Гильотинные ножницы по металлу: виды и назначение

Гильотинные ножницы по металлу: виды и назначение

При изготовлении различных металлических конструкций и изделий часто приходится выполнять такую операцию, как раскрой металла. Причём для получения заготовок, соответствующих заранее рассчитанным параметрам, необходимо использовать специализированный инструмент, в качестве которого выступают гильотинные ножницы. С его помощью можно довольно точно и качественно разрезать заготовки из различных материалов — цветных металлов и их сплавов, а также стали.

• Назначение и конструкция
• Принцип действия
• Виды ножниц
  • Ручные ножницы
  • Гидравлические ножницы
  • Пневматические
  • Механические станки
  • Электромеханическая гильотина
• Заключение

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.

Виды гильотинных ножниц

В производстве широкое применение находят такие исполнения гильотинных станков:

• механические — ручные;
• гидравлические;
• пневматические.

Ручные гильотинные ножницы обычно оснащены пружинно-рычажным устройством которое обеспечивает управление с помощью ножной педали. Такие станки отличаются небольшими размерами и компактностью, не требуют подключения к энергосети, используются для переработки в небольших объемах тонких листов алюминия, нержавеющего и оцинкованного проката, пластика, оргстекла и других материалов.

Гильотины электромеханические имеют особенную конструкцию в которой передача вращения осуществляется от электрического двигателя через кардан на режущий нож. Для таких моделей характерна высокая производительность, они без затруднений обрабатывают листы больших размеров, обеспечивая высокую точность реза.

Выполнение заготовительных операций гильотины с гидроприводом обеспечивается, благодаря наличию специальной прижимной системы, которая позволяет проводить фиксирование листов довольно большой толщины. Применение рабочей эмульсии обеспечивает сокращение тепловых потерь, выполняя технологические операции по обработке листов металла с достижением требуемого качества.

Гильотинные ножницы с пневматическим приводом в качестве источника энергии используют сжатый воздух. Такое металлорежущее оборудование может обрабатывать заготовки с наибольшей толщиной.

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.

2 Принцип действия гильотинных ножниц

Начали использовать гильотины довольно давно, но изначально их применяли не для разрезания металла, а для казни преступников. Принцип действия современных станков для раскроя материалов основан на работе самого первого устройства, которое имело только один верхний нож. Резка происходит методом рубки в результате опускания лезвия, предварительно поднятого на предусмотренную конструкцией высоту.

Ножницы механические с электроприводом работают следующим образом. Листовой металл через подающее устройство поступает из разматывателя на стол, выдвигающийся при необходимости. Заготовка выравнивается по боковому упору и ограничителю для регулирования глубины подачи, затем происходит ее фиксация прижимным устройством в виде балки, что обеспечивает достаточно высокую точность разрезания.

При включении реза крутящий момент от двигателя-редуктора передается на вал, вращение которого преобразуется посредством шатунов и кривошипов в возвратно-поступательные перемещения траверсы. Сначала при ее движении верхний нож опускается и производит рез. В зависимости от вида ножниц, отрубленные обрезки выбрасываются в лоток, в сторону оператора, вперед или назад. Готовые заготовки попадают в приемник. Затем траверса, продолжая движение, поднимается и занимает исходное верхнее положение. В тот же момент срабатывает датчик, мотор-редуктор отключается.

Контроль верхнего и нижнего расположения траверсы станка осуществляют конечные выключатели. Вверху ее фиксирует тормозной барабан, установленный на валу. Раскрой, в зависимости от разновидности и размещения ножей, возможен в поперечном или продольном направлении. В случае поперечного разреза нож совершает один цикл рабочего движения, а при продольном – несколько, повторяющихся с поступательным перемещением металла по столу. Второй режим применяют для резки рулонного материала на полосы, а также раскроя листа длиной более 2 метров.

Остро заточенный нож гильотинного станка опускается с высоты верхнего положения под воздействием сил тяжести. Его ускорение значительное, так как он довольно массивен, но недостаточное, чтобы разрезать прочный металл. Одного веса рубящего устройства в данном случае будет мало, потому что протяженность разбега (высота падения ножа) в современных установках гораздо меньше, чем в аналогичных первых станках прошлого тысячелетия. Для придания режущему механизму необходимого ускорения изготавливают специальную конструкцию, в которой установлен нож с массой в несколько десятков килограммов.

