Методика выбора ленточнопильных станков

В связи с разнообразием предложений перед большинством заводов встает сложная проблема правильного выбора необходимого оборудования. Ошибки, допускаемые при принятии решения о покупке того или иного станка, зачастую приводят к тому, что оборудование либо просто не справляется с задачей, либо производительность оборудования не удовлетворяет необходимым требованиям, либо стоимость одного реза превышает все экономически обоснованные нормы. У подавляющего большинства технических специалистов предприятий нет большого практического опыта эксплуатации современных ленточнопильных станков, а значит и критериев их оценки. В этой ситуации правильность выбора в очень большой степени зависит от технической грамотности продавца, а также от его добросовестности и порядочности. Зачастую же стремление продавца любой ценой продать оборудование оборачивается для предприятия просто выброшенными деньгами, а для человека, принимавшего решение, по меньшей мере, подтверждением его некомпетентности. На самом же деле существует простая методика, основанная на ряде параметров: технических, финансовых, организационных, сервисных, позволяющая определиться покупателю с покупкой оптимального отрезного оборудования.
Технические параметры станка определяются, исходя из задачи, обусловленной диапазоном размеров материала и его физическими свойствами, необходимой производительностью и коэффициентом загрузки оборудования. По функциональным возможностям, а, следовательно, по области применения всю широкую гамму ленточнопильных станков можно разделить на четыре класса. Главная же задача покупателя - правильно определиться с тем, какого класса ему нужен станок для решения производственных проблем и максимально точно классифицировать предлагаемые на рынке станки.
Станки I класса предназначены для высокопроизводительной разрезки практически всех металлов, используемых в современном машиностроении. Это - цветные сплавы, конструкционные и высоколегированные стали, никелевые и титановые сплавы. Они способны разрезать с высокой скоростью как сплошной прокат и поковки большого диаметра, так и трубы, и тонкостенный профиль. Отсюда и области применения: основные производства металлургических заводов, заготовительные участки высокотехнологичных предприятий, использующих труднообрабатываемые материалы, а также цеха, с потребностью высокой производительности на единицу оборудования. Это обусловлено тем, что только станки первого класса могут успешно работать как с биметаллическими, так и с твердосплавными пилами.
По конструктивному исполнению из горизонтальных станков к первому классу относятся только портальные (станки, у которых пильная рама перемещается вдоль подвижного портала) и двухстоечные (станки, у которых пильная рама опускается вдоль вертикальных стоек). При этом главным критерием двухстоечного станка, по которому его можно отнести к станкам первого класса, является конструкция направляющих, по которым перемещается пильная рама во время рабочего хода. Направляющие обязательно должны быть рассчитаны на сверхвысокие нагрузки, возникающие при резке поковок большого диаметра из труднообрабатываемых материалов. В процессе резания появляются усилия, которые стремятся деформировать пильную раму, направляющие стойки и станину. Это приводит к возникновению микродеформаций пильной рамы, которые могут передаваться на остальные несущие части конструкции станка. В станках первого класса эта проблема решается или за счет применения призматических направляющих с линейными подшипниками, которые компенсируют деформации, или за счет развития диаметра цилиндрических направляющих, которые имеют достаточную жесткость, чтобы воспринимать все усилия. Относительный коэффициент жесткости стоек должен быть не менее 0,28 (относительный коэффициент жесткости равен отношению диаметра направляющей пильной рамы к максимальному диаметру заготовки).
По степени автоматизации станки этой группы бывают автоматические и полуавтоматические. К обязательным атрибутам относятся: мощный электропривод с широким диапазоном скоростей, управление и скоростью и давлением подачи, устройство контроля натяжения полотна, относительно широкая пила, выдерживающая колоссальные знакопеременные нагрузки, механизм очистки пилы и т. п. Чаще всего применяемые опции - это CNC-контроль, отслеживающий целый ряд параметров, контроль отклонения пилы, установка заготовки по лазеру, система периодической автоматической смазки узлов и пар трения. То есть ленточнопильные станки I класса можно отнести к специальному отрезному оборудованию. При этом они характеризуются самой высокой стойкостью режущего инструмента и, соответственно, низкой стоимостью одного реза.
Наиболее же распространенными являются станки второго и третьего класса. Ленточнопильные станки II класса могут применяться на всех заготовительных производствах (кроме тех, где необходимы станки первого класса). Они способны резать цветные металлы, легированные и нержавеющие стали, часть жаропрочных сталей и легкообрабатываемых титановых сплавов, то есть, те материалы, которые можно обрабатывать с помощью биметаллических ленточных пил (с режущей кромкой из быстрорежущей стали).
По конструктивному исполнению это двухстоечные (с относительным коэффициентом жесткости стоек менее 0,28), одностоечные и консольные (с пильной рамой, закрепленной на шарнире) станки. Большинство таких станков позволяет разрезать заготовку под различными углами к ее оси. Поэтому они относятся к универсальному оборудованию. Но меньшая жесткость конструкции, более низкая мощность электропривода и упрощенный дизайн ограничивают практическое применение. Станки второго класса используются для нарезки в размер труб, фасонного профиля и сплошного проката. При этом диаметр сплошного проката необходимо ограничивать - примерно 70-80 % от максимально допустимого размера для данного станка (так как очень существенно снижается производительность, а самое главное, ресурс оборудования).
