تحليل ميزات القص

المعرفة الأساسية يمكن أن تؤثر على الإنتاجية والسلامة

إن فهم المقصات هو مسألة فهم ميزات القص، بما في ذلك أنظمة التصميم والقيادة.تقدم هذه المقالة معلومات حول تقييم المقصات وتتضمن قائمة تضم 20 تحسينًا وتشرح كلًا منها.

تُستخدم آلات قص الصفائح المعدنية والألواح في العديد من عمليات التصنيع والصفائح المعدنية.قبل اختيار آلة القص، يجب تقييم عدة عوامل، بما في ذلك نوع القص والقدرة المطلوبة والإنتاجية خيارات التحسين والسلامة.

شكل 1:تحتوي المقصلة على شفرة متحركة تعمل على شرائح مستقيمة.تكون الشفرة المتحركة موازية تقريبًا للشفرة الثابتة أثناء السكتة الدماغية بأكملها.

يتم تحديد نوع القص بواسطة العديد من العوامل، بما في ذلك طول المادة التي يمكن معالجتها وسمك ونوع المادة التي يمكن قطعها.

يمكن تقسيم آلات القص إلى أنواع حسب تصميم القص وأنظمة القيادة المستخدمة في التصميم.هناك نوعان من التصميم شائعان لمقصات تربيع الطاقة: المقصلة (المعروفة أيضًا باسم وحدة التمرير) والعارضة المتأرجحة.

تصميم القص

يستخدم تصميم المقصلة (انظر الشكل 1) نظام محرك لتشغيل الشفرة المتحركة لأسفل وفي وضع موازٍ تقريبًا للشفرة الثابتة خلال الشوط بأكمله.تتطلب آلات المقصلة نظام إمساك للحفاظ على عوارض الشفرة في الوضع المناسب أثناء مرورهم ببعضهم البعض.

يستخدم تصميم عارضة التأرجح (انظر الشكل 2) أحد أنظمة التشغيل لتدوير الشفرة المتحركة لأسفل على محامل الأسطوانة.وهذا يلغي الحاجة إلى أذرع أو طرق للحفاظ على الشفرات في الوضع المناسب أثناء مرورها.

الشكل 2:يحتوي القص ذو تصميم العارضة المتأرجحة على شفرة تدور حول نقطة ثابتة.

أنظمة محرك القص

يقوم نظام القيادة بتشغيل الشفرة المتحركة عبر المادة لإجراء القطع.يمكن تصنيف أنظمة القيادة إلى خمسة أنواع أساسية: القدم أو اليدوي، والهوائي، والميكانيكي، والهيدروميكانيكي، والهيدروليكي.

مقص القدم.يتم تشغيل مقص القدم عندما يخطو المشغل على دواسة لتشغيل شعاع الشفرة للتحرك لأسفل لإجراء عملية قطع. تُستخدم مقصات القدم بشكل شائع في تطبيقات الصفائح المعدنية التي تتراوح ما يصل إلى سعة قياس 16 تقريبًا وبها تصل أطوالها إلى 8 أقدام، على الرغم من أن الآلات التي يبلغ طولها 8 أقدام ليست شائعة مثل تلك ذات السعات الأقصر.

قص الهواء.لاستخدام القص الهوائي، يقوم المشغل بالضغط على دواسة تقوم بتنشيط أسطوانات الهواء لإجراء القطع.يتم استخدام هواء المتجر أو ضاغط الهواء القائم بذاته لتشغيل ماكينة قص الهواء.

تُستخدم المقصات الهوائية في المحلات التجارية لقطع المواد التي يصل حجمها إلى حوالي 14 مقياسًا وبأطوال تصل إلى 12 قدمًا.تتميز المقصات الهوائية بتصميم محرك بسيط، وتوفر الحماية من الحمل الزائد.تم تصميم الحماية من التحميل الزائد للتشغيل السليم و بشكل عام للأحمال المستقيمة.على سبيل المثال، حتى عند قطع سمك المادة ضمن قدرة الآلة، يمكن أن تتعرض المعدات للتلف إذا تم قطع المادة دون استخدام الضغط لأسفل أو إذا لم يتم سد فجوة الشفرة تعديلها بشكل صحيح.وهذا ينطبق على الآلات الهيدروليكية أيضًا.

القص الميكانيكي بالدفع المباشر.يعمل هذا القص عندما يضغط المشغل على الدواسة لتشغيل المحرك الذي يخفض الشعاع لأسفل لإجراء القطع.يتم إيقاف تشغيل المحرك في نهاية الدورة، ويعود شعاع الشفرة إلى الأعلى السكتة الدماغية.هذا التصميم مناسب للمقصات عندما لا تكون قيد الاستخدام المستمر لأن الماكينة تستخدم الطاقة فقط عند تنشيطها.

