Замена и регулировка положения режущих ножей на станке гильотинного типа

В базовый комплект гильотинных ножниц обычно входят лезвия, рассчитанные на обработку мягких низкоуглеродистых сталей и цветных металлов. Однако если требуется порезка высоколегированных материалов, то необходимо использовать режущий инструмент совсем другого качества, поскольку обычные ножи очень быстро потеряют остроту и даже могут сломаться.

Поэтому для изготовления изделий и заготовок из нержавейки приобретаются специальные особо прочные лезвия, и на станке производят замену ножей. Операция эта не столь сложна, но отличается определенной спецификой и требует некоторого умения.

Параметры, влияющие на качество гильотинной резки

Разрезание стального листа на гильотине происходит в результате относительного смещения двух прочных металлических ножей в вертикальной плоскости. При этом верхний нож может устанавливаться параллельно плоскости разрезаемого листа или под углом к нему. Во втором варианте расположения лезвия требуется меньшее усилие для выполнения работы. Угол наклона ножа к горизонтали называется углом реза и выставляется в зависимости от толщины и прочности обрабатываемого материала.

Вторым параметром, который обеспечивает качественный рез, является зазор между ножами. Это горизонтальное расстояние между вертикальными плоскостями движения режущих кромок лезвий. Величина этого зазора обычно составляет 6-9% от толщины разрезаемого металла и, кроме этого зависит от его прочности, то есть сорта стали или цветного сплава.

Регулировка гильотин по металлу

Производительность, точность и безопасность гильотин зависит от их своевременного технического обслуживания, включая регулировку положения ножей. Если ножи установлены неверно, вместо разрезания металл будет «закусываться» между ними, что будет приводить к росту доли слома в общем разрушении металла. В итоге разрез будет неровным, а часть металла будет потеряна в виде стружки как во время обработки на гильотине, так и при неизбежной последующей доводке торцов заготовок по линии разреза.

Важнейший параметр, влияющий на качество реза – начальный зазор между ножами гильотины. При слишком маленьком зазоре металл будет испытывать неравномерное усилие по своему сечению – более близкие к ножам слои будут работать на излом, тогда как разрезаться будут только более глубокие слои металла. При слишком большом зазоре начальное усилие в зоне реза может оказаться недостаточным, что может привести либо к поломке ножей, либо к слому металла по всей длине зоны обработки. Поэтому при регулировке зазора следует пользоваться таблицей, которая приведена в инструкции по эксплуатации гильотины. Для большинства моделей гильотин ориентировочная рекомендованная величина зазора составляет 10% от толщины разрезаемого листа – то есть, при разрезании листа толщиной в 2 мм зазор должен составлять порядка 0,2 мм.

Для регулировки зазора используется щуп, который обычно поставляется вместе со станком, а также регулировочные винты, расположенные в зоне крепления ножей. Некоторые промышленные модели станков способны производить регулировку автоматически по заданной толщине металла. После регулировки важно проверить, чтобы зазор был одинаковым по всей длине ножей.

Устройства для улучшения качества резки

Гильотинные ножницы с гидравлическим приводом обеспечивают плавный ход верхнего режущего ножа и благодаря наличию дополнительных устройств обеспечивают высокую точность реза, а также не могут быть перегружены во время работы. К таким устройствам относятся:

• передний и задний упоры для быстрого определения размеров;
• гидравлические или механические прижимы для надежного закрепления листа и получения разреза без образования заусенец или загибов;
• световая подсветка теневого обозначения линии разреза;
• возможность автоматизации технологического процесса.

При помощи передних упоров можно быстро определять размер выступающей части металлического листа, считывая показания с поверхности подвижной линейки между нижним ножом и ограничителем.

Положение заднего упора регулируется работой электромеханического привода с пульта управления или командами ЧПУ. Вручную задние ограничители выставляются вращением регулировочного колеса на фронте станка слева. Под колесом расположен механический счетчик фактического расстояния от линии реза до заднего упора.

На большинстве гильотинных станков две лампы, установленные на опускающейся траверсе обеспечивают отбрасывание тени строго по линии будущего реза. Это помогает визуально контролировать весь процесс и точно определять размеры.

В результате применения этих устройств и механизмов на высокотехнологичном оборудовании можно изготавливать изделия и заготовки из различных марок сталей, любых размеров и в широком диапазоне толщины металла.

Гильотина для раскроя металла

Первые установки имели ручной привод. Чтобы выполнять резание потребовалось установить не только сам нож, нужно еще иметь противорежущую пластину (неподвижный нож).

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

При работе стараются уменьшить расстояние между кромками лезвий. Чем оно будет меньше, тем чище рез. Однако, при работе с металлом операторы вынуждены смещать неподвижный нож для увеличения зазора. С ростом толщины разрезаемого металла возникает необходимость в повышении расстояния.

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

Установка зазора между режущими кромками

Абсолютно ровный рез без заусенцев или загибов на гильотинных ножницах с гидравлическим приводом можно получить только при правильно установленном зазоре между ножами. В случае, если зазор слишком маленький, то металл будет иметь неровный край, а при большом – начнет загибаться во время резки.

Настройку положения режущих кромок необходимо проводить даже на качественном оборудовании. Производится она с помощью рычагов управления нижними направляющими роликами ножниц. Рычаги имеют несколько фиксируемых положений, из которых крайнее верхнее соответствует минимальному зазору. При работе числового программного управления регулирование производится автоматически при помощи двух горизонтально расположенных гидроцилиндров.

