Рычажные ножницы по металлу являются востребованным инструментом, с помощью которого выполняются различные процедуры резки материалов — листового металла, жести, профилей, проволоки. Хотя на рынке предлагаются всевозможные ручные инструменты данного типа, не редко находятся авантюристы, предпочитающие сделать гильотинные приспособления своими руками.
- Гильотинные приспособления для резки металла основаны на рычажном принципе работы;
- Процесс резки осуществляется парой режущих поверхностей;
- При этом длина ножа по металлу может составлять порядка 20 сантиметров;
- Одна режущая поверхность прочно фиксируется на основании станка и на нее воздействует вся сила давления во время резки металла;
- Подвижная часть располагается на станине, что способствует выполнению резки высокой точности;
- На стационарном лезвии ручные инструменты предусматривают наличие специального паза для ползуна. Он предназначен для смещений ползуна по мере необходимости. Паз осуществляет перемещения в одной плоскости;
- Подвижная часть резака соединяется с ползуном;
- Рабочий ход данного ползуна обычно составляет 15-30 миллиметров;
- Подвижный нож прочно соединен с ручкой, длина которой составляет порядка 500 миллиметров. За счет нее в процессе резки можно прикладывать меньшее усилие своими руками, чтобы сделать нарезку листового металла нужного качества;
- Гильотинные приспособления имеют металлический корпус, что существенно продлевает срок службы, увеличивает нагрузки, с которыми может справиться инструмент во время резки листового металла, профилей, прутка;
- Ножи для резки изготавливаются из высокопрочной инструментальной стали. Это позволяет разрезать детали листового металла с минимальными усилиями и без деформации режущих кромок.
Используя гильотинные ручные приспособления для резки металла, можно своими руками обработать:
- Листы стали толщиной до 5 миллиметров;
- Изделия из листового алюминия толщиной до 6 миллиметров;
- Латунь толщиной 6 миллиметров;
- Металлические профили с сечением 6 на 80 мм;
- Стальной прут №13.
Виды
Чтобы приобрести ручные режущие инструменты или сделать гильотинные приспособления своими руками, вам потребуется сначала ознакомиться с разновидностями данных устройств.
Конструктивно рычажные ножницы почти не отличаются между собой. Потому основная разница заключается в типе используемого привода. Отсюда и классификация, разделяющая устройства на три основные категории.
- Ручные резаки. Это самые простые устройства для резки, в которых требуется воздействовать на лезвие своими руками, чтобы выполнить работу.
- Электрические. Отличаются высокой производительностью и скоростью работы. Чтобы сделать нарезку профилей, листового металла, прутка, не потребуется прикладывать никакие физические усилия.
- Гидравлические. Наиболее мощные виды оборудования, работа которых зависит от гидравлического привода. Широко применяются в процессе резки наиболее толстых и прочных материалов. В быту используются крайне редко.
Выбирая рычажные инструменты для резки листового металла, прутков, профилей, стоит обратить внимание на еще один важный параметр — длина исполнительного инструмента. От длины лезвий напрямую зависят возможности ножниц.
Выделяют три основных вида ножниц по длине:
- Короткие. Отличаются небольшими размерами, позволяют выполнять проходную резку материала;
- Длинные. Эти гильотинные приспособления обеспечивают прямое кроение, минимизируя прилагаемые усилия и время на обработку заготовок;
- Комбинированные. Могут выполнять резку листового металла, металлопрофилей, прутьев различным способом. Отличительная особенность — способность проводить контурную резку.
Использовать рычажные ножницы с целью обработки мелких изделий невозможно. Их основное предназначение — это резка и раскройка крупных заготовок и деталей.
Все представленные на рынке заводские рычажные ножницы и самодельные приспособления можно разделить на две большие группы:
- Стационарные. Надежно фиксируются на рабочем столе, верстаке специальными приспособлениями, предусмотренными конструкцией станка;
- Переносные. Также предназначены для фиксации на рабочей поверхности. Но в этом случае крепление осуществляется болтами или струбцинами. При необходимости их легко снять, перенести на другой участок для выполнения поставленных задач.
Ручные ножницы
Ручные гильотинные приспособления наиболее часто предпочитают выбрать для домашнего применения. Их несложные чертежи позволяют изготовить простые настольные агрегаты своими руками. С резкой листового тонкого металла они справляются великолепно.