القص الميكانيكي من نوع دولاب الموازنة.عند استخدام مقص ميكانيكي من نوع دولاب الموازنة، يضغط المشغل على الدواسة لتنشيط القابض الذي يشغل دولاب الموازنة لتوليد الطاقة اللازمة لتحريك شعاع الشفرة لأسفل.

الآلات الميكانيكية سريعة ولها تصميم أفضل لقطع أنواع معينة من المواد.تُستخدم معظم الآلات الميكانيكية التي يتم شراؤها اليوم لمواد يصل سمكها إلى 10 قياسات وأطوال تصل إلى 12 قدمًا.

القص الهيدروميكانيكي.يحتوي هذا القص على أسطوانة أو أسطوانات هيدروليكية تعمل على تشغيل جهاز ميكانيكي مثل الذراع لتحريك شعاع الشفرة لأسفل لإجراء القطع.يشعر البعض أنه يمكن استخدام نظام هيدروليكي أصغر مع هذا النوع القص لأن الجهاز الميكانيكي ينتج الطاقة.

القص الهيدروليكي.يتم تشغيل هذا القص عندما يضغط المشغل على الدواسة لتنشيط الأسطوانات الهيدروليكية لتشغيل شعاع الشفرة.

تقييم المقصات

أحد الاعتبارات المستخدمة في تقييم المقصات هو القدرة المطلوبة لوظائف محددة.تتضمن مواصفات الماكينة لجميع المقصات تقريبًا قدرات الفولاذ الطري والفولاذ المقاوم للصدأ.لمقارنة متطلبات المصنع لتلك للجهاز، يجب التحقق من مواصفات المواد الخاصة بالمصنع مقابل قدرة الجهاز.

يتم تصنيف بعض قدرات القص على الفولاذ الطري، والذي قد يكون لديه قوة شد تبلغ 60.000 رطل لكل بوصة مربعة (PSI)، بينما يتم تصنيف البعض الآخر على الفولاذ A-36 أو قوة شد تبلغ 80.000 رطل لكل بوصة مربعة.تكون سعة الفولاذ المقاوم للصدأ دائمًا تقريبًا أقل من تلك الخاصة بالفولاذ الخفيف أو A-36.قد يكون من المفاجئ لبعض مصنعي المعادن أن بعض أنواع الألومنيوم تتطلب قدرًا كبيرًا من القدرة على القص بقدر ما هو مطلوب لقطع الفولاذ.من الأفضل دائمًا مراجعة الشركة المصنعة للمقص عندما تكون هناك مخاوف بشأن القدرات.

الشكل 3:يتم هنا توضيح المشكلات التي تؤثر عادةً على جودة القطع.تلعب زاوية أشعل النار للقص دورًا مهمًا في تحديد جودة القطع.

تعتبر زاوية أشعل النار للشفرة (زاوية الشفرة المتحركة أثناء مرورها بالشفرة الثابتة) مهمة في تحديد جودة القطع.بشكل عام، كلما انخفضت زاوية أشعل النار، كانت جودة القطع أفضل.مشاكل مع القطع الجودة، مثل القوس، والالتواء، والحدبة (انظر الشكل 3)، تظهر على القطع الأقصر (التي يصل طولها إلى 4 بوصات) والتي تقع خلف القص بعد قطعها.تتطلب الآلات ذات زوايا أشعل النار المنخفضة طاقة أكبر من تلك التي تتمتع بزوايا أعلى مجرفة.

تحتوي بعض الآلات من نوع المقصلة على أشعل النار المتغير، وهي زاوية أشعل النار التي يمكن تعديلها لتناسب طول الجزء الذي يتم قطعه.لتقييم ما إذا كان تصميم أشعل النار المتغير هذا خيارًا أفضل للمصنع، يجب تحديد النوع و يجب تحديد سمك المادة التي يتم قطعها، والطول المراد قطعه، وكم منها سيقع خلف القص، وزاوية أشعل النار المتاحة للمهمة.

على سبيل المثال، إذا كانت زاوية المشط الثابتة تحتوي على مشط ثابت مقاس 1-1/3 بوصة وكان نطاق آلة المشط القابل للضبط يتراوح من 1 إلى 3 درجات باستخدام إعداد 3 درجات لسمك 1/4 بوصة، فإن المشط الثابت سوف تنتج قطعًا ذات جودة أفضل على 3-شريط بوصة.من ناحية أخرى، قد توفر آلة الجرف المتغيرة قطعًا أفضل جودة على شريط مقاس 1/2 بوصة من مادة قياس 24.

