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Fondamenti di macchine da taglio

numero Sfoglia:430     Autore:Editor del sito     Pubblica Time: 2024-04-07      Origine:motorizzato

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Parte 1 Terminologia di taglio

● Componenti di base e filosofia di taglio

Il telaio di base delle cesoie è costituito da un gruppo tavola saldato o imbullonato ai telai laterali, un gruppo pistone mobile azionato idraulicamente o meccanicamente e un pistone di fissaggio anch'esso fissato ai telai laterali.

cesoia



La cesoiatura è un processo semplice mediante il quale un foglio di metallo viene tagliato in pezzi più piccoli da due coltelli posizionati ad angolo l'uno rispetto all'altro.Il coltello inferiore è saldamente fissato in una tasca nella tavola fissa, mentre la lama superiore è fissata al gruppo del pistone mobile.Le due lame sono separate solo da una distanza misurata in millesimi di pollice nel punto di taglio.

I morsetti di fissaggio attaccati al pistone fisso anteriore devono abbassarsi appena prima che il coltello del pistone mobile entri in contatto con il materiale da tagliare.Ciò evita che il materiale si dimeni o si muova durante il processo di taglio.

Così come troverete meccanici, idraulici e idrameccanici presse piegatrici, lo stesso vale per le cesoie.

Una cesoia meccanica è azionata da un eccentrico, che è innestato da una combinazione di frizione-volano.Questo sistema di azionamento è generalmente rigido e veloce, ma offre meno controllo da parte dell'operatore e protezione da sovraccarico.


Il sistema di azionamento idraulico prevede un motore, accoppiato ad una pompa, collegata ad un collettore con valvole idrauliche e uno o più cilindri idraulici.L'olio viene pompato nei cilindri, che a loro volta attivano il pistone.


Un sistema di azionamento idra-meccanico è una combinazione di quanto sopra, in cui il pistone è azionato idraulicamente, ma sviluppa un vantaggio meccanico attraverso un gruppo a bilanciere.



cesoia

Ghigliottina

Ghigliottina è un termine usato per descrivere una cesoia che utilizza un sistema di lamelle per garantire la stabilità della barra del coltello superiore mentre viene guidata verso il basso attraverso il taglio su un piano rettilineo, consentendo l'uso di lame a 4 taglienti.Si tratta di un buon design rigido, ma generalmente non consente una facile regolazione del gioco della lama.


Trave oscillante

Trave oscillante è un termine usato per descrivere un taglio in base al quale la barra del coltello superiore si muove in un arco attorno a un cuscinetto girevole.Normalmente la lama del coltello superiore è rastremata con solo due bordi utilizzabili per evitare interferenze con la lama inferiore durante il movimento dell'arco.La cesoia a trave oscillante ha generalmente un design a profilo più basso e un peso inferiore rispetto alla ghigliottina, ma costituisce anche un metodo più semplice per la regolazione del gioco della lama tramite un eccentrico nel cuscinetto del perno.

Bilanciere idrameccanico

Questo design, unico per la cesoia, offre la forza, la potenza e la rigidità del sistema a ghigliottina, ma consente anche la facilità di gioco della lama consentita dalla cesoia a trave oscillante.Questo design idrameccanico utilizza due cilindri idraulici, interconnessi da un tubo di torsione a pareti spesse, per fornire la forza di taglio del pistone.


Come la ghigliottina, la cesoia produce un movimento di taglio in linea retta attraverso il materiale consentendo l'uso di lame a 4 taglienti e un angolo di scarico di 1 grado.Come lo Swing Beam, il design delle cesoie consente una facile regolazione del gioco della lama tramite un sistema di camme eccentriche nel perno del braccio di collegamento posteriore.


