Analiza cech ścinania

Podstawowa wiedza może mieć wpływ na produktywność i bezpieczeństwo

Zrozumienie nożyc polega na zrozumieniu cech ścinania, w tym konstrukcji i systemów napędowych.Artykuł ten zawiera informacje na temat oceny nożyc i zawiera listę 20 ulepszeń oraz objaśnienie każdego z nich.

Maszyny do cięcia blachy i blachy są stosowane w wielu operacjach produkcyjnych i blacharskich.Przed wyborem nożyc należy ocenić kilka czynników, w tym rodzaj nożyc, wymaganą wydajność i produktywność możliwości ulepszeń i bezpieczeństwo.

Rysunek 1:Nożyce gilotynowe mają ruchome ostrze poruszające się po prostych prowadnicach.Podczas całego skoku ruchome ostrze jest prawie równoległe do ostrza nieruchomego.

Rodzaj ścinania zależy od wielu czynników, w tym od długości materiału, który może przetworzyć oraz grubości i rodzaju materiału, który można przeciąć.

Nożyce można podzielić na typy według konstrukcji ścinania i systemów napędowych zastosowanych w projekcie.Nożyce prostokątne zasilane są dwoma typami konstrukcji: gilotyna (znana również jako zespół suwakowy) i belka wahadłowa.

Projekt ścinania

Konstrukcja gilotyny (patrz rysunek 1) wykorzystuje układ napędowy do napędzania ruchomego ostrza w dół i w pozycji prawie równoległej do ostrza nieruchomego podczas całego skoku.Maszyny gilotynowe wymagają systemu karbowania, aby utrzymać belki ostrzy we właściwej pozycji, gdy się mijają.

Konstrukcja belki wahliwej (patrz rysunek 2) wykorzystuje jeden z układów napędowych do obracania ruchomego ostrza w dół na łożyskach tocznych.Eliminuje to potrzebę stosowania prowadnic lub sposobów utrzymywania ostrzy we właściwej pozycji podczas przechodzenia.

Rysunek 2:Nożyce o konstrukcji belki wahliwej mają ostrze obracające się wokół stałego punktu.

Systemy napędu ścinającego

Układ napędowy napędza ruchome ostrze poprzez materiał w celu wykonania cięcia.Układy napędowe można podzielić na pięć podstawowych typów: nożne lub ręczne, pneumatyczne, mechaniczne, hydromechaniczne i hydrauliczne.

Ścięcie stopy.Nożyce nożne włączają się, gdy operator wchodzi na pedał, aby napędzać belkę ostrzy i przesuwać się w dół w celu wykonania cięcia. Nożyce nożne są powszechnie stosowane w obróbce blachy o grubości do około 16 mm i przy długości do 8 stóp, chociaż maszyny 8-stopowe nie są tak powszechne, jak te o mniejszej wydajności.

Ścinanie powietrza.Aby użyć nożyc pneumatycznych, operator naciska pedał, który uruchamia cylindry pneumatyczne w celu wykonania cięcia.Do zasilania nożyc pneumatycznych używa się powietrza sklepowego lub wolnostojącej sprężarki powietrza.

Nożyce pneumatyczne są używane w warsztatach do cięcia materiału o średnicy do około 14 mm i długości do 12 stóp.Nożyce pneumatyczne mają prostą konstrukcję napędu i zapewniają ochronę przed przeciążeniem.Zabezpieczenie przed przeciążeniem ma na celu zapewnienie prawidłowego działania i ogólnie dla obciążeń prosto w dół.Na przykład, nawet podczas cięcia materiału o grubości mieszczącej się w zakresie możliwości maszyny, sprzęt może ulec uszkodzeniu, jeśli materiał będzie cięty bez użycia docisku lub jeśli szczelina ostrzy nie zostanie odpowiednio wyregulowane.Dotyczy to również maszyn hydraulicznych.

Nożyce mechaniczne z napędem bezpośrednim.Nożyce działają, gdy operator naciska pedał, aby włączyć silnik, który opuszcza belkę w dół w celu wykonania cięcia.Silnik wyłącza się po zakończeniu cyklu, a belka noży powraca do góry udar.Ta konstrukcja nadaje się do nożyc, gdy nie są one w ciągłym użyciu, ponieważ maszyna zużywa energię tylko wtedy, gdy jest aktywowana.

