Устройство ножниц по металлу

Резка металлических предметов выполняется различными инструментами, наиболее известными из которых являются ножницы. Они классифицируются по ряду признаков в зависимости от целей работы. Какие же ножницы по металлу существуют? В чем их особенности, для каких работ подойдут листовые ножницы по металлу, гидравлические, дисковые и другие, подробно расскажет данный материал.

Общая классификация

Современные инструменты для резки стали, железа, других металлов справляются с материалом любой толщины. Обусловлено это многообразием форм и видов изделий, делящихся на несколько групп по признакам, среди которых:

По принципу резки ножницы по металлу бывают:

По принципу работы различают:

  • ручные (механические);
  • электрические ножницы.

Устройство ножниц по металлу Устройство ножниц по металлу

Ножевые изделия — «классика жанра». Они имеют два однолезвийных ножа, осуществляют резку металла только с краю листа. Ножницы высечные работают по принципу выдалбливания материала, применяются чаще для профилированного или гофрированного листа. С их помощью металл вырезается с середины заготовки.

Ножевые делят еще на несколько групп:

  • по направлению реза (левый/правый);
  • по форме реза (прямой/кривой).

Изделия с правым резом имеют разметочную линию справа от режущей кромки; ножницы с левым резом — наоборот. Резка металла ножницами осуществляется по нанесенной разметке, при этом верхнее лезвие находится над ней. Прямые ножницы по металлу разрезают заготовку строго по прямой, фигурные же позволяют маневрировать и получать изделия необычной формы.

Устройство ножниц по металлу

Теперь подробнее рассмотрим ручные ножницы для резки металла. Они распространены более остальных, а классификация дополняется несколькими подвидами.

Виды ручных ножниц по металлу

Задача рассматриваемых инструментов — резка заготовок при использовании физической силы человека. В группу входят:

  • обычные;
  • рычажные;
  • кровельные (стуловые);
  • гидравлические;
  • дисковые (роликовые);
  • листовые ножницы по металлу.

У обычных моделей режущий край и ручка сделаны из одного материала путем ковки. На эффективность работы инструмента влияют прилагаемое усилие, длина кромки для резки, длина рукоятки. Обычные ручные ножницы по металлу делятся на:

  • проходные (прямой рез);
  • фигурные (криволинейный);
  • идеальные (универсальные; режут как по прямой, так и про кривой).

Рычажные ножницы по металлу отличаются от вышеназванных шарнирным соединением режущей кромки и рукоятки. Это создает дополнительный рычаг, облегчающий труд мастера. Необходимое усилие для того, чтобы резать заготовку, меньше, а качество работы не страдает. Имеют один недостаток — без прикрепления к верстаку не работают.

Для материалов средней толщины (2-4 мм) применяются кровельные приспособления. Конструкция позволяет крепить их к слесарному верстаку, чтобы мастер тратил меньше физических усилий. Наименование говорит о совместимости инструмента для резки профилированных листов (используемых для кровли) и подобных изделий сложной формы.

Важно знать — среди ручных приспособлений не бывает высечных. Оставшиеся виды ножниц имеют сложную конструкцию, поэтому требуют отдельного рассмотрения.

Особенности гидравлических изделий

Изделия предназначены для резки металлоконструкций (стержни, профильное железо, лом, арматура) посредством равномерно распределяемого усилия по длине лезвия. Условно делятся на две группы:

Устройство ножниц по металлу

Первые также именуются ручными. Для примера далее приведены ручные гидравлические ножницы НГР-20 «КВТ». Их назначение — резка бронированных кабелей, арматуры, стальных канатов. К основным характеристикам относятся:

  • допустимая толщина разрезаемого изделия — 20 мм;
  • режущее лезвие повышенной прочности (60-62 по шкале Роквелла);
  • максимальное усилие — 5 т;
  • длина — 36 см, масса — 3,2 кг;
  • наличие вращающейся головки гильотинного типа;
  • дополнение конструкции рычагом для сброса давления;
  • стоят около 20 тыс. рублей.