Parte 2 Principi di taglio

Intrecciare

La torsione è una condizione di taglio comune descritta come la tendenza del pezzo di materiale tagliato ad arricciarsi formando una spirale o un cavatappi.Sebbene la torsione possa essere causata da tensioni interne nel materiale e dalle lame del coltello smussate, è principalmente creata dall'angolo di inclinazione della lama del coltello superiore e dalla larghezza della parte di caduta.Angoli di spoglia elevati aumenteranno sostanzialmente l'azione di torsione del materiale durante il processo di taglio.


Impostazione della distanza della lama

Arco

L'arco è descritto come la tendenza del materiale ad arricciarsi verso il basso durante il processo di taglio.Ancora una volta, è più frequente quando si tagliano strisce lunghe e strette.È causato da carenze o sollecitazioni nel materiale e da tagli ad angoli di spoglia più elevati.

Impostazione della distanza della lama

Campanatura

La curvatura si crea quando il materiale da tagliare si allontana orizzontalmente dalla lamiera.È quasi interamente il risultato di sollecitazioni interne al materiale stesso, tuttavia, anche la velocità del pistone, la direzione della grana e la distanza dei coltelli possono avere qualche effetto sulla quantità di curvatura.

Impostazione della distanza della lama

Angolo di spoglia e qualità di taglio

L'angolo di spoglia di una cesoia è l'inclinazione del coltello superiore da sinistra a destra.Le cesoie avranno un angolo di spoglia fisso o regolabile, per cui l'operatore imposterà l'angolo per lo spessore appropriato del metallo da tagliare.


Il carico necessario per tagliare il materiale dipende dallo spessore e dall'inclinazione della lama superiore.All’aumentare dello spessore del metallo, il carico di taglio aumenta molto rapidamente.Ad esempio, l'acciaio dolce da 3/8' è solo il 50% più spesso di 1/4', ma il carico di taglio aumenta del 225% con la stessa impostazione dell'angolo di spoglia.


L'aumento dell'angolo di spoglia ridurrà sostanzialmente il carico, ma si tradurrà in una minore qualità del materiale tagliato a causa della maggiore quantità di torsione e curvatura.È importante notare che molte cesoie vendute in tutto il mondo sono prodotte con un design leggero, incorporando angoli di inclinazione regolabili.Gli angoli di spoglia sono generalmente molto alti, il che si traduce in materiale cesoiato di qualità inferiore a causa della torsione e della curvatura.


Gli angoli di spoglia elevati aumentano:

Ruota e piega il pezzo di materiale tagliato

I requisiti di lunghezza della corsa riducono così i cicli al minuto.

Spreco di materiale che è stato attorcigliato oltre il recupero o tempo non necessario per raddrizzarlo nuovamente


Perché è importante la distanza regolabile della lama

La distanza della lama è la distanza tra la lama superiore e quella inferiore della cesoia mentre si incrociano durante il processo di taglio.Per una qualità di taglio ottimale, la distanza tra la lama superiore e quella inferiore deve essere impostata a circa il 7% dello spessore del materiale.

Quando il gioco della lama è eccessivo, il materiale tagliato risulterà con bordi sbavati.Uno spazio insufficiente lascerà i pezzi tranciati con un doppio taglio.

Un'impostazione ottimale della lama consentirà al materiale di fratturarsi in modo netto.La maggior parte delle cesoie è dotata di un sistema di rimozione della lama manuale o elettrico, tuttavia in alcuni casi potrebbe essere difficile da impostare o avere una quantità limitata di regolazione.


Parte 3 Fattori che influenzano la precisione del taglio

A) Abbassamento della piastra

Il registro posteriore non può misurare la quantità di abbassamento dal bordo del coltello alla barra di arresto.In effetti, il droop lascia i pezzi tagliati più a lungo rispetto all'impostazione del registro posteriore.Il problema è più critico quando si taglia materiale di spessore leggero e potrebbe essere necessario un sistema di supporto della lamiera per garantire una buona precisione.


