Скорость резания на пильных дисках станка УПТ-250М

Вопрос задал при обращении в открытую линию Илья, опытный деревообработчик из Московской области.
Параметр “скорость резания” как правило не указывается в характеристиках деревообрабатывающего оборудования. Его часто путают со скоростью распиловки, между тем это совершенно разные понятия. Давайте проясним, что подразумевается под скоростью резания, на что влияет этот параметр и почему были выбраны именно такие значения в многопильном станке УПТ-250М. 

СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ  – это путь точки режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени.  На многопильных станках скорость резания измеряется в метрах в секунду (м/с). 

Иными словами, скорость резания - это то расстояние, которое зуб пилы проходит через древесину за одну секунду. 

Скорость резания определяется для нахождения средней касательной силы резания за оборот и рассчитывается по формуле:

• где D - это диаметр пилы в мм;

• n дв. - частота вращения вала двигателя, об/мин;

• U общ. - Общее передаточное число привода резания. 

На многопильном станке УПТ-250М используются пилы диаметром 250мм, а частота вращения вала двигателя составляет  - 3000 об/мин. Эти и другие характеристики станка можно найти здесь. 

В станке УПТ-250М два режущих узла - фрезерно-брусующий и пильный. Скорость резания в этих узлах составляет:

• на фрезах - 34 м/с;
• на пильных дисках - 38 м/с.

Почему выбраны именно такие величины?..

...и можно ли увеличить скорость резания?

У потребителей всегда есть запрос на завышенные характеристики. Например, было озвучено пожелание увеличить скорость резания до 60 м/с. Но  мы остановились именно на значении  38 м/с не случайно. Все технические параметры станка находятся во взаимосвязи друг с другом, и изменение одних характеристик отображается на показателях остальных узлов. 

Мы проводили эксперименты с увеличением скорости резания, и это помогло ускорить распиловку тонкомера. Но в ходе более длительных испытаний появилась проблема перегрева дисков. Пилы буквально начали “гореть”, деформироваться и приходить в негодность.  

Дело в том, что для эффективной распиловки помимо скорости резания важно учитывать такой параметр, как толщина срезаемого слоя древесины одним зубом за один проход через древесину. По сути, это толщина срезаемой стружки. Для пил, которые используются в многопильном станке УПТ-250М, этот параметр составляет  0.2 - 0.4 мм. И для того, чтобы обеспечить самую нижнюю границу этого параметра, скорость резания пил должна составлять именно 38 м/с. 

Толщина срезаемого слоя не должна быть меньше 0, 2 мм - начинаются процессы, влияющие на перегрев диска. А чтобы обеспечить большую толщину срезаемого слоя (0,4 мм) необходимо увеличить скорость резания путем увеличения скорости подачи. На сегодняшний день максимальная скорость подачи на многопильном станке УПТ-250М составляет 13 м/мин. Для обеспечения толщины срезаемого слоя в 0,4 мм максимальную скорость подачи необходимо увеличить до 20 м/мин. 

Для того, чтобы обеспечить такой показатель, необходимо увеличить мощность двигателей, что приведет и к значительному увеличению потребляемой мощности станка и расходов на электроэнергию. А это уже противоречит концепции линии переработки тонкомера, которая подразумевает не только быструю, но и экономичную переработку тонкомера. Пилить низкосортную древесину на высокомощных станках просто невыгодно. 

Подведем итоги:

Скорость резания - важный, но не решающий показатель, когда речь идет о переработке низкосортной древесины. Этот параметр находится в тесной связи с другими характеристиками станка УПТ-250М. Схематично это можно отобразить следующим образом:

скорость резания → толщина срезаемого слоя → скорость подачи → мощность двигателей → потребляемая мощность станка.