Крупные инструменты устанавливаются на базовую машину путем болтового крепления. Предназначены для:

  • резки металлолома;
  • утилизации автомобилей, автобусов, грузовиков;
  • демонтажа металлоконструкций;
  • резки и утилизации подвижного железнодорожного состава;
  • разрезания лодок, кораблей, катеров.

Внушительные гидроножницы для резки металла выпускаются в нескольких сериях. Например, модели класса AD демонтируют стальные сооружения, MP-T подойдет для продольной резки металла (листового), DS — для железобетона, и так далее.

Особенности дискового инструмента

Дисковые ножницы, также известные как роликовые, имеют более совершенную конструкцию. Рабочими органами выступают роликовые ножи, которые при вращении в разные стороны вдавливаются в заготовку и разрезают ее. Взаимное трение металла и дисков вызывает движение листа вдоль инструмента.

Устройство ножниц по металлу

Обычно дисковые ножницы имеют два ролика — сверху и снизу. Их взаимное расположение бывает трех видов:

  • параллельное;
  • с одним наклонным роликом;
  • с обоими наклонными роликами.

Ручные дисковые ножницы с параллельным положением рабочих органов служат для резки металла на полосы. Вторая группа применяется при работе с кольцевыми или круглыми заготовками. Третья — для них же, но с небольшим радиусом.

Читайте также:  Линейные светодиодные светильники для кухни

Отличительные свойства инструмента — быстрота работы и отсутствие необходимости дополнительной обработки обрезанного края. К тому же, роликовые ножницы для резки листового металла стоят в приемлемом диапазоне от 20 до 40 т. р., благодаря чему стали очень популярными среди потребителей.

Особенности листовых ножниц

Напоминают по принципу работы обычные хозяйственные аналоги. На жесткой опоре крепится статичный нож, на перпендикулярной плоскости — подвижный. Опорная зона регулируется, благодаря чему пользователь подбирает нужный зазор между обоими лезвиями под толщину заготовки.

Листовые ножницы по металлу режут заготовку только от края; с середины не позволит конструкция. Фигурную резку тоже сложно осуществить.

Востребованность изделий обусловлена грамотным соотношением толщины разрезаемого листа и стоимости. Например, листовые ножницы по металлу Makita BJS160Z стоят порядка 10 тысяч рублей, при этом имеют следующие характеристики:

  • максимальная толщина резки стали — 1,6 мм, алюминия — 2,5 мм;
  • минимальный диаметр реза — 0,5 м;
  • аккумуляторное питание;
  • частота ходов — 4300/мин.

Данного инструмента достаточно для стандартных домашних и гаражных работ.

Отечественные производители предлагают товары с похожими параметрами и ценой ниже. Например, листовые ножницы по металлу Калибр-Мастер ЭНН-500 с максимальной толщиной резки 2,5 мм обойдутся потребителю в 4 тысячи рублей. Однако отзывы пользователей говорят о том, что зарубежные производители (Makita, Bosch, Metabo и другие) поставляют на рынок оборудование понадежнее.

Самостоятельное изготовление изделий

Поскольку резку металла ручными ножницами проста, некоторые мастера не видят смысла в покупке дорогого оборудования. Особо это касается роликовых моделей — дорогих и привлекательных. Однако сделать самодельные ножницы по металлу несложно, если материалом ножей служит прочный сплав, прочность которого выше, чем у разрезаемого материала.

Распространено использование подшипников в качестве роликов. Их торцы предварительно затачиваются. Приводной ролик фиксируется на ручку, при давлении на которую инструмент вдавливается в заготовку. Далее пользователь лишь тянет на себя лист металла, держа ручку прижатой к основанию.

Каким бы легким не казалось изготовление ножниц по металлу своими руками, делать этого не рекомендуется. Оборудование известных брендов обеспечит безопасную работу при резке заготовок, прослужит дольше. К тому же, на прилавках есть модели, не требующие дополнительных агрегатов для работы (ножницы рычажные по металлу самодельные, например, работают лишь вкупе со станком).

Советы по выбору

Перед покупкой потребитель изучает характеристики инструмента:

  • мощность;
  • емкость аккумулятора (при выборе моделей класса);
  • эргономичность;
  • максимальная толщина металла;
  • маневренность;
  • защитные функции;
  • исполнение пускового узла;
  • функционал режущих деталей.

