Ножницы гильотинные что это

Гильотинные ножницы по металлу — виды и назначение

Раскрой металла является неотъемлемой частью многих современных производственных процессов. Гильотинные ножницы (гидравлические, механические, пневматические) позволяют производить точную, качественную резку различных материалов из стали, цветных металлов и их сплавов.

1 Назначение и конструкция гильотинных станков

Ножницы гильотинного принципа действия – это специальное оборудование, предназначенное для резания металла. В зависимости от типа и назначения станка, толщина разрезаемого металлического листа может достигать 35 мм. Раскрой может производиться как поперечный, так и продольный, но только прямолинейный (вырезы делать нельзя).

Гильотинные ножницы по металлу применяют для разрезания как листовых материалов, так и материалов круглого, углового, прямоугольного сечения. К преимуществам этого оборудования относят высокую точность разреза, отсутствие дефектов (зазубрин, вмятин) в местах среза, сохранение целостности защитного полимерного слоя или покрытия краской на поверхности обрабатываемых изделий.

Основные элементы конструкции гильотинного станка:

Мощные ножницы снабжаются предохранительным механизмом – при возникновении перегрузки срезается специальная шпилька, и процесс резки останавливается. Встречаются станки, оборудованные возвратным поддоном, используемым для сбора отрезанного материала. В случае применения электропривода на стойках устанавливают балку, к которой закреплен двигатель-редуктор, соединенный с валом. На последнем расположены тормозной барабан и 2 кривошипа, которые с помощью кронштейнов и посредством шатуна соединяются с траверсой, где установлены ножи.

Ножи для гильотинных ножниц изготавливают из инструментальной высоколегированной стали, их режущие поверхности закаляют методом наклепа или высокочастотным током. Предназначены они для резки металла, находящегося в холодном или горячем состоянии. В настоящее время производятся ножи более 100 различных типоразмеров:

Гидравлические гильотинные ножницы

Главное преимущество гидравлического привода – большое развиваемое усилие. Совсем небольшой гидравлический насос типа экскаваторного вполне обеспечит давление в цилиндрах 200 атмосфер и выше. При этом сам привод на гидроцилиндрах устроен проще электрического, однако сложным элементом является напорный гидронасос.

Гильотина для раскроя металла

Общий вид современной ручной гильотины для раскроя металла:
1 – стол; противорежущая пластина; 3 – нож; 4 – кривошип; 5 – рычаг подачи ножа

Ручная гильотина по металлу позволяет резать сравнительно небольшие заготовки, ширина реза редко превышает 1200…1500 мм. При этом толщина разрезаемых деталей зависит от материала, использованного для изготовления.

Обычно на небольших производствах применяют подобные станки для стали толщиной до 0,5…0,7 мм. Можно обрубать пластик или разные виды пленок. На фабриках, производящих напольные покрытия, режут виниловую плитку.

В типографиях перед переплетом книг, брошюр и других изданий с помощью гильотин с ручным приводом формируют блоки. В дальнейшем их отправляют на пресс, где создается печатная продукция.

Процесс резания на гильотинном станке:
1 – стол для подачи материала; 2 – металлический лист; 3 – противорежущее лезвие; 4 – нож

Регулирование зазоров

Если не поступать подобным образом, то кромки лезвия будут крошиться. Металл претерпевает деформационные изменения. Он ведет себя как пластичное вещество, выдавливается между кромками.

Зазор δ между режущими кромками

Чем меньше толщина заготовок, тем ближе следует размещать лезвия относительно друг друга. В таблице 1 представлены рекомендации по зазорам в зависимости от толщины стали 08 сп.

Таблица 1: Зазоры между противорежущими кромками для ручной гильотины при рубке стали 08 сп

При работе на установках с гидравлическим или кривошипным приводом скорость перемещения ножа выше. Поэтому требуется несколько увеличить зазор (таблица 2).

Таблица 2: Зазоры между противорежущими кромками для механических гильотин

При высокой скорости смещения металла (механические ножи) происходит разогрев. Если не увеличить зазор, то через несколько последовательных резов кромки могут разогреться до такой степени, что металл может привариться к ножам.

Косой рез

При создании первых машин для массовых казней иногда происходил некачественный рез. Прямое лезвие не перерубало с первого удара кожу и костную ткань. Присутствующий при испытаниях установки Людовик XVI предложил изобретателю усовершенствовать устройство, изготовив падающее лезвие с наклоном. Вхождение со скольжением позволяет оптимизировать угол резания, перераспределяет нагрузку в устройстве.

