Урок 4. Оборудование для рубки и отрезки заготовок.

Резка на ножницах

 

Наиболее широко распространена в цехах массового и крупносерийного производства резка заготовок ножницами и ломка в холодноломах. 
По конструкциям ножницы делятся на дисковые, рычажные и гильотинные. Чаще всего в кузнечных цехах применяются пресс-ножницы. Эти ножницы работают по принципу кривошипного пресса. Гильотинные ножницы применяются для резки листового металла. Ножницами режутся как холодные, так и горячие заготовки. В настоящее время выпускаются пресс-ножницы, которые режут холодный металл сечением до 300 X 300 мм. 
Пресс-ножницы — производительное оборудование, так как за каждый ход производится отрезка заготовки. В течение одной минуты пресс-ножницы делают от 3 до 32 ходов, причем, чем больше сечение разрезаемого металла, тем меньше ходов ножницы могут делать. Ножницами можно резать заготовки и фасонных профилей, но для этого необходимо применять специальные приспособления и ножи. 
При резке холодного металла в месте среза возникают большие напряжения и могут образоваться трещины. Поэтому, когда режутся заготовки из высокоуглеродистых и легированных сталей, последние перед резкой подогреваются до температуры 350—700° С; чем выше температура подогрева, тем меньше приходится затрачивать энергии на резку. 
Малоуглеродистые и среднеуглеродистые мягкие стали сечением до 200 X 200 мм обычно режутся в холодном состоянии. При резке ножницами торцы заготовок получаются неровными, причем неровность их тем больше, чем больше сечение заготовки и выше температура подогрева металла. Поэтому выбор температуры подогрева металла перед резкой зависит от марки стали и от способа последующей штамповки. 
При штамповке в торец срез должен быть, по возможности, ровным и прямым. Этого ие всегда можно достигнуть, особенно при резке высоколегированных и высокоуглеродистых сталей, так как во избежание образования в месте реза трещин металл необходимо подогревать до более высокой температуры (700— 800 и даже до 1000° С), а при таком высоком подогреве получить с помощью ножниц прямой срез нельзя. Поэтому в таких случаях нужно применять другой способ резки, например электрический, на пилах холодной резки и пр. 
Резка (рубка) заготовок производится также на кривошипных и гидравлических прессах с применением специальных штампов и приспособлений. Холодная рубка заготовки на ковочных или штамповочных молотах не производится, так как эта операция далеко не безопасна.

Рубка металла на гильотине

Рубка металла  может производиться двумя способами: 

а) ручным,

б) с помощью  гильотины. 

Ручной метод  предполагает использование крейцмейселя и слесарного зубила. При

такой рубке  затрачивается много времени  и часты погрешности в измерениях. 

Ручная рубка  металла является необходимым этапом работы при создании эксклюзивных

предметов интерьеров и авторских предметов быта. Но для заготовки качественных

рабочих деталей  ручная рубка не только невыгодна  экономически, но и в принципе

недопустима из-за большого процента фатальных для  производства погрешностей. 

Второй метод, а именно рубка металла гильотиной, является популярной

производственной  операцией. Рубка выполняется на гильотине - станке, который

используется  для кроя и изготовления и металлических  листов и брусьев различных

типоразмеров. Крой на гильотине проводится в продольном и поперечном сечении.

С помощью гильотины  можно делать точные, четкие разрезы, не повреждая края

металлического  изделия и не образуя зазубрин и сколов вдоль линии среза. 

Рубка на гильотине  позволяет создавать индивидуальные и серийные заготовки.

Гильотина устроена по типу лифтового механизма, действующего по принципу

инерционного  опускания ножа на стальную поверхность  оборудования. Гильотина

позволяет создавать  точно выверенные сечения. Для серийного  производства создан

градуированный  упор, а для индивидуальной резки применение упора исключается.

Точность резки  обеспечена прижимной силой механизма. 

Есть гильотины  с поддоном для сбора отрезков, есть механизмы, не оборудованные

таким приспособлением. 

