生産性を最大限に高めるための帯鋸刃の選択方法

帯鋸刃を選択する際に選択肢が多すぎますか? 金属加工業者は、いくつかの重要な概念を理解し、いくつかの選択のヒントに従うことで、ほとんどの用途に対応できる少数のブレードに選択肢を絞り込むことができます。 ゲッティイメージズ

編集者注: この記事は、「生産性を最大限に高めるための横型バンドソーの選択方法」の続編です。

理想的な世界では、鋸のオペレーターは各鋸に多数の刃を備え、切断するチューブやパイプごとに最適な刃を選択できるようになります。 現実の世界では、オペレータは通常、1 つの鋸刃を使用して、薄肉の軟鋼管からステンレス鋼の棒材に至るまであらゆるものを切断します。

すべての用途に完璧なブレードはありませんが、いくつかの要素を考慮することで、選択肢を数百から十数に絞り込むことができます。

始める前に、LENOX® 発行の『Guide to Band Sawing』から派生したバンドソーブレードの用語に関する短いコースを以下に示します (「図1):

刃裏：刃の部分を除いた本体部分。

厚さ：刃の左右の寸法。

幅: 鋸刃の歯の先端からバンドの裏側まで測定した公称寸法。 高さとも言います。

セット: 中心の左右にオフセットされた歯。これにより、ブレードの背面がカーフを通過するためのクリアランスが提供されます。

歯ピッチ：1つの歯の先端から次の歯の先端までの距離。

インチあたりの歯数 (TPI): 食道から食道まで測定した、1 インチあたりの歯の数。

図1

ガレット: 歯の根元の湾曲した領域。 食道深さは、歯の先端から食道底までの距離です。

歯面：切りくずが形成される歯の表面。

バンドソーは刃の長さ、厚さ、幅の仕様が厳密です。 これらの数値は業界の仕様に準拠しており、基本的に交渉の余地はありません。 バンド ホイールのサイズと間隔によってブレードの長さが決まり、サイド ガイドまたはローラー ベアリング (またはマシンによっては両方) の間の隙間によって厚さが決まります。 厚すぎるブレードは、サイドガイドやローラーベアリングを自由に通過できません。 薄すぎるブレードはガイド ローラーによってしっかりと保持されず、特に振動が発生したり、切断品質が低下したりする可能性があります。 振動はビビリ音が発生するため検知しやすいです。

所定の一連の切断条件下では、通常、最も幅の広いブレードが最も真っ直ぐな切断を実現します。 このガイドラインは、ブレード幅とブレードビーム強度の直接的な関係に基づいています。 経験則として、ビーム強度が増加すると切断品質が向上します。

最後に、ブレードを構成する材料もその機能に影響します。

バイメタルブレードは 2 つの部分で構成されています。1 つは高速度鋼のエッジで、耐疲労性のバネ焼き戻し合金鋼のバッカーに溶接されています。 高速度鋼の歯は、最大 1,100 度 F の切断ゾーン温度で、耐摩耗性と耐破壊性、つまり靱性の両方の優れた組み合わせを示します。バイメタルブレードは、金属加工を含む幅広い用途で使用されています。 これらのブレードは、ロックウェル C 40/45 までの比較的硬い材料も切断できます。

ロックウェル C 60/62 までの切断が可能な超硬チップのブレードは、バッキング材料に形成されたポケット歯を備えて構築されています。 その後、超硬がポケットに溶接され、研磨されて形状が整えられます。 このタイプのブレードの一般的な用途には、ニッケルやチタンベースの超合金などの一般的な航空宇宙材料が含まれます。 セットスタイル構成では、超硬歯は裏当て材と面一に研磨され、成形されてからセットされます。

用途とバンドソーに応じて、超硬チップブレードはバイメタルブレードと比較して、より高速な切断、ブレード交換のダウンタイムの短縮、および切断仕上げの向上を実現します。

図2

次に考慮すべきは歯の形状です。 形状により、切削効率、切削品質、切りくず搬送能力、ブレード寿命が​​決まります。 歯にはいくつかの形状があります (「図2）。

次の決定は、歯のセット、つまり歯が裏材からオフセットされる角度に関するものです。 歯セットは、特にピンチ用途において、切りくず形成と全体的な切削性能に影響を与えます。

レーカーブレードは、均一な設定角度を持つ奇数の歯列を持っています。 基本的な 3 つの歯のシーケンスは、左、右、まっすぐ、または設定されていません。 まっすぐな歯はレーカー歯です。

均一な設定角度を持つ 5 枚の歯のシーケンス (左、右、左、右、直線) のレーカー パターンは、切削効率と表面仕上げの最適化に役立ちます。

もう 1 つのレーカー オプションは、さまざまな設定角度と大きさを持つパターンです。 振動と騒音を低減するだけでなく、変化するパターンにより、最も加工硬化しやすい材料におけるブレードの性能が向上します。

交互歯セットには、左右に歯がセットされていますが、レーカー歯はありません。

ダブルオルタネートプラスレーカーは、左、右、左、右、ストレートの 5 つの歯の順序を持​​ちます。

波形刃は一定のピッチで左右の歯が交互に並んでいます。 このパターンは通常、薄い断続的なアプリケーション (チューブなど) を切断する際の騒音、振動、バリを軽減するために細かいピッチに設定されます。

セットに関するもう 1 つの側面は、シングルレベル セットまたはデュアルレベル セットの選択です。 シングルレベルセットとは、単一の一貫した歯の高さを持つブレードの形状を指します。 各歯は一貫した位置に曲げられます。 デュアルレベルセットは、2 つの歯の高さを持つ形状です。 高さと設定の大きさを変えると、さまざまな切断面が作成されます。

最後に考慮すべき点は、ピッチと TPI です。 用語は単純です。TPI 4 はピッチ 0.25 インチに相当します。 TPI を増やすか、ピッチを減らすと、よりスムーズなカットが生成されます。 ただし、これは、すべてのカットに細かいピッチが理想的であるという意味ではありません。

ブレードの各歯が材料に接触すると、材料の幅が広い限り、せん断面に沿って切りくずが生成されます。 この切りくずは歯の食道に蓄積し、歯が材料から出るときに落ちます。 TPIが高くなるほど、個々の歯のサイズは小さくなり、その結果、食道も小さくなります。 ガレットが小さいほど、チップを入れるスペースが少なくなります。 切りくずがガレットを超えると、切削抵抗が増加し、機械に負荷がかかり、ブレードが損傷します。 最適なガレットは、切断中に蓄積した材料を保持するのに十分な大きさです。

チューブやパイプを束ねて切断する場合、推奨されるピッチは、単一のチューブやパイプの理想的なピッチよりも 1 ピッチ粗くなります。

Ebony Goldsmith は、KAAST Machine Tools Inc. (住所 3 Merion Terrace, Aldan, PA 19018, 610-441-7317、[email protected]、kaast-usa.com) のオフィス ディレクター兼著者です。