Пользователь должен помнить о мерах предосторожности, проверять исправность всех узлов агрегата перед началом работы. При использовании электрических ножниц давать им перерывы для остывания двигателя.

Приведенная выше классификация изделий для резки металлических заготовок поможет сориентироваться начинающим мастерам в многообразии существующих моделей.

Среди всех разновидностей разделительного оборудования, предназначенного для резки металла, рычажные ножницы считаются самыми простыми и компактными. Они могут иметь ручной привод, либо управляться электродвигателем. Универсальность рассматриваемого вида кузнечно-штамповочного оборудования даёт возможность устанавливать такие ножницы практически в любой хозяйственной мастерской, и – тем более – в небольших частных предприятиях, работающих с сортовым или листовым металлом.

Устройство ножниц по металлу

Принцип действия и конструктивные особенности

В отличие от листовых ножниц с наклонным ножом (гильотинных), движение ножа в рычажных ножницах чаще всего происходит не по поступательной, а по вращательной траектории. Кроме того, в качестве основного исполнительного механизма используется не кривошипно-ползунный, а рычажный.

Наибольшее распространение приобрели рычажные ножницы, собранные по схеме одноплечевого рычага. При резке тонкого металла, с толщиной не более 0,7…0,8 мм применяются ручные слесарные ножницы, а при более толстом – стуловые ножницы, рычаг у которых намного длиннее. Кроме того, в схемах стуловых ножниц предусматривается возможность встраивания промежуточной зубчатой передачи. Это увеличивает длину траектории движения подвижного ножа, но снижает результирующее усилие, что важно, если агрегат имеет ручной привод.

Наиболее крупные исполнения стуловых ножниц позволяют разрезать листовой прокат стали толщиной до 8…10 мм, и сортовой прокат диаметром не более 22 мм.

Стуловые рычажные ножницы с ручным приводом конструируются таким образом, чтобы приводной рычаг имел форму сабли. Это позволяет приблизить траекторию движения к работе гильотинных ножниц: внедрение подвижной части рабочего инструмента в разрезаемый металл также происходит постепенно. В результате текущее значение усилия разрезки снижается. Неприводными (ручными) ножницами стулового типа можно резать сталь толщиной до 2…2,5 мм.

Типовая конструкция рычажных ножниц настольного исполнения представляет собой совокупность следующих узлов:

  1. станины;
  2. эксцентриковых или винтовых зажимов, посредством которых оборудование стационарным образом можно прикрепить к слесарному верстаку;
  3. нижней опорной рамы, на которую устанавливается неподвижная часть оснастки;
  4. саблевидного поворотного рычага с рукояткой (для ручных моделей). на нём устанавливается подвижная часть оснастки;
  5. оси с подшипником скольжения.

В приводных рычажных ножницах, кроме вышеприведенных узлов имеются также электродвигатель, клиноременная передача, а также кривошипно-шатунный механизм, который преобразует вращательное движение вала двигателя в качательное перемещение рычага. Иногда такое оборудование снабжается механизмом включения (муфтой и тормозом), и в таком виде уже мало чем отличаются от стационарных ножниц аллигаторного типа. Единственное их преимущество в данном случае состоит в отсутствии балансира, компенсирующего инерцию массивных деталей.

Читайте также:  Из чего состоит сплав титана

Ограничения рычажных ножниц и возможность их преодоления

Главный недостаток рычажных ножниц, не имеющих механического привода – необходимость совершать очень длинные перемещения, чтобы снизить усилие резки металла. Кроме того, при ручном приводе невозможно обеспечить постоянство скорости реза, что может ухудшать качество поверхности разделения металла. Удлиняя привод, приходится жертвовать габаритными размерами оборудования. Кроме того, удлинение плеча всегда ухудшает контроль за качеством прижима заготовки, и требует применения более мощных зажимов, удерживающих разрезаемый металл от смещения. При этом также нет возможности для качественного разрезания профильного проката: прутков, уголков и пр.

Указанные ограничения преодолеваются конструкциями с многозвенным рычажным механизмом реза, а также использованием различных способов усиления без участия мускульной силы. При этом механического привода не требуется.

