиться к подходящей таблице и провести контролируемое испытание, а не как рекомендацию для труб любых размеров.

Важен и материал. Нержавеющая сталь может наклепываться, если зубья скользят по ней, а не режут, поэтому выбор мелкого шага и чрезмерное снижение подачи могут создать новую проблему. Алюминий может забивать впадины стружкой. Подбирайте скорость полотна, смазку и геометрию зубьев под материал, не рассчитывая, что один только шаг позволит контролировать нагрев.

Пакеты заготовок требуют отдельной оценки

При резке пакета общий объем разрезаемого металла увеличивается, но каждая труба по-прежнему имеет тонкие стенки и зазоры. Выбор шага по общей ширине пакета так, словно это сплошная заготовка, может привести к тому, что отдельные зубья будут слишком агрессивно ударять по неподдерживаемым кромкам.

Укажите диаметр трубы или размеры профиля, толщину стенки, количество труб и схему их укладки. При запросе рекомендации сообщите также общие размеры пакета. Один ряд и составленный в несколько слоев пакет создают разные условия контакта, даже если труб в них одинаковое количество.

Часто ограничивающим фактором становится закрепление. Трубы внутри пакета могут перемещаться, даже если наружные трубы закреплены надежно. Используйте предусмотренную для станка систему закрепления пакетов и обеспечьте надлежащую опору. Перемещение может приводить к сколам зубьев и выглядеть как проблема с шагом; замена полотна без устранения этой причины лишь приведет к повторному повреждению.

Проводите контролируемое испытание, меняя параметры по одному

Пробный рез должен показать, подходит ли шаг на протяжении всего хода полотна, а не только то, может ли оно завершить один рез. Отдельно наблюдайте за входом полотна в материал, серединой реза и выходом.

1. Зафиксируйте исходные условия. Запишите материал трубы, ее размеры, толщину стенки, характеристики полотна, шаг зубьев, скорость и настройку подачи. Укажите также схему укладки пакета или ориентацию трубы.
2. Сначала проверьте станок. В соответствии с руководством по эксплуатации проверьте направляющие, натяжение полотна, щетку для удаления стружки, подачу СОЖ и опору заготовки. Установите регулируемые направляющие в подходящее положение относительно заготовки.
3. Следуйте инструкциям по приработке полотна. Новые режущие кромки зубьев могут первоначально требовать сниженной нагрузки при резании. Не оценивайте шаг по первому агрессивному резу новым полотном, которое еще не прошло приработку.
4. Начните с рекомендованных для материала настроек. Контролируйте подачу, когда полотно входит в первую стенку и приближается к выходу из реза. Не снимайте ограждения; никогда не приближайте руки к движущемуся полотну и не собирайте стружку во время его движения.
5. После безопасной остановки осмотрите готовый рез. Проверьте заусенцы, перпендикулярность реза, деформацию стенки, отвод стружки и состояние зубьев. Прежде чем принимать решение о производстве, оцените несколько резов.
6. Меняйте только один параметр за раз. Если данные указывают на проблему с шагом, сравните его с соседним рекомендованным значением, не меняя остальные условия.

Прекратите испытание, если ломаются зубья, труба смещается или возникает необычная вибрация. Продолжение работы с отсутствующими зубьями может перегрузить остальные зубья и затруднить выявление первоначальной причины.

По признакам резания отличайте неправильный шаг от ошибок настройки

Обратите внимание, когда именно возникает шум. Удар только в момент первоначального контакта указывает на проблему при входе в материал; вибрация на протяжении всего хода требует более общей проверки закрепления, направляющих, натяжения и состояния полотна. Если рез сначала идет нормально, но постепенно становится все тяжелее, причиной может быть накопление стружки или изменение условий контакта.

Внешний вид стружки дает дополнительные сведения, но сам по себе не позволяет определить подходящий шаг. Очень мелкая стружка может указывать на трение; переполненные стружкой впадины — на недостаточный объем для ее отвода. В обоих случаях учитывайте материал, скорость, подачу и состояние зубьев.

Отделяйте требования последующих операций от выбора полотна

До испытания определите критерии приемки. Если труба сразу поступает на сварку, может потребоваться перпендикулярный торец, минимальные заусенцы и отсутствие смятия стенки. Если необходимо удаление заусенцев, сначала осмотрите кромку после резания, чтобы финишная обработка не скрыла зацепление зубьев или деформацию стенки.

В конструкциях, сочетающих отрезные трубы с кронштейнами из гнутого листового металла, Гидравлический листогибочный пресс с ЧПУ и торсионной синхронизацией используется на отдельном этапе гибки листа. Синхронизация торсионным валом и компенсация прогиба клинового типа относятся к управлению гибкой, а не к шагу зубьев пильного полотна. Поэтому точность кронштейна следует оценивать отдельно от качества торцов труб.

После того как подходящий шаг определен, зафиксируйте условия, в которых он применим: материал, диапазон толщины стенки, размеры профиля, ориентацию и схему укладки пакета. Пересматривайте выбор при изменении любого из этих условий. Если стенка слишком тонкая, чтобы обеспечить устойчивый контакт с доступными полотнами, обратитесь к поставщику полотен по поводу специальной формы зубьев для тонкостенных труб или к поставщику станка по поводу подходящего управления подачей. Неограниченное увеличение TPI может привести к трению и переполнению впадин стружкой вместо ударной нагрузки на зубья.