Механизм аппарата определяет форму, длину среза и  его толщину. Максимальная

толщина среза  может достигать 400 кв. мм. В механизм работы большинства изделий

закладывается принцип решения разнообразных  технических задач: от серийной типовой

резки доя особых задач по обработке металла. 

Так, существует гильотина для резки фурнитуры, создания деталей ювелирной

точности и  особых параметров и форм. 

Гильотины бывают механического типа управления, гидравлические, автоматические и

комбинированные с программным управлением. 

Простейший механизм работает по принципу ножниц. Разновидностями таких ножниц

являются ручные и пневматические ножницы, предназначенные  для рубки плотной

бумаги, резины, пластика. Рубка листа на гильотине  данного типа производится в

результате приведения в действие рычажно-пружинной системы. Недостатком таких

гильотин является малое усилие для резки более  плотных материалов. 

Существуют гильотины  гидравлического типа. На такой конструкции  расположены

гидравлические  прижимные цилиндры, что увеличивает  силу и точность резки в разы.

Управление гидравлической гильотиной не требует специальных навыков, поэтому

механизм удобен для использования в цехах  людьми без специального образования. 

Рубка на гильотине  с механическим приводом отличается самой высокой

производительностью, особенно если гильотина снабжена центром  программирования

задач.

 
 
Гильотинные ножницы различаются по толщине металла, которую они способны рубить. От толщины металла зависит конструкция ножниц, мощность привода и величина зазора между ножами. Гильотинные ножницы могут иметь разные виды привода - электромеханический, пневматический или гидравлический приводы.

Устройство  и принцип работы гильотины 

Гильотина состоит из стола с закрепленными на нем стойками. В случае применения электрического привода, на стойках установлена балка с размещенным на ней мотор - редуктором. Мотор-редуктор соединен с валом. На валу размещен тормозной барабан, а также два кривошипа. Кривошипы посредством шатунов и кронштейнов соединены с траверсой, на которой размещены соответственно верхние и нижние ножи. Ножницы на раму стана устанавливаются при помощи кронштейнов.  
 
Работают гильотинные ножницы следующим образом: при включении реза вращение от мотор- редуктора передается на вал. Вращательное движение вала гильотины посредством кривошипов и шатунов преобразуется в возвратно-поступательное движение траверсы. При движении траверсы вниз происходит рез. Траверса, продолжая движение, занимает исходное положение, мотор-редуктор отключается. Верхнее и нижнее положения траверсы гильотинных ножниц контролируется конечными выключателями. Для фиксации верхнего положения траверсы на валу установлен тормозной барабан. Если в процессе работы траверса начинает переходить в свое верхнее положение, следует подтянуть колодку тормозного барабана.

  

Рис. 1. Принципиальная схема разрезки прутков: 1 - ползун; 2 - профильный нож; 3 - прижимной плунжер; 4 - прутик; 5 — упор 
   Привод ножниц осуществляется от индивидуального электродвигателя через клиноременную и зубчатую одно- или двухступенчатую передачи. Муфта и тормоз - фрикционные дисковые с электропневматическим управлением.

Гильотина с автоматической системой управления

Гильотина может работать в составе оборудования для поперечной резки рулонного металла. Оборудование поперечной резки металла с автоматической системой управления, где используется гильотина, представляет собой комплект агрегатов (разматыватель рулона, подающее устройство, приемное устройство, система автоматического управления и, собственно, гильотина). Лист металла подается из размотчика бухты через подающее устройство непосредственно на гильотинные ножницы.  
 
Оборудование в такой комплектации используется для массового производства заготовок для изготовления стальных гнутых профилей. В комплектацию оборудования для поперечной резки тонколистового металла, производимого нашим заводом, входят гильотинные ножницы с электромеханическим приводом.  
 
 
 

Рубкой называется слесарная операция, при которой  с помощью режущего инструмента  с заготовки или детали удаляют лишние слои металла   или   заготовку разрубают на части. При современных способах обработки    материала   или заготовок    рубка    металла — подсобная операция.