Когда происходит резание, встреча кромки с разрезаемым материалом происходит не одновременно по всей длине ножа. Он постепенно внедряется в металл. Поэтому даже небольшой наклон, всего несколько градусов позволяют заметно снизить величину силы сопротивления резанию.

Установка активного лезвия под углом наклона β:
1 – активный нож; 2 – пассивный нож; 3 – разрезаемый материал

Современные небольшие ножницы гильотинного типа работают со значительными углами β. Так конструкторы добились заметного снижения усилий на ноже. На некоторых предприятиях на подобных малогабаритных станках работают даже женщины. Они справляются с заданием по раскрою металла.

Гильотинные ножницы для раскроя металла с ручным приводом

Принцип работы

Механизм работы гильотинных ножниц очень прост. Сама режущая конструкция состоит из двух частей, из которых нижняя находится в неподвижном состоянии и жёстко закреплена на станине, а верхняя — перемещается в вертикальном направлении с помощью различного вида приводов.

Такой принцип разрезание металла получил своё название в честь гильотины, которая использовалась во Франции в конце XVIII века для отсечения головы приговорённым к смертной казни преступникам.

Основное отличие от европейского орудия казни и станка для обработки металла, заключается в том, что верхнее рабочее лезвие опускается на металлическую плоскость не только под силой собственного веса, но обязательно усиливается электрическим или гидравлическим приводом. Самые простые конструкции разрезающего устройства приводятся в движения с помощью мускульной силы человека.

Ручные гильотинные ножницы

Ручные ножницы отличаются малой производительностью, зато они совершенно бесшумны. Идеальное их применение – в мастерской, где нечасто требуется отрезать металлические листы по прямым линиям. Местом их применения может быть металлобаза или небольшой магазин. Там необходимо отрезать стальные листы или ленту из рулона. Ручные ножницы хорошо подходят для изготовления поделок и корпусов из металла. Они дают чистый ровный рез, не требующий дальнейшей обработки.

Виды инструмента

Перед тем, как купить ручные ножницы для резки тонколистового материала, нужно разобраться с их видами. Для выполнения соответствующих работ по обработке листовой стали, надо брать подходящий инструмент, что позволит достичь необходимых результатов. Какие бывают рассматриваемые устройства или их виды, выясним далее.

Все виды ножниц делятся на профессиональные и любительские. Отличаются они не только по цене, но и по качеству. Профессиональные модели изготавливают из высококачественных материалов, поэтому предназначены они для постоянного применения. Имеют продолжительный срок службы, и стоят по сравнению с любительскими, в 2 раза дешевле. Любительские предназначены для нечастого применения, так как для их изготовления используются низкосортные виды стали.

Электромеханические гильотинные ножницы

Распространен это вид гильотин наравне с гидравлическим. Практически не отличается от гидравлической гильотины по производительности (до 60 ходов ножа в минуту) но более шумный — кривошипный механизм привода вызывает быстрое движение ножа и ударное воздействие на заготовку.

Как и гидравлическая, электромеханическая гильотина предназначена для промышленного использования в цехах, где требуется высокопроизводительная точная резка прямолинейных заготовок большого размера и толщины. Однако производятся и рубка металла на гильотине электромеханического типа и в условиях мелкосерийного и кустарного производства — для этой цели создана целая серия ножниц небольшой мощности. Они занимают немного места в мастерской и позволяют без труда резать оцинкованную листовую сталь, алюминий, медь, пластик и нержавейку толщиной до 2-3 мм.

Привод на верхнюю балку с ножом производится при помощи кривошипно-шатунного механизма на валу отбора мощности от электродвигателя, который включается нажатием педали или кнопкой. Проворачиваясь, эксцентрики передают усилие на оба конца ножевой балки, и усилие резания распределяется равномерно. В конце одного оборота вала балка возвращается в верхнее положение, и заготовка подается для следующего реза.

Оснащение электромеханических гильотин ЧПУ позволяет превратить их в одни из самых точных и производительных станков для резки и рубки металла. Они простые в обслуживании, обладают надежной кинематической схемой и дешевле гидравлических. При желании и наличии слесарной квалификации, сделать гильотинный резак с электроприводом можно самостоятельно в домашней мастерской или в условиях небольшого производства.

Электромеханические гильотинные ножницы

Являются наиболее персептивным типом ножниц для эксплуатации на промышленных предприятиях. В них в качестве привода устанавливается электромагнит. Это позволяет получить очень высокий КПД, а также развить значительное усилие. Толщина разрезаемых листов может превышать 10 мм. Например, рубка металла от ЛесМаш позволяет обрабатывать заготовки до 12 мм толщиной. Основным инструментом для этого являются электромеханические гильотинные ножницы с числовым программным управлением. Точность разрезания составляет микроны и вычисляется с помощью встроенного компьютера. Получать высокоточные детали резанием затруднительно по причине деформации металла (сплющивании), а сами ножницы давно обеспечивают высочайшую точность.