Устройство ножниц по металлу

В первом случае применяются преимущественно кинематические схемы с двумя рычагами. К основному рычагу (каждая из частей которого соединяется с другой частью при помощи общей оси), добавляется дополнительный, а его связь с основной парой достигается наличием цилиндрического стержня, имеющего реечный привод.

Реечный механизм состоит из следующих деталей:

  • промежуточного рычага;
  • возвратных пружин;
  • поворотных скоб;
  • винтовой пары, соединяющей рейку с промежуточным стержнем.

Этот способ, хотя и обеспечивает более высокое качество резки металла, но существенно усложняет схему рычажных ножниц. Изготовить такой вариант в домашних условиях весьма затруднительно, кроме того, усилие рабочего останется достаточно высоким.

Если вместо реечной передачи в промежуточном стержне разместить механический усилитель, то результирующая нагрузка заметно снизится. Такая разновидность ручных рычажных ножниц включает в себя, помимо основных рабочих элементов также:

  • цилиндрический полый стержень;
  • усилитель с самотормозящейся резьбой;
  • соединительный стержень;
  • подпружиненный фиксатор;
  • противовес.

Наличие груза придаёт процессу резки металла ударный характер, за счёт чего удаётся повысить энергию реза, и разделять заготовки с большей толщиной или площадью поперечного сечения. Однако ударный характер приложения нагрузки утомляет рабочего (особенно при продолжительной работе), а амплитуда колебаний устройства на раме увеличивается. Для установки таких ножниц потребуются более надёжная опора и ровная поверхность пола. Производительность резки металла также снизится.

Наиболее современной считается трёхзвенная схема. В данном случае достигается требуемый компромисс между прилагаемым усилием и длиной перемещения подвижного инструмента.

Трёхзвенные рычажные ножницы

Установлено, что схеме, которая будет описана далее, возможно производить резку сортового и листового проката с размером поперечного сечения до 10 мм, чего в большинстве случаев бывает достаточно не только для собственных нужд, но и для изготовления стальных изделий в рамках небольшого бизнеса.

Такие ножницы состоят из следующих узлов:

  1. Станины, для изготовления которой понадобятся два равновеликих уголка с толщиной полки не менее 7 мм.
  2. Нижней опоры, к которой крепится рабочий инструмент.
  3. Верхней опоры, которая устанавливается в посадочное место, и имеет скос с целью уменьшения зазора между ножами в момент начала резки.
  4. Корпуса, крепёжные отверстия под ножи в котором стоит выполнять немного овальной формы, чтобы компенсировать возможные погрешности установки инструмента.
  5. Серьги.
  6. Соединительной оси.
  7. Крепёжных деталей.

Для изготовления всех деталей многозвенного механизма потребуется среднелегированная сталь марки 35 или выше.

Длина опорной рамы определяется максимальными размерами разрезаемого металла: габарит ручных ножниц будет в примерно два раза больше ширины заготовки. Тем не менее, конструкция получается достаточно компактной, и позволяет для своей установки использовать обычные слесарные тиски и соответствующих размеров верстак.

Схема крепления рабочего инструмента состоит в следующем. В оснастке, изготавливаемой из высокопрочной инструментальной стали марок У10 или У12 выполняются посадочные отверстия с раззенкованной конической частью, для того, чтобы крепление выполнялось впотай. Комплект должен включать варианты для разрезания профильного металлопроката. Для облегчения обслуживания оснастку стоит изготовить двусторонней. Далее производится термическая обработка до твёрдости не менее 54…56 HRC, и шлифовка с целью ликвидации вероятного коробления рабочего полотна. Готовая оснастка устанавливается в нижнюю и верхнюю посадочные части, и пригоняются один по другому таким образом, чтобы фактический зазор между подвижной и неподвижной частями не превышал 5…8% от толщины разрезаемого металла.

Обслуживание и эксплуатация

Основное регламентное обслуживание оборудования состоит в периодической заточке инструментальной оснастки (при первой эксплуатации ножи достаточно просто перевернуть на 180°). Заточку можно вести на шлифовальной машинке, используя карборундовый круг, после чего необходимо зашлифовать полученную поверхность. После многократных переточек стабильность зазора необходимо поддерживать установкой прокладок из стали. Их толщина устанавливается опытным путём.