B) Impostazione della distanza della lama

L'impostazione della distanza della lama influenzerà il punto di taglio rispetto alla lama di taglio inferiore.La barra del registro posteriore viene regolata per leggere la distanza dal coltello inferiore fisso, tuttavia, quando si aumenta la distanza della lama per metalli più spessi, anche il punto di taglio aumenta allontanandosi dal coltello.


C) Affilatura della lama

La qualità del taglio è direttamente proporzionale all'affilatura delle lame delle cesoie.Le lame smussate lasceranno bordi frastagliati.


D) Manutenzione del registro posteriore

Per ottenere costantemente un'elevata precisione del registro posteriore, è necessaria la normale manutenzione preventiva, inclusa la lubrificazione e la regolazione del parallelismo della barra antiretro.


Taglio smussato

I bordi tagliati possono essere smussati a seconda dell'impostazione della distanza della lama.In effetti, la lunghezza del pezzo tagliato può differire di diversi millesimi di pollice quando si misura dalla parte superiore, centrale o inferiore del taglio.Lo smusso tagliato è più evidente sugli spessori più pesanti.


Parte 4 Lame di taglio

Classificazioni

La maggior parte dei produttori di lame da taglio produce una varietà di lame con classificazioni diverse.

La lama più dura venduta è denominata D2, ma dovrebbe essere offerta solo con capacità di 1/4' o con cesoie più leggere a causa della mancanza di qualità di assorbimento degli urti. Sebbene questa lama manterrà l'affilatura più a lungo rispetto ad altri tipi, è anche fragile e soggetti a fratture o scheggiature durante il taglio di metalli più duri o di grosso spessore.


Una classificazione comune delle lame è High Carbon High Chrome.Sebbene non sia così dura come la D2, questa lama offre una buona resistenza all'usura per capacità di taglio fino a 3/8'. Questa lama è anche soggetta a fratture o scheggiature quando si tagliano metalli più duri o calibri più pesanti. Cesoie classificate a Le capacità da 1/2' o superiori devono essere sempre vendute con lame resistenti agli urti ad alto contenuto di carbonio.Una lama resistente agli urti non manterrà l'affilatura del bordo tanto a lungo quanto la D2 o l'HCHC, ma fornisce le caratteristiche di resistenza agli urti necessarie per sopportare i carichi delle piastre più pesanti.


Alcuni produttori di lame forniranno anche una lama intermedia, denominata lama modificata ad alto contenuto di carbonio e alto contenuto di cromo.Questa lama offre la durezza necessaria e anche alcune qualità di resistenza agli urti per ridurre al minimo il problema della scheggiatura durante il taglio di metalli come l'acciaio inossidabile o la lamiera T1.


Raggiungere la massima durata della lama

L'affilatura della lama è estremamente importante per ottenere tagli di ottima qualità.Le lame smussate dovranno penetrare ulteriormente nel materiale prima che si verifichi una frattura netta.Ciò lascia un taglio meno desiderabile e aumenta anche la pressione di taglio.Due fattori, il tipo di materiale da tagliare e la quantità di cicli di taglio, determinano la normale durata della lama.Materiali più duri come la piastra T1 e gli acciai inossidabili ridurranno di conseguenza la durata della lama.Per garantire la longevità delle lame di taglio, è necessario rispettare le seguenti regole:

Non tagliare il metallo sui bordi bruciati

Non tagliare la barra rotonda

Non tagliare il materiale oltre la capacità nominale della cesoia

Non tagliare con superfici a lama di coltello opache o arrotondate

Non tagliare con impostazioni di gioco della lama inadeguate

Parte 5 Raggiungere una maggiore produttività

Trasportatore/impilatore a cesoia

La domanda più elementare posta da un cliente che studia lo scopo di un trasportatore/impilatore è: 'Questo sistema farà risparmiare tempo e denaro?' In una normale pratica di cesoiatura, è necessaria una persona (o più) per rimuovere la lamiera tagliata da dietro la cesoia, metterla in pila e rimuovere lo scarto.Un sistema di trasporto/impilamento lo farà automaticamente, eliminando così la persona (o le persone) necessarie per questa applicazione.I risparmi sui costi sono molto sostanziali, soprattutto laddove è richiesta la cesoiatura della produzione.