Источник

Сравнительная характеристика гильотинных ножниц

Гильотинные ножницы — один из самых удобных станков для раскроя и резки металла. Существует несколько разновидностей и модификаций этого оборудования.

Резка листового и профильного металла требуется практически на всех металлообрабатывающих и машиностроительных предприятиях, от небольшой слесарной мастерской до огромного завода. Нередко приходится резать металл в домашней мастерской или непосредственно на стройплощадке. Гильотинные ножницы — один из самых удобных станков для раскроя и резки металла. Существует их несколько разновидностей и модификаций, о которых более подробно будет сказано дальше.

Резка металла на гильотине используется в случае, когда требуется изготовить детали прямолинейной конфигурации довольно большого размера — полосы, прямоугольники, треугольники со стороной от нескольких сантиметров до нескольких метров. Толщина металла находится в диапазоне 2-60 мм, заготовка по ширине может достигать 2 метров, а по длине практически неограничена.

Основные виды гильотинных ножниц

Промышленные цеха, частные и домашние мастерские, специализирующиеся на металлообработке, оснащаются различными видами гильотинных ножниц, которые отличаются:

По типу привода ножницы подразделяются на:

Гильотинные ножницы по металлу работают по принципу воздействия на металл одновременно большой силой давления и острой кромкой ножа, действующего по принципу обыкновенных ножниц. Две части ножевого устройства смещаются относительно друг друга. Зажимают между собой лист или прокат и сдвигают его соседние слои, разрезая при этом острым лезвием.

Процесс резки гильотиной соединяет в себе две операции — резку и ломание.

Хорошая гильотина для резки металла промышленного производства обеспечивает до 90% разреза и около 10% лома.

При этом рез получается ровным и практически не требует обработки. Если ножи затупились или неправильно выставлен зазор, то соотношение рез/лом изменяется и на нижней кромке возникает острый выступ — грат, который свидетельствует о низком качестве резки.

О грат можно легко порезать руки, особенно при работе с нержавеющей сталью. Одним из главных правил техники безопасности при работе с ножницами гильотинного типа является применение рукавиц из плотной ткани или с кожаными нашивками. Появление грата сигнализирует о необходимости изменения настроек или заточки ножей.

Гидравлические гильотинные ножницы

Для больших машиностроительных компаний производятся гидравлические гильотины с возможностью резки листа шириной до 6 м и толщиной более 20 мм. Они отличаются большим весом и размерами и производятся в единичных экземплярах.

Гильотина гидравлическая развивает на ножницах усилие ≥ 400 МПа по всей длине разрезаемого листа. Станки оборудуются ножами как с прямым движением верхнего ножа по вертикальным направляющим, так и с дугообразной траекторией (консольные). Второй вариант позволяет при меньшей мощности гидравлики работать с более толстыми листами металла или сплавами повышенной прочности. Точность реза при этом не снижается.

Зазоры между ножами регулируются по специальной таблице в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме. Одним из самых современных станков является гидравлическая гильотина с ЧПУ. Для ее настройки требуется минимум времени, а для переключения на производство одного из десятков видов продукции достаточно нажатия одной кнопки. Вся информация о настройках хранится в памяти станка.

Одной из главных особенностей гидравлических ножниц является их бесшумность — ножи двигаются плавно, нет ударных воздействий, характерных для пневматических и электромеханических гильотин.

Безопасность работы обеспечивается наличием фотодатчиков в зоне работы, защитными экранами и ограничителями хода подающего механизма. Возврат балки в верхнюю точку обеспечивается пружинами или газонакопительными амортизаторами.

Электромеханические гильотинные ножницы

Как и гидравлическая, электромеханическая гильотина предназначена для промышленного использования в цехах, где требуется высокопроизводительная точная резка прямолинейных заготовок большого размера и толщины. Однако производятся и рубка металла на гильотине электромеханического типа и в условиях мелкосерийного и кустарного производства — для этой цели создана целая серия ножниц небольшой мощности. Они занимают немного места в мастерской и позволяют без труда резать оцинкованную листовую сталь, алюминий, медь, пластик и нержавейку толщиной до 2-3 мм.