Nożyce mechaniczne typu koła zamachowego.Podczas korzystania z mechanicznych nożyc z kołem zamachowym operator naciska pedał, aby uruchomić sprzęgło, które załącza koło zamachowe w celu wygenerowania mocy umożliwiającej przesunięcie belki ostrzy w dół.

Maszyny mechaniczne są szybkie i mają lepszą konstrukcję do cięcia niektórych rodzajów materiałów.Większość kupowanych obecnie maszyn mechanicznych wykorzystuje się do obróbki materiałów o grubości do 10 mm i długości do 12 stóp.

Ścinanie hydromechaniczne.Nożyce te są wyposażone w cylinder lub cylindry hydrauliczne, które napędzają urządzenie mechaniczne, takie jak ramię, w celu przesunięcia belki ostrza w dół w celu wykonania cięcia.Niektórzy uważają, że w przypadku tego typu można zastosować mniejszy układ hydrauliczny ścinanie, ponieważ urządzenie mechaniczne wytwarza siłę.

Nożyce hydrauliczne.Nożyce są zasilane, gdy operator naciśnie pedał, aby uruchomić cylindry hydrauliczne napędzające belkę ostrzy.

Ocena nożyc

Jednym z czynników branych pod uwagę przy ocenie nożyc jest wydajność wymagana do określonych zadań.Specyfikacje maszyn dla prawie wszystkich nożyc zawierają listę wydajności dla stali miękkiej i stali nierdzewnej.Porównanie wymagań producenta z tymi maszyny należy porównać specyfikacje materiałowe producenta z wydajnością maszyny.

Niektóre wytrzymałości na ścinanie są oceniane dla stali miękkiej, która może mieć wytrzymałość na rozciąganie 60 000 funtów na cal kwadratowy (PSI), podczas gdy inne są oceniane dla stali A-36 lub wytrzymałości na rozciąganie 80 000 PSI.Możliwości dla stali nierdzewnej są prawie zawsze mniejsze niż w przypadku stali miękkiej lub stali A-36.Dla niektórych producentów metali może być zaskakujące, że niektóre gatunki aluminium wymagają do ścinania takiej samej mocy, jaka jest wymagana do cięcia stali.Zawsze najlepiej jest sprawdzić u producenta nożyc gdy istnieją obawy dotyczące wydajności.

Rysunek 3:Tutaj zilustrowano problemy, które często wpływają na jakość cięcia.Kąt natarcia nożyc odgrywa ważną rolę w określaniu jakości cięcia.

Kąt natarcia ostrza (kąt ruchomego ostrza przechodzącego przez ostrze stałe) jest ważny przy określaniu jakości cięcia.Ogólnie rzecz biorąc, im niższy kąt natarcia, tym lepsza jakość cięcia.Problemy z cięciem jakości, takie jak wygięcie, skręcenie i wygięcie (patrz rysunek 3), są widoczne na krótszych kawałkach (o długości do 4 cali), które po przecięciu wypadają za nożyce.Maszyny o niższym kącie natarcia wymagają większej mocy niż te, które mają większy grabie.

Niektóre maszyny gilotynowe mają zmienne nachylenie, czyli kąt natarcia, który można dostosować do długości wycinanej części.Aby ocenić, czy ten projekt ze zmiennym nachyleniem jest lepszą opcją dla producenta, należy określić typ i Należy określić grubość ciętego materiału, długość ciętego materiału, ilość materiału, która spadnie za ścinanie oraz kąt natarcia dostępny dla danego zadania.

Na przykład, jeśli stały kąt natarcia ma stałe nachylenie 1-1/3 cala, a regulowana maszyna natarcia ma zakres od 1 do 3 stopni przy użyciu ustawienia 3 stopni dla grubości 1/4 cala, stałe nachylenie zapewni lepszą jakość cięcia na 3-calowy pasek.Z drugiej strony, maszyna z zmiennymi grabiami może zapewnić lepszą jakość cięcia na 1/2-calowym pasku materiału o grubości 24.