Impostazione della distanza della lama

Uno studio temporale, che mostra un singolo operatore della cesoia che... taglia il materiale richiesto, quindi raccoglie il materiale da dietro la cesoia, impila le piastre e separa i tagli di rifinitura... ha prodotto la seguente suddivisione:

Alimentazione ……………..30%

Taglio effettivo ………………….…5%

Uscita e impilamento ……………...65%

L'utilizzo di un costo di manodopera di $ 30,00 l'ora comporterà la seguente ripartizione:

Alimentazione ……………$ 9,00

Cesoiatura ……………1.50

Uscita …………………19.50

Da questo studio si può vedere chiaramente che un sistema di trasporto/impilamento automatico avrà un eccellente ritorno sull'investimento.


Calibro frontale CNC

Sono pochissimi i sistemi di misurazione frontale CNC disponibili per le operazioni di cesoiatura.Un calibro frontale CNC dovrebbe tuttavia essere preso in considerazione quando è richiesta una produzione elevata di cesoiatura o quando sono necessari tagli di larghezza diversa da un singolo pezzo di materiale.


La possibilità di programmare il numero di tagli e le dimensioni della larghezza farà risparmiare una notevole quantità di tempo quando è richiesta una cesoiatura ad alta produzione.

Va ricordato, tuttavia, che il solo controllo frontale CNC offre un aumento limitato dei livelli di produzione... poiché l'asportazione di materiale rappresenta ancora la maggior parte delle applicazioni di cesoiatura. (Fare riferimento alle informazioni nella sezione 'Trasportatore di taglio/impilatore' per un'analisi delle percentuali di alimentazione, taglio e uscita.)


La misurazione frontale offre la possibilità di ottenere una precisione di taglio più elevata rispetto a un'operazione di taglio standard, poiché il materiale si appiattirà sui supporti anteriori e fornirà una misurazione accurata del bordo del coltello.In una tipica applicazione di cesoiatura senza l'uso di un calibro frontale o di un supporto in lamiera per trattenere il pezzo di caduta, il materiale si abbasserà prima di raggiungere la barra di arresto, creando alcune imprecisioni.


Opzioni del registro posteriore

I registri posteriori sulle cesoie variano dai semplici contatori meccanici ai sistemi CNC.

È importante considerare la funzionalità completa del registro posteriore e rivedere le varie funzionalità che consentono di risparmiare tempo.Ad esempio, un pulsante Vai alla posizione su un registro posteriore è un'eccellente funzionalità per risparmiare tempo.Avere la possibilità di impostare rapidamente il numero di registro posteriore desiderato e quindi premere un tasto Vai alla posizione consentirà all'operatore di posizionare il metallo mentre la barra di calibro si sposta in posizione.

Alcuni sistemi di misurazione dispongono di una memorizzazione del programma e dell'opzione di taglio sequenziale a passaggio singolo.Queste possono essere ottime funzionalità per risparmiare tempo in molte applicazioni.


Tempi di ciclo ad alta velocità

I produttori di cesoie generalmente offrono pacchetti idraulici ad alta velocità.Sebbene il ciclo di taglio effettivo rappresenti una piccola percentuale dell'applicazione complessiva di taglio, questa opzione dovrebbe essere presa in considerazione per la cesoiatura di produzione.


Parte 6 Problemi di sicurezza

La sicurezza in officina è regolata dalle normative e direttive OSHA e ANSI.

In Canada, la sicurezza è regolata dal Worker's Compensation Act.

Informazioni su queste organizzazioni si trovano nel Manuale di sicurezza, capitolo 1, pagine da 6 a 9.

Shear ha molte caratteristiche di sicurezza integrate nelle sue macchine e ulteriori informazioni sono disponibili nel capitolo 2, pagine da 18 a 21 del Manuale di sicurezza.