Привод на верхнюю балку с ножом производится при помощи кривошипно-шатунного механизма на валу отбора мощности от электродвигателя, который включается нажатием педали или кнопкой. Проворачиваясь, эксцентрики передают усилие на оба конца ножевой балки, и усилие резания распределяется равномерно. В конце одного оборота вала балка возвращается в верхнее положение, и заготовка подается для следующего реза.

Оснащение электромеханических гильотин ЧПУ позволяет превратить их в одни из самых точных и производительных станков для резки и рубки металла. Они простые в обслуживании, обладают надежной кинематической схемой и дешевле гидравлических. При желании и наличии слесарной квалификации, сделать гильотинный резак с электроприводом можно самостоятельно в домашней мастерской или в условиях небольшого производства.

Пневматические гильотины

Гильотина для рубки металла с приводом, работающим от сжатого воздуха, превышает по производительности гидравлические и приблизительно равна электромеханическим. Для ее работы требуется компрессор или центральная магистраль со сжатым воздухом. Применяются пневматические гильотины в крупных металлообрабатывающих цехах для производства крупносерийных деталей.

Как и электрические и гидравлические станки, пневматические гильотинные ножницы принадлежат к стационарному типу оборудования. Они оснащаются рабочими столами большой площади, выдвижными контейнерами для сбора продукции и автоматизированными механизмами подачи. Большинство пневматических ножниц оборудуется ЧПУ — скорость работы пневматики в сочетании с электронным управлением позволяет получить большое количество деталей высокой точности за ограниченное время.

Ручная гильотина для металла

Гильотинный механический резак оборудуется двумя ножами. Нижний, как и у гидравлической или электрической гильотины — неподвижный. А верхний может передвигаться по направляющим вертикально вниз, как у промышленных установок, или поворачиваться вокруг оси. Точка вращения находится на одном из концов ножевой балки, на втором — рукоятка.

Ручная гильотина механическая может оборудоваться редуктором, позволяющим развить на ноже значительное усилие, позволяющее резать листы толщиной более 1 мм толщиной и нержавеющею сталь. Гильотина ножная приводится в действие педалью, ручная — рычагом. Возможен и комбинированный привод. Мобильная гильотина для рубки металла устанавливается на любой ровной поверхности, обеспечивающей устойчивость станка, и применяется на строительных площадках, например, для резки кровельной стали или профнастила.

Гильотинная рубка на ручных станках возможна и при работе с арматурой, уголком и профилем. Если рубка листа на гильотине возможна на всех видах станков, то мини гильотина по металлу для работы с фасонным прокатом должна быть оборудована редуктором.

Источник

Принцип работы и устройство гильотинных ножниц

Ни одно металлообрабатывающее производство, работающее с листовым прокатом (включая ремонтные мастерские), не может обойтись без заготовительного оборудования, к числу которого относится и гильотина по металлу. Такую технику называют ножницами гильотинного типа потому, что, с целью снижения усилия резки, подвижная часть инструмента имеет определённый угол наклона режущей кромки.

Это позволяет проводить резку с постепенным внедрением ножа в металл, что снижает технологическое усилие. Если такие операции эпизодичны, а исходные заготовки имеют небольшие размеры, то работа гильотинных ножниц может осуществляться и вручную.

Однако физическое усилие, которое может развить резчик, ограничивает разделку стального листа прочностью до 500 МПа (именно такое значение считается показателем выбора) и с размерами поперечного сечения не более 1,5×1500 мм. В противном случае удобство применения данных устройств резко снижается. Поэтому для работы гильотинных ножниц часто используют механический или гидравлический привод.

Общий вид приводных листовых ножниц с наклонным ножом

Классификация

Основные классификационные признаки:

По типу привода. Работа ручных агрегатов основана на эксцентриковом или рычажном приводе. При наличии управляющего двигателя агрегаты могут иметь гидравлический или электромеханический привод.

По конструкции силового узла. Возвратно-поступательное перемещение ножевой балки может осуществляться от кривошипно-шатунного механизма или от силового гидроцилиндра.

По наличию средств механизации подачи листа – с рольгангом или без него. Рольганг необходим оборудованию, которое действует либо в составе поточных раскройно-заготовительных комплексов, либо для ножниц, разрезающих лист толщиной от 4 мм и шириной более 2500 мм.

Основные элементы конструкции приводных листовых ножниц: 1 – Электродвигатель; 2 – Станина; 3 – Исполнительный механизм; 4 – Регулировочные монтажные шайбы; 5 – Направляющие линейки; 6 – Педаль управления; 7 – Стол с неподвижным ножом; 8 – Ножевая балка с подвижным ножом.

Принцип действия

Принцип работы гильотинных ножниц следующий:

Все конструкции снабжаются откидной защитной решёткой, назначение которой – повысить безопасность работ.