Эти же причины определили установку в гильотинных станках по металлу дополнительного нижнего неподвижного ножа. Таким образом, работа современных установок сочетает в себе функционирование обычных ножниц и гильотины. Разрезаемый материал размещается на столе оборудования между нижним и верхним режущими ножами. Такое инженерное решение, безусловно, значительно усложняет конструкцию самого станка, что в итоге отражается на его себестоимости, но при этом позволяет получить высокое качество и точность обработки заготовок.

Станки с ручным приводом

Многим кажется, что ручные станки неудобны для производства. На самом деле эти установки довольно востребованы на небольших предприятиях. В условиях мелкосерийного выпуска продукции важно обеспечивать качество продукции:

1. Важнее обеспечивать точные размеры всех деталей.
2. Грамотную обработку кромок. Удаление заусенцев.
3. Параллельность и перпендикулярность резаных прямых.

Когда требуется значительный объем, то довольно часто качество отводится на второй план. Нужны механические устройства, способные в течение ограниченного времени произвести несколько ударов и отрезать определенное количество заготовок.

Если же в цеху производят единичную продукцию, то скорость и количество ударов устройства не столь актуально.

Несколько металлических противопожарных дверей, имеющих опции по запрету распространения дыма и огня, изготавливают небольшие предприятия. Там и используют простые и надежные гильотины с ручным приводом.

Профессиональная гильотина с ручным приводом

В этих установках предусмотрено следующее:

• лист металла располагается на специальном столе;
• с помощью дополнительных приставных столов заготовка может иметь значительные габариты (до 2500 мм в длину и 2500 мм в ширину);
• регулирование глубины реза ограничивается специальным упором, располагаемым за подвижным ножом;
• специальные направляющие позволяют обеспечить перпендикулярность реза;
• другие направляющие точно выставят заготовку под нужным углом или дадут ей двигаться только в параллельном направлении;
• перед резанием для предотвращения возможных колебаний в зоне активной работы происходит прижатие заготовки к столу. Она теперь не сместится ни в какую сторону.

Видео: гильотина для резки металла.

Ножницы гильотинные бывают гидравлические, электромеханические и ручные

Гильотинные ножницы механического вида применяются для прямой, поперечной или продольной резки материала.

В конструкцию любых гильотинных ножниц входят:

— одна сварная станина на которой установлены сама рабочая зона ножниц,

— один задний упор для точности процесса резания,

— стол имеющий неподвижные ножы и гидроцилиндры, в среднем длина стола у ножниц может доходить до 3200 мм.

Устройство и способ работы ножниц гильотинных

Станина ножниц, часто бывает сварная, состоит из левой и правой стойки, которые соединены между собой. Между стойками крепится стол имеющий возможность движения для регулировки зазора между подвижным и неподвижным ножом гильотины.

Подвижные ножи гильотинных ножниц прикрепляются к ножевому валу, которая приводится в движение с помощью рычажного механизма, которые через цапфы, установленные цилиндры в кронштейнах, прочно крепятся на станине. Ножевая балка гильотины при этом двигается вертикально по направляющим. Как привило, у гильотинных ножниц есть прижимная балка, которая фиксирует заготовку на столе, что очень удобно.

Приблизительные характеристики самых распространенных ножниц гильотинных привожу ниже.

Ножи для гильотины при изготовлении их на предприятии обязательно должны проходить специальную термическую обработку, для придания материалу ножниц повышенной прочности и твёрдости. У ножниц оснащенных гидравликой самое главное это чтобы они имели прочный и тяжелый корпус для достижения высокой точности резки. Ножи для агрегатов обычно состоят из метровых модулей, которые изготавливают из высокопрочной стали. Различают ножи для резки обычных металлов и особо прочных.

Ножи для гильотинных ножниц сложного геометрического профиля изготавливают на станках с числовым управлением, это позволяет достичь требуемых показателей точности и качества полученных изделий. Ножи для гильотин на заводах изготавливаются все по ГОСТа 25306-82

Принцип действия

Работа установки сравнима с принципом действия ножниц: с обеих сторон вертикально (сверху и снизу) располагаются заточенные лезвия, между которыми устанавливается лист или металлопрокат, ножи опускаются на материал с большим давлением и сводятся друг к другу. Резкое рубящее движение ножниц позволяет минимизировать образование стружки. При этом качество резки зависит от угла наклона ножей, чем он больше, тем хуже качество.