Alcune di queste caratteristiche includono: protezione da sovraccarico elettrico, un interruttore di disconnessione manuale, interruttori di fine corsa, una valvola limitatrice di pressione per evitare di sovraccaricare il telaio e il sistema idraulico e una valvola di controbilanciamento idraulico che impedisce al pistone di abbassarsi a causa del proprio peso.

Le cesoie sono dotate di una protezione della lama conforme a OSHA, di un interruttore a pedale con copertura e chiusura a pedale e hanno tre modalità operative: jog, automatica e manuale.


Parte 7 Domande da porre a un potenziale acquirente

Qual è lo spessore massimo del materiale da tagliare?

Molti acquirenti stanno ancora sottodimensionando le macchine, sperando di essere in grado di tagliare un pezzo di materiale di breve lunghezza e più spesso della capacità di taglio nominale.Ricordare, le forze di taglio vengono create nel punto del taglio.L'inserimento di una capacità superiore a quella nominale bloccherà la cesoia ed eserciterà una pressione eccessiva sulle lame della cesoia.


Quali gradi di metallo taglierai?

I materiali variano notevolmente in termini di resistenza alla trazione e allo snervamento.Tutte le cesoie hanno una determinata capacità in riferimento all'acciaio dolce.È estremamente importante, tuttavia, sapere qual è la capacità di trazione nominale.Ad esempio, una piastra di acciaio dolce da 1/4 di pollice può avere una durezza pari a 75.000 psi di trazione, ma il taglio stesso può essere classificato solo con una durezza di 1/4 di pollice, 60.000 psi di trazione.Fare riferimento alla 'Tabella della capacità di taglio', pagina 4.10 per una guida nella determinazione delle capacità di taglio per altri metalli come acciai inossidabili, alluminio e piastre di acciaio T1.


Qual è la struttura e il peso della cesoia?

Le cesoie leggere con tavoli a rotaia lasciano molto a desiderare a lungo termine.La precisione di taglio end-to-end è difficile da mantenere a causa delle maggiori deflessioni del letto orizzontale e del pistone sulle cesoie più leggere.Inoltre, lavorare su un tavolo a binario è complicato, soprattutto quando si tagliano pezzi piccoli.


Qual è l'angolo di spoglia per la capacità massima?

angolo di taglio

Molte cesoie, in particolare quelle di marca offshore, vengono vendute con angoli di spoglia regolabili.Il rastrello alla capacità nominale massima è generalmente molto elevato, il che lascia tre risultati indesiderati:

Maggiore torsione e curvatura del pezzo di materiale caduto.

Tempi di ciclo più lenti alle capacità nominali a causa delle lunghezze di corsa maggiori richieste.

Tempo aggiuntivo necessario per impostare gli angoli di spoglia per diversi spessori di metallo.


Qual è la funzionalità del registro posteriore?

Gli utenti finali devono avere una chiara comprensione di tutte le funzioni del registro posteriore su una cesoia, inclusa la facilità di impostare il numero desiderato, la programmabilità, le lunghezze della corsa e le caratteristiche del dispositivo antiretro... come la capacità di oscillare alla massima corsa.


Quali funzionalità opzionali aggiuntive sono richieste?

Tutte le caratteristiche opzionali dovrebbero essere identificate e prese in considerazione per garantire che la cesoia sia equipaggiata correttamente.Il cliente ha preso in considerazione un sistema di trasporto per la rimozione delle lastre?


Qual è la garanzia di taglio e la disponibilità delle parti?

Una cesoia nuova verrà fornita con una certa garanzia, tuttavia, è importante comprenderne le condizioni prima di effettuare un acquisto. Anche la disponibilità delle parti dovrebbe essere un'altra grande preoccupazione per un acquirente.L'acquisto di una macchina di altra marca a un prezzo interessante perderà presto il suo fascino se le parti diventeranno difficili da ottenere e costose da acquistare.

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