Ogólnie rzecz biorąc, nie należy oczekiwać dobrego cięcia paska o grubości mniejszej niż ośmiokrotność materiału (przykład: 2-calowy pasek ze stali o grubości 1/4 cala).Zgrabiarki o zmiennej charakterystyce można zwykle znaleźć w sklepach o większej pojemności wymagania, takie jak 1/2 cala i wyższe.W przypadku tych cięższych maszyn zmiana kąta natarcia pozwala na lepsze cięcie w szerokim zakresie grubości i rodzajów materiałów.

Ulepszenia produktywności

Wielu użytkowników nożyc polega na ważnych standardowych funkcjach i opcjonalnych akcesoriach, które mogą zwiększyć ich produktywność.Ta zwiększona produktywność może przybierać różne formy: oszczędność pracy, lepszy przepływ materiału, większą dokładność, lepsze cięcie jakość, która może zapobiec konieczności wykonywania wtórnych operacji, a co najważniejsze, większe bezpieczeństwo.Elementy, które mogą pomóc w zwiększeniu produktywności obejmują:

1. Wyrównanie ramion.Ramię kwadratowe służy do prostowania arkusza w celu przycięcia.Może być również stosowany, w zależności od konfiguracji, do pomiaru przedniego i podparcia dłuższych arkuszy.

2. Ramiona wspierające.Ramiona podporowe służą do podparcia materiału z przodu maszyn i przy odpowiednich przednich ogranicznikach mogą służyć do pomiaru wycinanej części.

3.Przystanki.Na ramionach kwadratowych i podporowych stosowane są różne rodzaje ograniczników, takie jak ograniczniki wahadłowe i zderzaki znikające.Przystanki służą do przedniego pomiaru materiału.Ogólnie rzecz biorąc, przystanki znikające są szerzej używanymi przystankami na przednich ramionach podporowych.Znikające ograniczniki umożliwiają podawanie płyty ponad ogranicznikiem, który zagłębia się i zrównuje z blatem maszyny, a następnie wyskakuje, gdy na ograniczniku nie ma już materiału.

4. Programowalne zderzaki.Programowalny zderzak tylny umożliwia ustawienie wymiaru zderzaka tylnego, a ponieważ jest to urządzenie programowalne, może ewentualnie sterować innymi akcesoriami.

5. Urządzenie podtrzymujące arkusz.To urządzenie (niektóre obejmują przednie ramiona podtrzymujące lub przednie ramię kwadratowe jako urządzenie podtrzymujące arkusz) jest zazwyczaj umieszczone za ostrzami, aby przytrzymywać materiał do zderzaka tylnego i podtrzymywać go, aby zapobiec zwiotczeniu i zapewniają dokładne cięcie.Gdy do podparcia materiału używane jest urządzenie podtrzymujące arkusz, kolejność jest następująca: następuje wciśnięcie pedału nożnego;dociski opadają i zaciskają materiał;przednie urządzenie podpierające porusza się lub opada na uboczu;materiał jest cięty.Po zakończeniu cyklu proces zostaje cofnięty do pozycji neutralnej, dzięki czemu można wykonać kolejne cięcie.

6.Zderzak tylny sterowany ręcznie lub elektrycznie z przodu.Ten zderzak tylny służy do regulacji ustawienia wymiaru zderzaka tylnego w celu kontrolowania wielkości kawałków spadających za ostrza.

7. Różne rodzaje materiału ostrza, aby zapewnić maksymalną żywotność ostrza.W zależności od rodzaju ciętego materiału dostępne są różne typy ostrzy.Celem jest zapewnienie najlepszej i najdłuższej żywotności ostrzy zainwestowanych dolarów.

8.Ręczna regulacja szczeliny ostrzy.Aktualne regulacje odstępu ostrzy pozwalają operatorowi ustawić maszynę na odpowiednie ustawienie odstępu ostrzy w zależności od grubości, rodzaju i wymiarów ciętego materiału.Jest to korzystne w przypadku tej regulacji do wykonania z jednej strony maszyny.W niektórych typach maszyn regulację szczeliny należy wykonać na każdej ramie końcowej, co zwiększa ryzyko błędu, jeśli obie regulacje nie są takie same.