بشكل عام، لا ينبغي للمرء أن يتوقع قطعًا جيدًا على شريط أصغر من ثمانية أضعاف سمك المادة (على سبيل المثال: شريط مقاس 2 بوصة من الفولاذ مقاس 1/4 بوصة).عادةً ما توجد آلات أشعل النار المتغيرة في المتاجر ذات السعة الأكبر متطلبات مثل 1/2 بوصة وما فوق.في حالة هذه الآلات الأثقل، فإن تغيير زاوية المشط يسمح بإجراء قطع أفضل على نطاق واسع من السماكات وأنواع المواد.

تحسينات الإنتاجية

يعتمد العديد من مستخدمي القص على الميزات القياسية المهمة والملحقات الاختيارية التي يمكنها زيادة إنتاجيتهم.يمكن أن تأتي هذه الإنتاجية المتزايدة بأشكال عديدة: توفير العمالة، وتدفق أفضل للمواد، وزيادة الدقة، والقطع الأفضل الجودة التي يمكن أن تمنع الحاجة إلى عمليات ثانوية، والأهم من ذلك، تحسين السلامة.تشمل العناصر التي يمكن أن تساعد في زيادة الإنتاجية ما يلي:

1. تربيع الأسلحة.يتم استخدام ذراع التربيع لتربيع الورقة من أجل قطع القطع.ويمكن استخدامه أيضًا، اعتمادًا على تكوينه، للقياس الأمامي ودعم الصفائح الأطول.

2. دعم الأسلحة.تُستخدم أذرع الدعم لدعم المواد الموجودة في الجزء الأمامي من الماكينات، ومع توقفات القياس الأمامية المناسبة، يمكن استخدامها لقياس الجزء المقطوع.

3. توقف.يتم استخدام أنواع مختلفة من نقاط التوقف، مثل نقاط التوقف المتأرجحة ونقاط التوقف المختفية، على أذرع التربيع والدعم.يتم استخدام نقاط التوقف لقياس المواد الأمامية.وبشكل عام، فإن نقاط التوقف المختفية هي نقاط التوقف الأكثر استخدامًا على نطاق واسع على أذرع الدعم الأمامية.تسمح الوقفات المختفية بتغذية اللوحة فوق السدادة، والتي تصبح غائرة ومتسقة مع الجزء العلوي من طاولة الماكينة ثم تنبثق عندما لا يكون هناك المزيد من المواد أعلى السدادة.

4. مقاييس خلفية قابلة للبرمجة.يسمح المقياس الخلفي القابل للبرمجة بضبط أبعاد المقياس الخلفي، ولأنه جهاز قابل للبرمجة، فمن الممكن التحكم في الملحقات الأخرى.

5. جهاز دعم الورقة.يقع هذا الجهاز (يشتمل البعض على أذرع الدعم الأمامية أو ذراع التربيع الأمامي كجهاز دعم للصفائح) بشكل عام خلف الشفرات لتثبيت المادة على المقياس الخلفي ودعمها لمنع الترهل وضمان قطع دقيق.عند استخدام جهاز دعم الورقة لدعم المادة، يكون التسلسل كما يلي: يتم الضغط على دواسة القدم؛تنزل أدوات التثبيت إلى الأسفل وتثبت المادة؛يتحرك جهاز الدعم الأمامي أو يسقط أسفل بعيدا عن الطريق.يتم قطع المواد.عند الانتهاء من الدورة، تنعكس العملية إلى الوضع المحايد بحيث يمكن إجراء القطع التالي.

6. مقياس خلفي يدوي أو يعمل بالطاقة الأمامية.يتم استخدام هذا المقياس الخلفي لضبط إعداد أبعاد المقياس الخلفي للتحكم في حجم القطع المتساقطة خلف الشفرات.

7. أنواع مختلفة من مادة الشفرة لتوفير أقصى عمر للشفرة.اعتمادًا على نوع المادة التي يتم قطعها، تتوفر أنواع مختلفة من الشفرات.الهدف هو توفير أفضل عمر للشفرة وأطولها على المدى الطويل الدولارات المستثمرة.

8. تعديل فجوة الشفرة يدويًا.تسمح عمليات ضبط فجوة الشفرة الحالية للمشغل بضبط الماكينة على إعداد فجوة الشفرة المناسب لسمك المادة التي يتم قطعها ونوعها وأبعادها.ومن الأفضل لهذا التعديل أن تكون مصنوعة من جانب واحد من الجهاز.في أنواع معينة من الآلات، يجب إجراء تعديل الفجوة من كل إطار طرفي، مما يزيد من احتمال حدوث خطأ إذا لم يكن كلا التعديلين متماثلين.