Но прежде чем выбрать эти ручные инструменты, вам требуется знать, каких разновидностей они выпускаются. Такие знания позволяют при желании сделать самодельные ножницы по металлу. Хотя настольные заводские модели стоят немного, что не потребует от вас внушительных финансовых затрат на приобретение инструмента для применения в домашних условиях своими руками.
Ручные гильотинные устройства делятся на несколько типов:
- С прямым лезвием. Эти гильотинные устройства позволяют выполнить нарезку листового металла и прочих заготовок только по прямым линиям;
- С кривыми лезвиями. Если вам нужно из листового металла выполнить сложные элементы, сделать на заготовках отверстия, рекомендуется выбрать именно такие устройства;
- Стуловые. Полезная вещь для тех, кому нужно разрезать толстый пласт бумаги или сразу крупную стопку листов. Экономит время, требует относительно небольших физических усилий;
- Пальцевые. За счет своих тончайших резцов эти ручные ножницы способны выполнить требуемые аккуратные отверстия;
- Рычажные. Это настольные приспособления, которые необходимо прочно зафиксировать на столе или рабочем верстаке.
Ручные рычажные агрегаты предназначены для проходной и прямой резки по ровным линиям. Часто встречаются в мастерских, не редко используются в домашних условиях за счет своих возможностей и функциональности.
Гильотинные, рычажные, ручные, электрические, гидравлические виды ножниц нашли широкое применение в сферах обработки металла.
Имея в распоряжении рычажные ножницы, вам следует ознакомиться с основными правилами их использования. Это позволит не только правильно разрезать металлические заготовки, но и сохранить собственные руки в целостности.
- Прежде чем приступить к работе, наденьте прочные защитные перчатки. Так вы обезопасите себя от острых металлических листов. Они сами по себе могут нанести травмы, неприятные порезы, если просто взять их в руки, чтобы поместить на режущий станок.
- Прочно зафиксируйте ваши рычажные приспособления согласно инструкции от производителя. Для разных моделей ножниц могут быть свои особенности установки на рабочий стол. Потому первым делом изучите заводское руководство по эксплуатации.
- Разместите обрабатываемый лист металла перпендикулярно относительно лезвий ваших рычажных ножниц. Основание удерживайте правой или левой рукой, в зависимости от того, правша вы или левша.
- Аккуратно и постепенно надавливайте на ручку ножниц в направлении сверху вниз.
- Не забывайте надевать закрытую обувь, чтобы падающие металлические обрезки их не поранили.
- В качестве рабочего стола выбирайте конструкции с прочным и устойчивым основанием.
Работа рычажными ножницами по металлу — дело не сложное, но требующее соблюдения определенных мер безопасности.
В домашней мастерской или небольшом бизнесе по изготовлению изделий из тонколистового металла листовые ножницы по металлу, проще – гильотина – никогда не будут лишними. Приводной вариант можно установить, например, в гараже, а ручная гильотина вообще не займёт много места. При наличии довольно большого количества вариантов изготовления (в чертежах, видео или описаниях), а также некоторых приспособленных узлов от какого-нибудь списанного оборудования сделать самодельные ножницы по металлу – это доступная реальность.
Работа наиболее простых ножниц по металлу
Принцип резки гильотинными (листовыми) ножницами заключается в том, что ножевая балка устройства, к которой прикреплена подвижная часть инструмента, по рабочему торцу должна иметь угол в 1,5…3°, вследствие чего резка металла происходит неодновременно по всей ширине. Это снижает усилие резки, но требует приёма, который бы компенсировал сдвиг листового металла (жести, плотного картона и пр.) при резке. Таким образом, потребуется надёжный прижим.
Для привода самодельной гильотины можно применить электродвигатель небольшой мощности, поскольку энергоёмкость процесса невелика. Но по результатам расчёта максимального усилия резки часто достаточно и ручного привода, например, рычажного типа (в самодельных устройствах часто предлагается именно он). Потребуется также надёжное направление подвижных деталей в процессе резки, а также жёсткая опорная поверхность станины. В таком случае детали самодельной гильотины и само изделие не будут упруго деформироваться.
В чертежах обычно указываются пределы толщины и ширины листового металла, либо жести, на которые рассчитано устройство. Если же весь процесс получения листовых ножниц своими руками проводится самостоятельно, то проектирование начинают с уточнения силовых характеристик резки и выбора схемы механизма.