Особенности гильотин по металлу

Гильотины обладают такими основными преимуществами над другими способами разделения листовых заготовок:

• низкое усилие вследствие одновременного создания избыточного давления по всей длине зоны реза;
• незначительные потери металла в виде стружек;
• отсутствие сильного перегрева в зоне обработки, что исключает излишний отпуск или закалку металла при его разрезании.

Наиболее распространены такие виды гильотин:

• ручные, в которых источником усилия становится физическая сила оператора;
• электромеханические, в которых усилие создается электродвигателем;
• гидравлические;
• пневматические, в которых нож движется под воздействием сжатого воздуха.

По степени автоматизации различают варианты с ручным управлением, полуавтоматы и автоматические модели, некоторые из которых оборудованы ЧПУ.

Гильотины с механическим приводом

Установки с гидравлическим приводом

Отличительной чертой подобных станков является возможность резать довольно толстые металлические заготовки. Производители оборудования в инструкциях по эксплуатации отмечают, что для конструкционных сталей максимальная толщина может составлять до 40 мм.

Подобные устройства на кромке лезвий развивают усилие в 200…400 тонн. В этом случае важно использовать толстые ножи, способные передать усилия в зоне резания.

Установка с гидроприводом. Насосная станция расположена вне станка

Для работы гильотины с гидравлическим приводом необходимо иметь специальную насосную станцию. От нее по армированным шлангам подается масло к исполнительным механизмам. Давление жидкости может достигать до 135…150 бар. Гидроцилиндры передают усилие на исполнительный орган через систему рычагов.

Главное преимущество подобных гильотин – это тихая работа. Ножи движутся без удара.

На пульте управления оператор указывает ряд параметров, встроенный компьютер сам произведет расчеты:

• какой зазор требуется установить между ножами;
• где выставить упор;
• с какой скоростью подавать масло в гидравлическую систему.

Если указывается, что будут резаться несколько однотипных деталей, то указывают и этот параметр. Тогда будет осуществляться автоматическая подача материала.

Оператору с помощником остается только:

• уложить лист металла на рабочий стол;
• выровнять его относительно направляющих;
• выставить по упорам;
• указать номер программы, по которой требуется выполнять раскрой металла;
• выставить количество требуемых деталей.

По завершению цикла с обратной стороны станка окажутся нарубленные заготовки или детали, которые нужно отвести на площадку полуфабриката. Другие работники предприятия их используют в следующих производственных процессах.

Цена на подобные станки высокая, составляет несколько десятков, а то и сотен тысяч евро. Гильотины подобного типа изготавливают под заказ. В дальнейшем производитель оборудования в течение всего жизненного цикла технологической установки обслуживает ее, обеспечивает программами и предлагает оригинальные запасные части. При необходимости даже солидный по возрасту станок модернизируется. После модернизации он готов на равных с новыми агрегатами служить еще довольно долго.

Видео: рубка металла гильотиной.

Информация к размышлению. В тридцатые годы двадцатого века в Германии были приобретены токарные станки ДИП-250 и ДИП-350. Прошло более восьмидесяти лет. Это оборудование продолжает успешно эксплуатироваться на ряде предприятий. После капитального ремонта на подобных станках обрабатывают стволы орудий для современных пушек и танков. Станки могут жить довольно долго.

Видео: гидравлическая гильотина с ЧПУ.

Электромеханические гильотинные ножницы

Самым распространенным типом станков являются электромеханические гильотинные ножницы. В них постоянно вращается вал с маховиком. Через кривошипный механизм осуществляется передача крутящего момента на активный нож.

Чтобы произвести рез необходимо:

• установить лист металла на стол;
• выставить упор на заданный размер;
• зафиксировать заготовку на столе и прижать к упору;
• нажать на педаль управления.

Произойдет рубка металла по разметке. Переместив лист снова к упору, можно повторить операцию.

Электромеханическая гильотина

Такие станки достаточно легкие. Ими оснащают небольшие мастерские и довольно крупные предприятия. Они отличаются высокой производительностью. За минуту можно произвести рубку до 60 деталей.

Недостатком считается шум при работе. Здесь металл режется с сильным ударом. Приходится часто отправлять ножи на переточку. Кромки при ударной нагрузке имеют тенденцию выкрашиваться.

Приходится часто проверять состояние кромок готовых изделий. Если наблюдается образование загнутых кромок и заусенцев, то ножи снимают и направляют на заточной станок.

Видео: принцип работы электромеханических гильотинных ножниц.

Пневматические гильотины

При наличии развитой системы пневмопроводов предприятие использует оборудование, работающее от сжатого воздуха. Пневматические гильотины используют сжатый компрессорами воздух для выполнения основой производственной деятельности. В них установлены пневмоцилиндры.

Установки подобного типа нуждаются в ресивере. Объем воздуха, используемого в цикле, может достигать нескольких литров, поэтому нужен запас рабочего тела.

Пневматическая гильотина

Работа подобных устройств происходит несколько громче, чем при использовании гидравлики. Но есть и свои преимущества. На подобных станках проще установить компьютерное управление. Поэтому ряд европейских стран, выпускающих технологическое оборудование, ориентируется на создание именно таких гильотин. Здесь проще проводить настройку, программы для управления производственными операциями пишутся сравнительно просто.

Обучать операторов для подобных станков тоже несложно. Уже через 2-3 дня работы рабочие осваивают основные приемы работы на гильотине. Остается только выдать им производственное задание, указать размещение заготовок и площадки для выгрузки полуфабрикатов.

Видео: гильотинные ножницы.