9. تعديل فجوة شفرة الطاقة.يقوم تعديل فجوة شفرة الطاقة بضبط فجوة الشفرة باستخدام محرك.غالبًا ما يمكن التحكم في هذا التعديل عن طريق التحكم بالكمبيوتر في الماكينة بعد معلمات السُمك ونوع المادة والحجم المراد قطعها يتم إدخالها في وحدة التحكم.

10. انتقالات الكرة.تعتبر عمليات نقل الكرة عبارة عن ملحقات مثبتة على طاولة الماكينة لتسهيل حركة اللوحة.هذه مفيدة بشكل خاص عند قص المواد السميكة.

11. وحدة النقل/المكدس/فاصل الخردة.تتم إضافة وحدة ناقل/مكدس إلى الجزء الخلفي من الماكينة.يقوم الناقل بنقل المادة إما إلى الأسفل إلى وحدة التكديس، أو في حالات معينة، يقوم بإرجاع اللوحة بعد قصها العودة إلى الجزء الأمامي من الجهاز لقطع آخر.يقوم ملحق الخردة/الفاصل بوحدة التكديس/الناقل بفصل قطع القطع أو مادة الخردة عن المادة القابلة للاستخدام.

12. وحدة العودة الأمامية.هذه الوحدة عبارة عن وحدة من نوع ناقل تقوم بتغذية المواد مرة أخرى إلى مقدمة الماكينة من خلال منطقة الشفرة بحيث يمكن إجراء عمليات قطع لاحقة من القطعة.

13. نظام التشحيم اليدوي ذو اللقطة الواحدة.يقوم نظام التشحيم اليدوي بتشحيم النقاط في مواقع معينة.

14. نظام التشحيم الأوتوماتيكي.يوفر هذا النظام تلقائيًا التشحيم المناسب لنقاط التشحيم على أساس منتظم.

15. فجوة في الإطار للحز.تسمح الفجوة الموجودة في إطار القطع بقطع الأجزاء الأطول من طول الشفرة.

16. شعاع الضوء / خط القص.يتم توفير هذا الخط لتسهيل قطع المواد على خط مكتوب.يقوم المشغل بوضع علامة على اللوحة.يسمح خط الظل المصبوب للمشغل بمحاذاة الخط المكتوب مع حافة الشفرة لقطع أكثر دقة.

17. منصات أو جهاز مماثل في الجزء السفلي من الضغط لأسفل.يمكن إضافة هذه الأجهزة في الجزء السفلي من عملية الضغط لمنع تشويه المادة.

18. منصات عزل الاهتزاز.يمكن استخدام وسادات عزل الاهتزاز لتسهيل تركيب المقص، خاصة عندما لا يكون من العملي أو الممكن وضعه في حفرة كبيرة عندما يكون ذلك مطلوبًا.

19. تعديل السكتة الدماغية.يسمح تعديل السكتة الدماغية للمشغل بضبط طول القطع.

20. الأجهزة عالية السرعة.تعمل هذه الأجهزة على زيادة عدد الضربات في الدقيقة.

أمان

يعد التشغيل الآمن والسليم لجميع آلات تصنيع المعادن بواسطة موظفين مدربين بشكل مناسب أمرًا ضروريًا.القص ليس استثناء.آلة القص التي يحتمل أن تكون خطرة، يجب تشغيلها وفقًا لجميع القوانين الفيدرالية والولائية المراسيم المحلية وتعليمات الشركة المصنعة.

يجب أن تأتي المقصات مع تحسينات السلامة مثل حراس نقطة العمليات وملصقات التحذير التي يجب تركها في مكانها.تتطلب بعض العمليات استخدام تحسينات إضافية للسلامة مثل الواقيات الخلفية والستائر الخفيفة.

بشكل عام، كلما كانت الفتحة الموجودة أسفل الواقي أكبر لسمك المادة، كلما زادت المسافة من الشفرة التي يجب حمايتها.

بالإضافة إلى ذلك، يعد استخدام تقنيات معالجة المواد المناسبة أمرًا بالغ الأهمية للأجزاء التي يتم إدخالها إلى الماكينة وكذلك تلك التي يتم إزالتها من الجزء الخلفي من الماكينة.

اعتمادًا على حجم المقصات وتصميمها، غالبًا ما يتم تركيب مرآة على الماكينة للسماح للمشغل برؤية ما حولها.يجب استخدام إجراءات القفل/العلامة المناسبة على القص أثناء الإصلاحات أو عند تغيير الشفرة.في بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون منطقة العمل نظيفة دائمًا.

ستظل الحركة الأساسية للقص كما هي دائمًا، حيث تعبر الشفرة العلوية الشفرة السفلية لقص المعدن.ومع ذلك، فإن الحفاظ على بيئة آمنة وتشغيل المقصات مع تحسينات الإنتاجية المختلفة يمكن أن يساعد في صنعها أكثر أمانا وإنتاجية.