Перед началом работы заготовка фиксируется прессом (с гидравлическим или механическим приводом), что позволяет исключить сдвиг материала при соприкосновении с ножом, а также сделать более ровным рез. С помощью прижима можно фиксировать сразу стопку листов.

Гильотинные ножнницы по металлу — виды и особенности

Подавляющее большинство металлоизделий изготавливается из листового металла. При этом его всегда необходимо раскраивать. Этот раскрой возможен двумя способами: вырубка при помощи штампов с соответствующими контурами или использование ножниц. Ножницы хороши тем, что ими можно вырезать изделию любой формы, состоящие из прямых линий реза. Штампом – только одинаковой. Ножницы используются станочные. Лучшая конструкция – дисковая и гильотинная. При этом, гильотинная обеспечивает более высокую точность реза. Именно она является оптимальной, когда необходимо резать металл точно по прямым линиям. Рассмотрим варианты исполнения гильотинных ножниц.

Конструкция режущей части гильотинных ножниц всех типов одинакова. Это два горизонтальных ножа с прямыми лезвиями. Они из них (нижний) закреплен неподвижно на станине, а второй имеет возможность вертикального перемещения. Эта конструкция скопирована с гильотины, изобретенной несколько веков назад. Верхний нож перемещается вниз не только под действием собственного веса, но и за счет усилия, создаваемого приводом.

Наиболее правильно классифицировать гильотинные ножницы по типу привода. Возможно несколько вариантов:

• Электрические. Обычный промышленный электродвигатель с замедляющим редуктором и кривошипом.

• Гидравлические. Опускание ножа и фиксация разрезаемого листа осуществляется гидроцилиндрами.

• Пневматические. Тоже, что и гидравлические, но вместо гидроцилиндров используются пневмоцилиндры.

• Электромеханические. Тоже, что и электрические, вместо двигателя используется электромагнит.

Каждый тип привода имеет свою специфику применения. Это обусловлено технологически особенностями того или иного типа привода.

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.

Гидравлические ножницы оправданны для эксплуатации на крупных предприятиях. Они могут разрезать толстые листы металла, которые недоступны электрическим или пневматическим ножницам. Станок обычно имеет массу станины в несколько тонн, что хорошо гасит вибрации от режущего ножа. Из других положительных моментов можно отметить, что гидропривод бесшумный, особенно если гидронасос вынести за пределы станка. Однако часто это смысла не имеет, так как сам нож при работе уже производит значительный шум.

Ручные гильотинные ножницы

Режущая часть их аналогична ножницам с другим типом привода. Верхний нож соединен с зубчатой рейкой на одной из вертикальных направляющих. Через замедляющий редуктор на эту рейку передается вращающее усилие от ручного воротка. Иногда на каждой стойке устанавливается по своему воротку и они соединяются общей штангой. Не исключены варианты со средней стойкой с приводом, а две крайних используются только как направляющие.

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.

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.

Пневматические ножницы

Конструкция устроена примерно также, как у гидравлических. Развиваемое усилие меньше, но скорость работы выше. Также им требуется более простой привод. Обычный компрессор устроен проще и стоит меньше, чем гидронасос аналогичной мощности. Разрушение и разгерметизация пневматического контура не так опасна, как гидравлического.

Пневматические ножницы рекомендуются для замены ручных. Когда поставить гидравлические или электромеханические неоправданно из-за малых объемов производства. Как средний вариант можно рекомендовать механические гильотинные станки с приводом по типу ручного, но с небольшим электродвигателем. Это гибрид ручных и электрических ножниц может называться как: механические станки гильотинные или электрические ножницы. Его не стоит путать с электромеханическими, которые вместо двигателя используют мощный электромагнит с линейным, а не вращательным перемещением.

Помимо типа привода гильотинные ножницы различают по длине режущей части ножа. Наиболее распространены модели, имеющие длину от одного до двух метров. Большая длина нужна редко, так как прокат не выпускается таких размеров.

Привод ножа делается не равномерным по скорости движения в течении всего рабочего цикла. Он приобретает ускорение и врезается в материал с большой скоростью. Особенно значение скорости велико на электромеханических и пневматических ножницах. Скорость движения ножа повышает производительность работ, позволяет нож сделать меньшей массы, а сам станок компактным и недорогим.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2015.05.22

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _