Особенности работы гильотинных ножниц: виды и инструкция по работе на станке

Резка листового металлопроката — одна из самых популярных технологических операций, применяемых в промышленном производстве. Для ее выполнения используются разные инструменты. Один из самых распространенных — гильотина. Технические характеристики и показатели производительности такого оборудования зависят от особенностей его конструкции и мощности.

Применение гильотин по металлу

Сфера применения гильотинных станков — металлообрабатывающая промышленность. Оборудование этого типа используется для выполнения прямого разреза стального проката, а также проката, выполненного из цветных металлов и сплавов, с необходимостью разделения одного листа на несколько частей единого стандарта или разных размеров.

В зависимости от технических показателей и типа привода гильотина может использоваться для изготовления продукции как в штучном исполнении, так и в серийном производстве.

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.

Устройство и принцип работы

Конструкция гильотин может быть разной, но основные ее элементы остаются неизменными. К ним относятся:

1. Рабочая деталь — наклонный нож, который крепится на специальной подвижной балке. Этот элемент является сменным.
2. Станина, которая предназначена для соединения всех компонентов конструкции в единое целое и обеспечения их взаимодействия. Обычно это устройство состоит из швеллера и двух вертикально расположенных стоек, которые, в свою очередь, также соединяются швеллерами в верхней и нижней частях.
3. Стол. Монтируется на стойках посредством болтового соединения. На его поверхности закрепляются нижние ножи. Стол оснащен удлинителями с проточками Т-образной формы, в которых крепятся упоры, предназначенные для поперечной резки. Эти элементы удаляются при продольной рубке.
4. Привод. Эта составляющая конструкции отвечает за перемещение подвижных ножей, которые двигаются в вертикальной плоскости вверх и вниз. Привод обладает мощностью, достаточной для преодоления силы сопротивления материала, с определенным запасом.
5. Прижимная балка. Предназначена для фиксации металлического листа на рабочем месте. Оснащается устройствами автоматизированной защиты, которая предохраняет руки работника от возможного травмирования.
6. Упор задний. Этот элемент удерживает лист металла на рабочем месте в процессе продольной резки. Устройство оснащено двумя передвижными рейками, которые могут устанавливаться ближе или дальше от режущей кромки. Регулировка производится путем ручного вращения соответствующих маховиков.
7. Балансировщик гильотинных ножей. Используется для фиксации ножевой балки в верхнем положении по завершении каждого рабочего или холостого хода, а также в целях ремонта или замены устройства.
8. Тормоз периодического действия. Обеспечивает остановку подвижных элементов станка в крайней верхней позиции и компенсирует их инерцию.

Для управления гильотиной применяется электромагнитное устройство. Его запуск осуществляется нажатием специальной кнопки или педали. Предусмотрено несколько режимов работы станка: единичный ход или циклические движения.

Технология резки металла с помощью гильотины отличается высокой эффективностью. Процесс разделения листа на части заключается в воздействии на материал наклонного ножа с оптимальным уровнем заточки. Режущий элемент изготавливается из инструментальной стали высокой прочности.

Сила давления ножа существенно превышает предел прочности металлического листа. Под его воздействием структура материала разрушается в максимально узкой области. Полученный разрез не нуждается в дополнительной обработке.

Для обслуживания гильотинного станка достаточно одного человека. Алгоритм действия оборудования этого типа основан на принципе работы обыкновенных ножниц. Он заключается в следующем:

1. Автоматическая подача заготовки на рабочий стол и ее выравнивание (при поперечной резке — по ограничителям, при продольной — по упорам).
2. Фиксация листа в заданной позиции с помощью прижимной балки.
3. Нажатие кнопки или педали с целью включения привода, который оказывает воздействие на нож непосредственно или через специальный механизм.
4. Запуск движения ножа по направлению вниз, осуществление разреза металлического листа, достижение ножом нижнего положения и возврат режущего элемента на начальную позицию путем его перемещения в обратном направлении.
5. Автоматический подъем прижимной балки с освобождением заготовки и ее последующим удалением с рабочего стола или передвижением до упоров для осуществления очередного разреза.

Весь описанный цикл работы гильотинного станка с учетом подготовительного этапа занимает несколько секунд. Поэтому это оборудование максимально подходит для серийного производства.

Высокое качество среза и сохранение структуры металла способствует существенному сокращению затрат времени и энергии.

Принципы классификации

Гильотинные ножницы различают по следующим признакам:

1. По виду привода. В промышленном производстве, а также при резке толстолистового проката более распространены приводные гильотины для металла. При этом управление может быть механическим и гидравлическим. В индивидуальной хозяйственной практике, а также в частных мастерских встречаются станки с ручным приводом.
2. По исполнению основного исполнительного механизма. Электромеханическая гильотина чаще всего оснащается кривошипно-шатунным механизмом, в то время, как ручные станки часто имеют рычажный механизм.
3. По способу прижима заготовки к опорной поверхности стола. Гильотинные ножницы могут иметь механический (пружинный), либо гидравлический прижим.
4. По способу управления выделяют ножницы для резки с неавтоматизированной подачей и удалением нарезанных полос, и автоматизированные комплексы на базе листовых ножниц, где все технологические операции производятся без участия человека.

Несмотря на все конструктивные и технологические различия, общим у данных станков остаётся одно: угол наклона ножей, под которым они производят резку. Дело в том, что при нулевом угле наклона внедрение выполняется одновременно по всей ширине листа, что обуславливает повышенные энергетические затраты, и становится основной причиной увеличенной мощности привода. Поскольку сам график технологической операции разделения листового проката имеет пик усилия только в начале внедрения ножей, а потом стремительно снижается, гораздо выгоднее обеспечить постепенное внедрение инструмента в заготовку. Усилие значительно уменьшается, а рабочий перемещение, хотя и увеличивается, но ненамного (из-за малых толщин обрабатываемых профилей проката). Поэтому ножи оборудования для резки листового профиля всегда выполняют наклонными. Угол наклона колеблется в пределах 1,5…3,5°; он больше для более мощного оборудования. При резке более твёрдого изделия, например, нержавейки, зазоры, наоборот, уменьшают. Увеличение зазоров для пластичной низкоуглеродистой стали или меди ухудшают качество и точность разделения, поскольку разрезаемый материал втягивается в зазор между ножами, и образует заусенцы. Заусенцы являются также признаком затупления инструмента.

Согласно принятой в нашей стране классификации, гильотинные ножницы с механическим приводом имеют условное обозначение Н31__, Н32__, Н34__ или Н33__ (две последние цифры обозначения указывают на предельную толщину разрезаемого листового металла). Гидравлические ножницы имеют обозначение Н37__. В практике встречается также маркировка приводных агрегатов для резки листового материала по его толщине и ширине. Типичным примером могут служить станки немецкого производства, обозначаемые, например, так: ScTR16×3150 (первая цифра – максимальная толщина, вторая – наибольшая ширина).

На что обратить внимание при выборе гильотины?

При выборе гильотины рекомендуется руководствоваться следующими параметрами:

• максимальные показатели толщины и длины реза;
• объемы производства (штучное или массовое);
• необходимые показатели производительности и точности резки;
• оптимальный перечень функций.

Следует учитывать, что многофункциональное оборудование с большой мощностью имеет определенные особенности:

• высокая стоимость;
• крупные габариты;
• возможность установки только в помещениях с большой площадью;
• высокие энергозатраты.

Виды гильотинных ножниц

По типу привода гильотинные ножницы разделяют на:

• ручные;
• гидравлические;
• пневматические;
• электромеханические;
• комбинированные.

Ручные гильотинные ножницы

Ручная гильотина широко распространена не только на большом производстве, но и в автомастерских и даже домашних гаражах. Для функционирования не нужна электроэнергия, а лезвия справляются с тонким металлом, оргстеклом, пластмассой, резиной и картоном. Идеально подходит для решения бытовых вопросов. В действие приводится путём механического воздействия на рычаг, прикреплённый к лезвию.

Гидравлические ножницы

Распространены гидроножницы на средних и крупных заводах. Высокая точность резки и адаптивность к различным размерам металла сделали такие ножницы довольно популярными. Большие машиностроительные компании тоже отдают предпочтение именно гидравлическим гильотинам с возможностью разрезать металл шириной около 6-и метров и толщиной более 20-и миллиметров. Усилие в 500 МПа прикладывается по всей длине листа. Зазор между ножами регулируется автоматически или вручную. Иногда гидроножницы оснащаются ЧПУ, облегчающим массовое производство, фотодатчиками и защитными экранами.

Пневматическая гильотина

Ни одно крупносерийное производство не обходится без пневматической гильотины. Для её работы задействован компрессор либо центральная магистраль со сжатым воздухом. Высокая точность и скорость работы позволяет в сжатые сроки получить определённое количество качественных деталей. Принцип действия аналогичный гидроножницам.

Электромеханические ножницы

Самый точно способ резки металла достигается с использованием электромеханических гильотинных ножниц. Размеры заготовки высчитываются встроенным компьютером, а нож приводится в действие двигателем. Такие гильотины дешевле гидравлических, но потребляет большое количество электроэнергии, из-за чего используется реже.

Правила работы и техника безопасности при работе

С целью избежания травм на производстве в процессе работы с гильотиной важно выполнять следующие требования:

1. Наличие спецодежды: защитного фартука, очков, сухой обуви с нескользящей подошвой. Перед работой необходимо устранить все выступающие или свисающие предметы, например, часы, браслеты, кольца и т. п.
2. Оборудовать рабочую зону оградительными сооружениями.
3. До момента запуска станка убедиться в его исправности, при необходимости принять ремонтные меры. Проверить качество смазки, целостность и работоспособность узлов. Осмотреть рабочую поверхность, при необходимости произвести ее очистку или замену в случае обнаружения повреждений.
4. До включения оборудования удалить с рабочего стола лишние инструменты, приспособления и другие посторонние предметы.

Примеры из каталога

Гильотина сабельного типа MG-1300 METAL MASTER. Технические характеристики:

• модель — MG-1300 METAL MASTER;
• длина гибки — 1300 мм;
• толщина обрабатываемого металла — 1 мм;
• ДхШхВ (мм) — 1700х300х800;
• масса — 85 кг;
• артикул — 068–2660–1;
• бренд — Metal Master.

Гильотина ручная Stalex Q01-0.8х2540. Технические характеристики:

• ширина — 1320 мм;
• максимальная толщина резки по оцинкованной стали — 1,5 мм;
• ограничитель подачи материала — до 840 мм;
• ДхШхВ (мм) — 1680х760х1150;
• вес — 491 кг.