Исходными данными для выбора конструкции являются:
- вид материала, с которым будут производиться операции;
- предельные габариты листа по толщине, длине и ширине;
- точность разделения;
- предельные габаритные размеры ножниц;
- тип привода.
Механические гильотинные ножницы
Ручное устройство — наиболее простое по конструкции. Оно включает в себя:
- опорный стол, на котором будет располагаться исходная заготовка;
- две или четыре стойки, которые будут обеспечивать ножницам прочность и устойчивость;
- поворотную ось с подшипниками скольжения (подшипники качения непригодны, поскольку зазоры при работе такой гильотины будут существенно изменяться, что быстро приведёт к заклиниванию);
- ножевую балку, в которой предусматриваются посадочные места под крепление сменных ножей;
- неподвижные ножи, которые монтируются на передней торцевой поверхности рабочего стола;
- рычаг поворотного типа, который будет производить силовое перемещение балки при резке;
- струбцины для фиксации металла.
Изготовление своими руками начинают со стола. Его размеры должны быть достаточными для удобного размещения заготовки, с учётом мест под фиксирующие струбцины: их должно быть как минимум две, по каждой из сторон листа. Толщина должна исключать прогиб под усилием деформирования. Проще всего приспособить стальную плиту, которую устанавливают своими руками на швеллеры. Места соединения можно скрепить болтами заподлицо с верхней поверхностью, а можно использовать и сварку. Передний торец обязательно шлифуется, чтобы обеспечить ровность последующего прилегания к нему неподвижного ножа.
Следующий этап – получение своими руками опорных стоек. Их обязательно следует сделать из цельного профиля. Подойдут квадратные трубы из качественной среднеуглеродистой стали, либо швеллер. Размер сечения можно легко вычислить по предельной нагрузке на стойки, которая складывается из собственного веса составляющих ручных гильотинных ножниц по металлу, и усилия резки Р, кН.
Последнее рассчитывается по зависимости:
P = B∙s∙σ ср ∙k,
k – коэффициент, учитывающий возможную неравномерность рабочего зазора, затупление режущих кромок, качество разрезаемого материала и т.д. Обычно k = 1,05…1.3;
В – наибольшая ширина листа металла, мм;
s – максимальная толщина металла, мм;
σ ср – предел прочности материала на срез, МПа.
Для наиболее употребительных в быту материалов данный параметр составляет, МПа:
- для малоуглеродистой стали – 280…290;
- для среднеуглеродистой стали – 300…400;
- для высокоуглеродистой и нержавеющей стали – 400…500;
- для жести, алюминия – 65…80;
- для меди, латуни – 180…200.
При сборке стоек своими руками обязательно необходимо выдержать параллельность опорных поверхностей и их перпендикулярность оси поворота ножевой балки. Для этих целей лучше пользоваться лазерным уровнем. Пол в месте установки ножниц необходимо сделать ровным и прочным. Не допускается установка своими руками оборудования на уплотнённый грунт, ламинат и прочие варианты покрытия бетона полимерами.
Особо ответственный момент – изготовление своими руками ножевой балки: её профиль необходимо сделать таким, чтобы в процессе поворота подвижные ножи постепенно входили в контакт с разрезаемым металлом. Для этого можно предусмотреть два варианта:
- профилирование по контуру сабли, с постепенным увеличением радиуса кривизны по мере приближения к ручке рычага;
- пирамидальный профиль с углом скоса не более 5…60 (при большем угле металл начнёт деформироваться и изгибаться в направлении оси поворота).
Саблевидный профиль сделать сложнее, зато он обеспечивает более плавное внедрение в разрезаемый металл.
Для лучшего направления корпуса его размещают либо в специальном пазе на столе, либо – при повышенных усилиях деформирования – проектируют специальные направляющие, которые своими руками крепятся к стойкам.
Ось поворота лучше сделать из качественной углеродистой стали, после чего закалить на твёрдость не ниже 42…45 HRC. Подшипниковые втулки изготавливают из бронзы ОФ10-1, имеющей хорошую износостойкость.
Для изготовления инструмента используют инструментальные стали У10 или У12, закаливаемые до твёрдости 48…54 HRC. Закалённые ножи тщательно шлифуют своими руками, после чего затачивают их под углом 85…90°. Значения зазора между ножами принимают в пределах 3…6% от толщины.