Периодически проверяют зазоры в сочленениях, и смазывают их маслом «Индустриальное-20» или аналогичным.

Категорически не рекомендуется при изготовлении оснастки останавливаться на секторном варианте, который потребует сварки. Точность резки металла при этом неизбежно ухудшится.

Читайте также:  Моющие пылесосы плюсы и минусы

Для улучшения надёжности монтажа настольных ручных ножниц с рычажным механизмом на слесарный верстак, его стоит усилить с противоположной стороны при помощи стального уголка, швеллера или толстой полосы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Устройство ножниц по металлу

Устройство ножниц по металлу

Устройство ножниц по металлу

Металлообрабатывающие и машиностроительные предприятия не могут обходиться без эффективного инструмента для резки металла. Иногда приходится проводить манипуляции даже в небольшой слесарной мастерской, и гильотинные ножницы уверенно справляются в различных условиях эксплуатации. Важно лишь знать, как с ними обращаться и не пренебрегать инструкцией по работе на гильотинных ножницах.

Что такое гильотинные ножницы?

Гильотина – специализированное оборудование для разрезания металлических листов. Раскрой может быть, как продольный, так и поперечный, но вырезать с помощью гильотинных ножниц не получится. Длина заготовки практически не ограничена. Конструкция гильотины позволяет выполнить точный разрез без дефектов, защитив верхний полимерный слой.

Основные конструктивные элементы:

Станина – две стойки, связанные балкой и траверсами. Она оснащена рабочим столом для подачи металла. Нижний нож, обычно, фиксирован, а верхний установлен на подвижной балке. Оба изготавливаются из высоколегированной закалённой стали. Существуют конструкции с нижним подвижным лезвием.

Устройство ножниц по металлу

Таблица 1. Характеристики ножей гильотинных ножниц

Современные гильотинные ножницы оборудуются градуированным упором для серийного разрезания и ограничителем для примерной подгонки размеров.

Отрезанный материал подпадает на возвратный поддон. Дабы станок не перегружался его оснащают предохранительной шпилькой, которая в случае критической отметки срезается, останавливая процесс резки.

Принцип работы гильотинных ножниц

Перед началом работы со станком, необходимо изучить руководство по эксплуатации гильотинных ножниц.

Гильотину использовали ещё в 18-м веке, но применяли лишь как орудие казни. Назначение современных гильотинных ножниц изменилось, но принцип остался. Резка происходит за счёт опускания лезвия, поднятого на определённую высоту.

  1. Листовой металл попадает на рабочий стол через подающее устройство и выравнивается по упорам и ограничителям.
  2. Прижимное устройство фиксирует металл, и включается привод (гидропривод, пневмопривод, электропривод).
  3. Верхний нож опускается и вместе с нижним ножом разрезает материал.
  4. Конечный материал выбрасывается в лоток.

Инструкция по работе на гильотинных ножницах

Гильотинные ножницы – механизм повышенной опасности, поэтому работать с ним нужно соблюдая чёткие правила, прописанные в инструкции по охране труда. Важно:

  1. Перед началом работы надеть специальную одежду, убрать посторонние предметы и проверить исправность инструмента.
  2. При работе на гильотине использовать рукавицы, не совать руки под лезвия и не допускать использования затупленных ножей.
  3. После окончания работ почистить и смазать станок, снять спецодежду и принять душ.

Это далеко не все пункты инструкции по работе на гильотинных ножницах. Полное руководство по эксплуатации можно посмотреть здесь. Нужно помнить, что каждый станок имеет особенности, поэтому стоит ознакомиться с инструкциями по работе для гильотинных ножниц нужной модели. Они могут отличаться:

  • приводом;
  • типом ножей;
  • допустимым размером листа;
  • производительностью;
  • мощностью;
  • количеством операций.

Процесс разделения металла состоит из резки и ломания. Хорошая гильотина обеспечивает около 90% резки и 10% лома. Так место среза получается ровным и не требует дополнительной обработки. Затупленные ножи или неправильная настройка станка приводит к ухудшению соотношения в пользу лома, создавая грат, о который можно порезать руки.

Устройство ножниц по металлу

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.