Как избежать дефектов резки листового металла?

Наладка агрегатов является весьма ответственной операцией, поскольку от квалификации наладчика зависит состояние режущих кромок ножей, качество поверхности среза и коэффициент использования металла. Угол наклона подвижного инструмента обычно находится в диапазоне 1,5-5 0 (меньшие значения соответствуют тонким заготовкам). Но даже такие углы способствуют возникновению поперечного сдвигающего усилия, которое стремится вытолкнуть лист из зоны действия ножей. Для предотвращения этого все типоразмеры ножниц (даже с ручным приводом) оснащают узлами прижима.

При неточной наладке заднего упора Г параллельность отрезанных кромок снижается, поэтому не всегда удаётся обеспечить максимальный выход нарезанных полос из листа. Этому способствует также нерегулярная очистка рабочей поверхности заднего упора.

Оптимальное значение рабочего зазора Б между ножами устанавливается в зависимости от толщины разрезаемого металла и показателей, определяющих его пластические характеристики. Обычный диапазон зазоров составляет 2-3 % от толщины. Меньшие значения соответствуют менее пластичным материалам, поскольку при низкой твёрдости металл начинает втягиваться в зазор, образуя заусенец.

Для низкоуглеродистой стали принцип выбора зазора между режущими кромками следующий: 0,06 мм на каждый мм толщины листа до 10 мм и 0,04 мм на каждый мм – если толщина листа превышает 10 мм.

Рабочая поверхность неподвижного ножа Е должна быть перпендикулярной оси перемещения ножевой балки, а усилие прижима Ж – равномерным. Эти настройки либо выставляются на заводе-изготовителе, либо указываются в инструкции.

Устройство зоны реза: А – положение подвижного ножа; Б – зазор между подвижным и неподвижным ножами; В – угол скоса режущей кромки подвижного ножа; Г – задний упор; Д – угол зазора между направляющими и подвижным ножом (обычно не превышает 1,5 0 ); Е – неподвижный нож; Ж – гидравлический прижим листа к столу.

Основные дефекты поверхности среза:

скручивание полосы вдоль её длины. Возникает, если ширина полосы менее 10 мм, при высокой скорости резки или при увеличенном, против рекомендуемого, угле В;

изгиб листа в плоскости реза. Часто наблюдается для холоднокатаного материала, в котором остаются остаточные напряжения. Чтобы избежать такого дефекта, достаточно уменьшить угол Д и использовать резку листа вдоль направления прокатки;

искривление листа по краям полосы. Наблюдается при плохо отрегулированном заднем упоре или при недостаточно плотном прижиме к нему отрезанной поверхности металла;

дефекты кромки. Чаще всего происходят из-за затупления ножей, если их твёрдость недостаточна (менее 60-62 HRC).

На поверхности реза стальных заготовок с пределом прочности до 450-500 МПа, наблюдаются зоны раздела, показанные ниже.

Зоны поверхности среза: 1 – верхняя утяжина; 2 – зона среза; 3 – зона скалывания; 4 – нижняя утяжина; 5 – заусенец.

Верхняя утяжина 1 образуется в момент, когда давление на ножевой балке превышает предел текучести металла, но не достигает значений его прочности. Уменьшить протяжённость этой зоны можно путём повышения скорости резки, что возможно лишь для агрегатов с ручным приводом.

Высота зоны среза 2 определяется пластичностью металла и остротой режущей кромки ножей. Чем она больше, тем выше качество резки.

Зона скалывания возникает в момент хрупкого разрушения, её протяжённость выше для менее пластичных материалов. Более удачного перераспределения длины зон 2 и 3 можно добиться, если устанавливать зазор между ножами на минимально рекомендуемом уровне, как предписывает руководство.

Нижняя утяжина 4 образуется при затуплении нижнего ножа. Чаще встречается у металлов с повышенной пластичностью. Соответственно появление заусенца 5 связано в превышением значений допустимого зазора между ножами. Эти параметры более сказываются на последующих операциях штамповки листового металла, особенно, если надо работать в автоматическом режиме.

Для ножниц, действующих в составе автоматизированных линий, рекомендуется применять автоматизированные столы и рольганги.

Механический рольганг для подачи листового металла в зону резки.

Выводы

Выбор типоразмера листовых ножниц следует проводить с учётом:

прочностных и пластических характеристик разрезаемого материала;

Наладку и техническое обслуживание ведут при соблюдении всех требований производителей. Обилие на отечественном рынке китайских моделей ножниц указывает на приемлемость цены.

Источник