Простые и удобные в работе ножницы для резки тонкого листового металла нетрудно изготовить в любой мастерской. Ими можно вырезать полосы одинаковой ширины без разметки линии разреза, одинаковые заготовки под прямым углом, обрезать полки угольников по заданной ширине. Выполнение этих операций простыми ножницами по металлу требует разметки, занимает много времени, да и линия разреза получается не всегда ровной, особенно если заготовка имеет большую длину.
Станину ножниц делают из двух угольников сечением 75х75 мм, длиной 200 мм, скрепленных между собой винтами М6.
Два одинаковых ножа длиной 120 мм изготовляют из старых плоских напильников сечением 8х35 мм или из инструментальной стали У7А или У8А.
Неподвижный нож прикрепляют к станине, подвижный - к рычагу винтами № 6 впотай.
Напильники следует отжечь при температуре 750-800° до темно-вишнево-красного цвета и медленно охладить на воздухе. Затем отрезать по длине, и просверлить в каждом из них по два отверстия для крепления. После того как отверстия просверлены, на смежных плоскостях напильников стачивают насечку на точильном камне. Затем ножи нагревают до температуры 8ЗО-900° (до светло-красного цвета) и быстро охлаждают в воде или минеральном масле. Чтобы они при закалке не покоробились, их следует опускать в воду вертикально. После закалки режущие кромки ножей затачивают и заправляют на бруске. Угол подъема рычага регулируют ограничителем так, чтобы плоскости ножей не выходили из соприкосновения.
1 - основание; 2 - винты крепления станины к основанию: 3 - винты, соединяющие угольники станины; 4 - винты крепления Ношей; 5 - гайки крепления рычага; 6 - шайба; 7 - прокладка; 8 - винт ограничителя; 9 - ограничитель; 10 - направляющая линейка; 11 - выдвижная планка; 12 - прижимной винт планки; 13 - отверстия для винтов крепления угловой накладки; 14 - стопор направляющей линейки; 15 - ножи; 16 - угольники станины; 17 - рычаг; 18 - винты крепления угловой накладки; 19 - угловая накладка для крепления обрезаемого угольника.
Рычаг делают из стали толщиной 8-10 мм, шириной 30 мм. Он должен быть достаточно жестким, чтобы обеспечить плотное прилегание рабочих плоскостей ножей друг к другу.
На станине установлена направляющая линейка, изготовленная из стали толщиной 6-8 мм. Она перемещается в пазах параллельно плоскости ножей.
Рабочие плоскости линейки прострагивают или опиливают строго под линейку и угольник. Расположение линейки на станине фиксируется двумя стопорами-барашками М6. В нижней плоскости линейки выпиливают или фрезеруют паз под прямым углом к передней кромке, в котором передвигается выдвижная планка сечением 20х2 мм, позволяющая вести отрезку заготовок под углом 90°. Положение планки закрепляется прижимным винтом М5 с шайбой.
Чтобы при обрезке на рычажных ножницах припуска полок угольник не изгибался, изготавливают из листовой стали толщиной 0,8-1 мм съемную прижимную угловую накладку. Она имеет сечение не равностороннего угольника. Одна полка должна быть на 1-1,2 мм меньше толщины направляющей линейки, на которой устанавливается угольник; другая - шириной 15 мм. В большей полке угловой накладки отверстия под винты распиливают круглым напильником на эллиптические.
Если при резке тонкого материала он гнется, значит плохо подогнаны плоскости ножей. Если ширина полки обрезаемого угольника не одинакова, угловая накладка установлена с большим зазором.
В зависимости от качества ножей на рычажных ножницах можно резать листовой материал толщиной до 1 мм. При этом не рекомендуется резать стальную или другую толстую проволоку, чтобы лезвия ножниц не зазубривались.
Готовые ножницы окрашивают масляной краской, кроме рабочих плоскостей, которые смазывают машинным маслом.
Станину прикрепляют к рабочему столу шурупами, болтами или струбциной. Ножницы будут переносными, если их укрепить на основание, выполненное из доски толщиной 30 мм размером 500х200 мм.
