Способы резки и применяемое оборудование

Существует несколько способов резки листовых полуфабрикатов: по прямым линиям и по криволинейным открытым и замкнутым кон­турам.

Резку по прямым линиям осуществляют на гильотинных, роликовых и много роликовых ножницах. На рис. 32, а показана схема резки листов на гильотинных ножницах с верхним ножом, расположен­ным под углом к нижнему неподвижному ножу. Усилие резки подсчиты­вают по формуле

P = Sσ _в= σ _в δ ²ctg φ,

где φ - угол створа ножей;

δ - толщина полуфабриката.

С увеличением φ, а следовательно, уменьшением площади S одно­временного сдвига материала усилие резки уменьшается. Однако при увеличении φ резко возрастает потребный ход верхнего ножа, а также деформации изгиба и скручивания отрезаемой заготовки. Наивыгоднейший угол створа φ в зависимости от толщины разрезаемого листа (0, 5 - 25 мм) составляет 1—6°.

Рис. 32. Способы резки по прямым линиям:

а - гильотинными ножницами (1 -верхний нож, 2 -разрезаемый лист, 3 -нижний нож): б -схема настройки упоров на гильотинных ножницах (1 -задний упор, 2 - отрезаемая заготовка, 3-прижим, 4-боковой упор или направляющая линейка, 5 -стол ножниц, 6 -передний упор, В —расстояние меж­ду режущей кромкой нижнего ножа и задним упором); в - резка роликовыми ножницами (1 -нож, 2-разрезаемый полуфабрикат, α = 7÷ 14 - угол захвата, D =(30—70)δ —диаметр ножей, h= (0, 2—0, 35)δ — величина захода ножей)

Для резки сравнительно тонких листов, когда предъявляются повы­шенные требования к качеству реза, а также для неметаллических ма­териалов (текстолита, гетинакса, картона и пр.) используют ножницы с параллельными ножами. Величину S в этом случае определяют из вы­ражения S = Lδ, где L — длина линии разделения полуфабриката.

Резку листов на гильотинных ножницах производят по упорам, при­мер настройки которых приведен на рис. 32, б.Если размер В полосы или заготовки превышает 200—600 мм соответственно для толщины ма­териала 0, 5—2 мм, то резку выполняют по переднему упору. В этом случае отрезаемая полоса (заготовка) не провисает и точность резки вы­ше, чем при резке по заднему упору.

Точность резки на гильотинных ножницах зависит от толщины ли­ста, состояния режущих кромок ножей и конфигурации отрезаемой за­готовки или детали. Например, для полос длиной до 2000 мм из листо­вого материала толщиной 0, 5—10 мм допуски на ширину от 50 до 500 мм составляют соответственно 0, 25—3, 0 мм.

Крупные ножницы допускают резку дуралюминовых листов толщи­ной в несколько десятков миллиметров и длиной реза до 7000 мм.

Затраты на наладку гильотинных ножниц незначительны, и их эко­номически целесообразно применять в условиях как мелкосерийного, так; и крупносерийного производства.

Актуальной задачей при резке на гильотинных ножницах является автоматизация подачи листов, так как при ручной подаче производи­тельность не превышает 25—35 резов в минуту.

Для продольной резки ленточного материала (со скоростью переме­щения разрезаемого полуфабриката 15—35 м/мин)применяют ролико­вые ножницы как с одной парой ножей (рис. 32, в), так и с нескольки­ми. Многороликовые ножницы используют в крупносерийном и массо­вом производстве для разрезания тонких листов и лент (δ ≤ 3 мм)на несколько полос (лент) одновременно. Заданные расстояния между от­дельными парами ножей устанавливаются при настройке ножниц.

Резку по криволинейным контурам листовых полуфабрикатов из неметаллических материалов, цветных сплавов и высоко­прочных материалов (сталь, титановые сплавы) производят дисковыми и вибрационными ножницами, а также штампами (рис. 33).

Рис. 33. Способы резки по криволинейным контурам:

а - дисковыми ножницами; б – вибрационными ножницами (1 - подвижный нож. 2—не­подвижный нож, 3 — разрезаемый лист); в - штампом (1 - пуансон, 2- матрица, 3 - полу­фабрикат)

У наклонно поставленных под углом 45° ножей дисковых ножниц (рис. 33, а)режущие кромки образованы пересечением конических по­верхностей. Это позволяет в процессе резки поворачивать лист относи­тельно ножей и вырезать заготовки и детали, контур которых очерчен кривыми с относительно небольшими радиусами.

Надежный «захват» листа при резке возможен в том случае, если D / δ ≥ 30. Но с увеличением диаметра D ножей затрудняется резка по криволинейным контурам с малыми радиусами кривизны. Поэтому на практике применяют ножи, диаметр которых не превышает 60—70 мм.Такими ножами возможна резка по кривым с радиусами кривизны не менее 40—50 мм.Толщина δ разрезаемого материала при этом не дол­жна превышать 1/30 D, т. е. 2, 5 мм.

Заготовки и детали из листа на дисковых ножницах обычно выре­зают по разметке, направляя лист вручную. Производительность резки при этом составляет 2—10 м/мин.Избежать ручного направления листа по требуемой траектории удается лишь при вырезке круглых заготовок и деталей. В этом случае полуфабрикат квадратной формы закрепляют в центрах дополняемого к ножницам специального устройства. Круго­вая подача осуществляется в результате «захвата» вращающимися но­жами полуфабриката, закрепленного в центрах.

Дисковые ножницы применяются в единичном и мелкосерийном про­изводстве. Затраты на наладку и специальные приспособления почти от­сутствуют, величина амортизационных отчислений незначительна.

Схема резки на вибрационных ножницах показана на рис. 33, б.Верхний нож с амплитудой 2—3 мм совершает 1200—2000 возвратно-поступательных движений в минуту по замкнутой кривой. Нижний нож при помощи ножной педали в процессе резки опускается и поднимается, что позволяет в широком диапазоне изменять величину захода ножей и вырезать как по наружным, так и по внутренним прямолинейным и криволинейным контурам заготовки с минимальным радиусом кривизны 12—15 мм.

Кромки заготовок и деталей получаются обычно с зазубринами и заусенцами, что вызывает необходимость последующей ручной опиловки или зачистки контура. Производительность ниже, чем на дисковых нож­ницах. Вибрационные ножницы применяют для вырезки по разметке за­готовок и деталей из листового материала, а также для вспомогательных работ в единичном и мелкосерийном производстве.

Точность резки на дисковых и вибрационных ножницах соответству­ет 7—9-му классу точности.