Обязательные отличительные черты консольных станков этой группы - это принудительное опускание пильной рамы гидравлическим приводом (в отличие от станков третьего класса, где пильная рама опускается под собственным весом, удерживаемая гидроцилиндром), электропривод с плавно меняющимся диапазоном скоростей, управление скоростью/давлением подачи, устройство визуального контроля натяжения полотна, механизм очистки пилы, отсутствие необходимости регулировки наклона осей шкивов привода пилы.
По степени автоматизации станки этой группы изготавливаются автоматические и полуавтоматические. На автоматических станках подача заготовки в зону резания осуществляется гидравлическими тисками, что позволяет иметь точность по длине заготовки около 0,1 мм. На вышеперечисленных заготовках станки II класса имеют высокую стойкость режущего инструмента и самый короткий срок окупаемости среди всех ленточнопильных станков. Это как раз и повлияло на массовую популярность их применения на заготовительных производствах машиностроительных заводов, мостостроительных предприятиях, фирмах, изготавливающих металлоконструкции.
Следующей группой отрезного оборудования являются станки III класса. В основном, это станки с консольным расположением пильной рамы (но иногда встречаются и упрощенные двухстоечные станки). Они изготавливаются в автоматическом, полуавтоматическом и ручном исполнении. Основные недостатки консольных станков третьего класса - это опускание пильной рамы под собственным весом или за счет мускульного усилия рабочего, частое отсутствие механизмов очистки пилы и визуального контроля натяжения пилы, необходимость периодической регулировки наклона осей шкивов привода пилы, отсутствие контроля и регулировки давления пилы на заготовку (клапан на поддерживающем цилиндре позволяет регулировать лишь скорость подачи, да и то в очень узком диапазоне), нежесткая станина при тяжелой пильной раме и т. д. Станки этой группы очень капризны в эксплуатации, из-за использования более дешевых комплектующих и узлов станки ненадежны, требуют высокой квалификации обслуживающего персонала и частых регламентных работ. Поэтому в мире станки подобного класса используют на небольших производствах, не требующих высокой производительности, для нарезки в размер, в основном, труб и профильного проката. Отрезка сплошного проката занимает слишком много времени. Так, даже по сравнению со станками второго класса, производительность на сплошном прокате может быть ниже в полтора-два раза.
Опускание же пильной рамы под собственным весом часто приводит к вибрации полотна во время резания и резкому снижению срока службы пилы. Но в связи с тем, что у производственников еще очень мало опыта эксплуатации ленточнопильных станков, а стоимость единицы оборудования третьего класса сравнительно невелика, то эти станки завозятся в очень больших количествах. Их пытаются использовать даже в заготовительных цехах крупных заводов. Конечно, по сравнению с дисковыми пилами или механическими ножовками даже они являются значительным шагом вперед, но экономически и технически это неправильное решение проблемы. Так как при сравнительно низкой цене (на 10 - 40% ниже, чем станки II класса) высокие эксплуатационные расходы и низкий ресурс приводят к тому, что срок окупаемости растягивается практически на весь срок службы оборудования. Это уже почувствовали те предприятия, которые эксплуатируют ленточнопильные станки более трех-четырех лет, и повторные закупки отрезного оборудования они ориентируют, в основном, на станки второго и первого класса.
К станкам IV класса относятся все бытовые и настольные станки. Применять их в каком бы то ни было производстве категорически не рекомендуется, так как ресурс этого оборудования не выдерживает никакой критики при сравнительно высокой стоимости.
После определения технических параметров станка на второе место выходят финансовые вопросы стоимости оборудования, формы оплаты, отсрочки платежей, скидок и т. д. Затем следуют организационные вопросы, которые плотно связаны с логистикой и пусконаладочными работами, переходящими в сервисное обслуживание и обучение обслуживающего персонала (механиков, технологов, рабочих). Немаловажный параметр - это сервис, который зависит от фирмы-производителя (доступность непосредственного контакта с техническими специалистами и службой логистики) и фирмы-поставщика (наличие сервисной службы, региональной сети представительств со складами ленточных пил, расходных материалов и запчастей). Предварительным критерием оценки оказываемого сервиса может быть количество предприятий, имеющих два и более станков данной фирмы. Если сервис неудовлетворительный и качество станков оставляет желать лучшего, то даже при наличии значительного количества единиц оборудования в стране, покупатель вряд ли сделает повторную покупку оборудования у данного продавца. Подводя итог вышесказанного, можно сказать, что выбор любого оборудования, а особенно малоизвестного, является сложным и кропотливым процессом, поэтому нужно стараться делать его тщательно и осознано.

Г. Н. Константинов
Журнал «Мир техники и технологий», 07/2002