Порезка листового материала на части выполняется с применением различного инструмента. Роликовые ножницы для резки листового металла пользуются популярностью, тенденция объясняется простотой конструкции и высокой производительностью. Устройство применяется в условиях промышленности и небольшой мастерской.
Характеристики ножниц
Целевое назначение роликовых ножей заключается в порезке стального листа толщиной до 1 мм. Они необходимы на участке по выпуску коробов вентиляции, при работе с кровельным металлом, при строительстве забора и обустройстве кровли.
Механизм используется для получения полуфабрикатов под последующую гибку профилей различного назначения. Оборудование устанавливают в автомастерских по ремонту кузова автомобилей. Во вспомогательных производствах готовят заготовки для сборки стеллажей и шкафов.
Ножницы с роликами с успехом заменят ручной вариант или гильотину благодаря ряду преимуществ:
- Компактные габариты и небольшой вес.
- Простое устройство.
- Удобны в использовании.
- Просто настраиваются.
- Подходят для работы с листами из разного материала: алюминия, жести, стали, кровельного железа.
Обработанное изделие получается с чистым резом при отсутствии заусенцев и загибов. Листовой вид металла резать подобным приспособлением легко.
Ножницы можно приобрести в специализированном магазине либо изготовить самостоятельно. Все зависит от выполняемых объемов и экономической составляющей. При норме ежесуточной резки 30–50 метров и более потребуется промышленный образец.
Описание ножниц
Задача по разделению листа металла на части решается за счет разрушения прочностных связей на локальном отрезке.
Силовая часть состоит из двух режущих роликов-дисков с разнонаправленным вращением. Режущие кромки у них лежат в одной плоскости. При вращении ролики вдавливаются в поверхность и происходит резка за счет деформации сдвига. Подача листовой заготовки на инструмент происходит с помощью трения ножей о металл.
Конструкция механизма для резки включает два вращающихся ролика, расположенных один над другим. В зависимости от исполнения режущей части, роликовые ножи различают:
- С одной наклонной кромкой для прямой продольной порезки и вырезания круглых и кольцевых заготовок.
- С параллельным положением ножей, выполняющие резку материала полосами с высоким качеством. Встречаются чаще всего.
- С несколькими наклонными кромками для удобной резки заготовок криволинейной, круглой и кольцевой формы с небольшим радиусом.
Все виды ножниц обеспечивают порезку листового материала с высоким качеством, без необходимости в последующей зачистке обрезанного края.
Для повышения производительности и получения ровного реза корпус с роликовыми ножами устанавливают на стационарный станок.
Оборудование для резки включает станину с опорными поверхностями, оснастку для фиксации материала и роликовый нож. Последний содержит корпус из стального сортамента, накладную ручку, режущие ролики, механизм регулировки зазоров в нескольких плоскостях.
Материалом для режущих дисков служит инструментальная сталь.
Завод-изготовитель закладывает ресурс работы в среднем 25 км, чтобы резать листовой метал толщиной 0,5 мм. С увеличением толщины ресурс работы пропорционально снижается. Режущий элемент подлежит переточке, что существенно повышает срок активной эксплуатации.
Как сделать роликовый нож
Покупная модель роликовых ножниц даже самой простой конструкции невыгодна для приобретения в небольшую мастерскую или частное хозяйство. Пользоваться приходится нечасто, а стоит устройство дорого. Оптимальным решением является изготовление ножниц своими руками.
Конструкция механизма может быть различной, но в основе всегда будет режущий нож в форме ролика. Выбранный материал для изготовления ножей определяет производительность устройства и качество реза. Ножи должны быть прочными и надежными, с твердостью поверхности значительно превосходящей твердость разрезаемого материала. Иначе не получится качественный рез, кромки придется дополнительно обрабатывать.
Самодельные роликовые ножи делают из подшипников. Для этого затачивают торцы, чтобы получилась режущая кромка. Приводной ролик крепят на ручке. При работе ею вдавливают нож в заготовку. Нижний ролик устанавливается стационарно. В процессе резки нужно одной рукой прижимать ручку с роликом, а другой тянуть лист металла.
Выбор большего диаметра подшипников увеличит скорость порезки.
Для удобства и точной резки дополнительно устанавливают направляющие.
Регулировка осуществляется с помощью овальных отверстий, набора прокладок и специальных болтов.
При владении приемами металлообработки изготовление устройства для порезки занимает 7–10 дней вместе с настройкой.