9.Regulacja szczeliny ostrzy mocy.Mocna regulacja szczeliny ostrzy reguluje szczelinę ostrzy za pomocą silnika.Regulacja ta może być często kontrolowana za pomocą sterownika komputerowego na maszynie po wprowadzeniu parametrów grubości, rodzaju materiału i rozmiaru do wycięcia wprowadzane są do sterownika.

10.Transfery piłek.Transfery kulkowe to akcesoria montowane na stole maszyny w celu ułatwienia przemieszczania płyty.Są one szczególnie korzystne podczas ścinania grubszego materiału.

11. Zespół przenośnika/układacza/separatora złomu.Z tyłu maszyny dodano moduł przenośnika/układacza.Przenośnik przesuwa materiał w dół do jednostki układającej lub, w niektórych przypadkach, zwraca płytę po jej odcięciu z powrotem do przodu maszyny, aby wykonać kolejne cięcie.Przystawka do złomu/separatora zamontowana na układarce/przenośniku oddziela przycięty materiał lub złom od materiału nadającego się do wykorzystania.

12.Przednia jednostka powrotna.Jest to jednostka typu przenośnikowego, która podaje materiał z powrotem na przód maszyny przez obszar ostrzy, dzięki czemu można wykonać kolejne cięcia z elementu.

13.Ręczny system jednorazowego smarowania.Ręczny system smarowania smaruje punkty w określonych miejscach.

14.Automatyczny układ smarowania.System ten automatycznie i na bieżąco zapewnia odpowiednie smarowanie punktów smarowania.

15.Szczelina w ramie do rozcięcia.Szczelina w ramie do rozcinania umożliwia wycinanie części dłuższych niż długość ostrza.

16.Wiązka światła/linia cięcia.Linia ta ma na celu ułatwienie cięcia materiału po zaznaczonej linii.Operator zaznacza płytkę.Rzucana linia cienia pozwala operatorowi zrównać narysowaną linię z krawędzią ostrza dla dokładniejszego cięcia.

17.Podkładki lub podobne urządzenie na dole docisku.Urządzenia te można dodać na dole docisku, aby zapobiec uszkodzeniu materiału.

18.Podkładki wibracyjne.Aby ułatwić montaż nożyc, można zastosować podkładki wibroizolacyjne, zwłaszcza gdy umieszczenie dużego wykopu w razie potrzeby jest niepraktyczne lub wykonalne.

19.Regulacja skoku.Regulacja skoku pozwala operatorowi ustawić długość cięcia.

20.Szybkie urządzenia.Urządzenia te zwiększają liczbę uderzeń na minutę.

Bezpieczeństwo

Bezpieczna i prawidłowa obsługa wszystkich maszyn do obróbki metalu przez odpowiednio przeszkolony personel jest koniecznością.Ścięcie nie jest wyjątkiem.Potencjalnie niebezpieczna maszyna, nożyce muszą być obsługiwane zgodnie ze wszystkimi przepisami federalnymi, stanowymi i przepisami lokalnymi i instrukcjami producenta.

Nożyce powinny być wyposażone w elementy zwiększające bezpieczeństwo, takie jak osłony w miejscu pracy i etykiety ostrzegawcze, które należy pozostawić na miejscu.Niektóre operacje wymagają zastosowania dodatkowych urządzeń zapewniających bezpieczeństwo, takich jak osłony tylne i kurtyny świetlne.

Ogólnie rzecz biorąc, im większy otwór pod osłoną ze względu na grubość materiału, tym większa jest odległość od ostrza, które należy chronić.

Ponadto stosowanie właściwych technik postępowania z materiałami ma kluczowe znaczenie w przypadku części wprowadzanych do maszyny, jak również tych, które są usuwane z tyłu maszyny.

W zależności od rozmiaru i konstrukcji nożyc, na maszynie często montuje się lustro, aby operator mógł widzieć otoczenie.Podczas naprawy lub wymiany ostrza należy zastosować odpowiednie procedury blokowania/oznaczania nożyc.W ponadto miejsce pracy powinno być zawsze czyste.

Podstawowy ruch nożyc zawsze pozostanie taki sam – górne ostrze przechodzi przez dolne ostrze, aby ciąć metal.Jednak utrzymanie bezpiecznego środowiska i obsługa nożyc z różnymi ulepszeniami produktywności może pomóc w ich wykonaniu bezpieczniejsze i bardziej produktywne.