Рубку металла  производят в тисках, на плите и  на наковальне с помощью слесарного молотка, слесарного зубила, крейцмейселя, кузнечного зубила и кувалды.

Рубка металла  бывает горизонтальная и вертикальная в зависимости от расположения зубила во время операции. При горизонтальной рубке, производимой в тисках, заднюю грань зубила устанавливают к плоскости губок тисков почти горизонтально, под углом не более 5°С. Вертикальную рубку выполняют на плите или наковальне. Зубило устанавливают вертикально, а перерубаемый материал укладывают на плите горизонтально.

Рис. 3. Тиски  параллельные:

1 — червячный   винт,   2,   3 — подвижная   и неподвижная  губки,  4 — поворотный  круг,

5 — винт   поворотного   круга,   6 — нижняя плита

Тиски бывают параллельные (рис. 3)—чугунные со стальными закаленными накладными губками 2, 3 и стуловые (рис. 4)—стальные. Материал перерубают преимущественно в стуловых тисках, так как они прочнее параллельных. На параллельных тисках разрешается перерубать только тонкую сталь.

Рубку тонкого  металла, обрубку плоскостей, приливов, заусенцев, вырубку канавок производят в тисках, а   перерубку   толстого металла или   длинных        2 полос  и   прутков — на плите или наковальне.

Слесарные молотки, используемые при рубке, бывают с  круглыми или квадратными бойками (рис. 5, а, б).

Рис. 4. Тиски  стуловые:

1 — рычаг,  2,3— подвижная  и  неподвижная  губки,  4 — втулка,   5—пружина,   6— лапа,   7 — распорная   втулка

Молотки с круглыми бойками применяют, когда требуется большая сила и меткость удара, а с квадратными— для более легких работ. Молотки изготовляют из инструментальной   стали У7. Рабочие части молотка закаливают и отпускают. Молоток должен быть в  исправном  состоянии,  без трещин,  плен,  раковин  и других дефектов.

Для слесарной  рубки применяют молотки массой 400, 500, 600 и 800 г. Молотки насаживают на ручки из древесины твердых и  вязких пород (береза, клен, дуб, рябина). Ручки должны быть овальной формы, с  гладкой и чистой поверхностью, без сучков и трещин. Длина ручки молотка массой 400—600 г равна 350 мм, массой 800 г —380—450 мм.

Рабочую часть  зубила и крейцмейселя (рис. 5, е, г) закаливают на длину не менее 30 мм, а головку — слабее лезвия (на длину около 15—25 мм), чтобы при ударе молотком она не крошилась и не трескалась. Вся остальная часть зубила и крейцмейселя должна оставаться мягкой. Зубила и крейцмейсели не должны иметь трещин, плен и других пороков.

Рис. 5. Инструмент для рубки: а — Слесарный молоток  с круглым бойком, б — слесарный  молоток с квадратным   бойком,  в — слесарное зубило,   г — крейцмейсель

Рис. 6. Заточка  зубила на заточном станке: а — Приемы  держания   зубила   при   заточке,   б — шаблон   для   проверки   правильности угла заточки

 

Наиболее часто  используют зубила длиной 175 и 200 мм с  лезвиями шириной 20 и 25 мм. Для прорубания канавок в стали и чугуне применяют  креицмеисели длиной 150—175 мм с лезвием  шириной 5—10 мм. Головки зубила и  креицмеиселя отковывают на конус, что обеспечивает правильное направление удара молотком и уменьшает возможность    образования    грибовидной шляпки   на   головке.

Угол заточки  зубил и крейцмейселей зависит  от твердости обрабатываемого металла. Для рубки чугуна, твердой стали и твердой бронзы угол заточки инструмента равен 70°, для рубки средней и мягкой стали —60°, для рубки латуни, меди и цинка —45°, для рубки очень мягких металлов (алюминия, свинца) — 35—45°.