أساسيات آلة القص

الجزء 1 مصطلحات القص

● المكونات الأساسية وفلسفة القص

يتكون إطار القص الأساسي من مجموعة طاولة ملحومة أو مثبتة بمسامير في الإطارات الجانبية، ومجموعة كبش متحركة يتم تشغيلها هيدروليكيًا أو ميكانيكيًا وكبش تثبيت مثبت أيضًا على الإطارات الجانبية.

القص هو عملية بسيطة يتم من خلالها قطع الصفائح المعدنية إلى قطع أصغر بواسطة سكاكين موضوعة بزاوية بالنسبة لبعضها البعض.يتم تثبيت السكين السفلي بقوة في جيب الطاولة الثابتة، بينما يتم تثبيت الشفرة العلوية على مجموعة الكبش المتحركة.يتم الفصل بين الشفرتين فقط بمسافة تقاس بأجزاء من الألف من البوصة عند نقطة القطع.

يجب أن يتم ضغط مشابك التثبيت المرفقة بالمكبس الثابت الأمامي قبل أن تتلامس سكينة الكبش المتحركة مع المادة التي يتم قصها.يؤدي هذا إلى تجنب تشنج المادة أو تحركها أثناء حدوث عملية القص.

تمامًا كما ستجد الميكانيكية والهيدروليكية والهيدراميكانيكية اضغط على الفرامل، وينطبق الشيء نفسه على المقصات.

يتم تشغيل القص الميكانيكي بواسطة غريب الأطوار، والذي يتم تشغيله بواسطة مجموعة قابض دولاب الموازنة.يتميز نظام القيادة هذا عمومًا بالصلابة والسرعة، ولكنه يوفر قدرًا أقل من التحكم للمشغل وحماية من التحميل الزائد.

يتضمن نظام الدفع الهيدروليكي محركًا مقترنًا بمضخة، والتي ترتبط بمشعب بصمامات هيدروليكية وأسطوانة هيدروليكية واحدة أو أكثر.يتم ضخ الزيت إلى الأسطوانة (الأسطوانات)، والتي بدورها تقوم بتنشيط الكبس.

نظام القيادة الهيدروليكي الميكانيكي عبارة عن مزيج مما سبق، حيث يتم تشغيل المكبس هيدروليكيًا، ولكنه يطور ميزة ميكانيكية من خلال مجموعة الذراع المتأرجحة.

● مقصلة

المقصلة هو مصطلح يستخدم لوصف القص الذي يستخدم نظام الإمساك لتوفير ثبات شريط السكين العلوي حيث يتم توجيهه للأسفل عبر القطع في مستوى مستقيم، مما يسمح باستخدام شفرات ذات 4 حواف.يعد هذا تصميمًا صلبًا جيدًا، ولكنه لا يسمح عمومًا بتعديل خلوص الشفرة بسهولة.

● شعاع سوينغ

شعاع التأرجح هو مصطلح يستخدم لوصف القص حيث يتحرك شريط السكين العلوي في قوس حول محمل محوري.عادةً ما تكون شفرة السكين العلوية مدببة بحافتين صالحتين للاستخدام لتجنب التداخل مع الشفرة السفلية أثناء حركة الانحناء.إن مقص العارضة المتأرجحة بشكل عام هو تصميم أقل حجمًا وأقل وزنًا من المقصلة، ولكنه أيضًا يجعل طريقة أسهل لتعديل خلوص الشفرة عبر غريب الأطوار في المحمل المحوري.

● ذراع هزاز هيدرا ميكانيكي

يوفر هذا التصميم، الفريد من نوعه للقص، قوة وقوة وصلابة نظام المقصلة، ولكنه يسمح أيضًا بسهولة إزالة الشفرة التي يوفرها مقص العارضة المتأرجحة.يستخدم هذا التصميم الميكانيكي المائي أسطوانتين هيدروليكيتين، متصلتين ببعضهما بواسطة أنبوب عزم الدوران ذو الجدران السميكة، لتوفير قوة القص للمكبس.

مثل المقصلة، تنتج آلة القص حركة قطع مستقيمة عبر المادة مما يسمح باستخدام شفرات ذات 4 حواف وزاوية تخفيف تبلغ درجة واحدة.مثل Swing Beam، يتيح تصميم القص إمكانية تعديل خلوص الشفرة بسهولة عبر نظام كامة غريب الأطوار في محور ذراع الوصلة الخلفية.

الجزء 2 مبادئ القص

● إلتواء

الالتواء هو حالة قص شائعة توصف بأنها ميل قطعة المادة المقطوعة إلى الالتفاف إلى شكل حلزوني أو لولبي.على الرغم من أن الالتواء يمكن أن يحدث بسبب الضغوط الداخلية في المادة وشفرات السكين الباهتة، إلا أنه يتم إنشاؤه بشكل أساسي من خلال زاوية المشط لشفرة السكين العلوية وعرض قطعة الإسقاط.ستعمل زوايا الرفع العالية على زيادة حركة التواء المادة بشكل كبير أثناء عملية القص.

● قَوس

يوصف القوس بأنه ميل المادة إلى الانحناء للأسفل أثناء عملية القص.مرة أخرى، يكون أكثر شيوعًا عند قص الشرائط الطويلة والضيقة.يحدث ذلك بسبب أوجه القصور أو الضغوط في المادة والقص عند زوايا أشعل النار الأعلى.

● تقوس

يتم إنشاء الحدبة عندما تتحرك المادة التي يتم قصها بعيدًا عن الورقة أفقيًا.يكاد يكون ذلك نتيجة للضغوط الداخلية داخل المادة نفسها، ومع ذلك، فإن سرعة الكبش واتجاه الحبوب وخلوص السكين قد يكون لها أيضًا بعض التأثير على كمية الحدبة.

● زاوية أشعل النار وجودة القص

زاوية أشعل النار للقص هي ميل السكين العلوي من اليسار إلى اليمين.سيكون للمقص إما زاوية مشط ثابتة أو مشط قابل للتعديل، حيث يقوم المشغل بضبط الزاوية للمقياس المناسب للمعدن الذي يتم قصه.

يعتمد الحمل المطلوب لقص المواد على سمك الشفرة العلوية وميلها.مع زيادة سمك المعدن، يزداد حمل القص بسرعة كبيرة.على سبيل المثال، الفولاذ الطري 3/8 بوصة هو أكثر سمكًا بنسبة 50% فقط من 1/4 بوصة ولكن حمل القص يزيد بنسبة 225% عند نفس إعداد زاوية الجرف.

ستؤدي زيادة زاوية المشط إلى تقليل الحمل بشكل كبير، ولكنها ستؤدي إلى انخفاض جودة المواد المقطوعة بسبب زيادة مقدار الالتواء والانحناء.من المهم ملاحظة أن العديد من المقصات المباعة في جميع أنحاء العالم يتم تصنيعها بتصميم خفيف الوزن، يتضمن زوايا مشط قابلة للتعديل.تكون زوايا أشعل النار عالية جدًا بشكل عام، مما يؤدي إلى مواد مقصوصة ذات جودة رديئة بسبب الالتواء والقوس.

زيادة زوايا أشعل النار العالية:

قم بلف وانحني على قطعة المادة المقطوعة

متطلبات طول السكتة الدماغية وبالتالي تقليل الدورات في الدقيقة.

هدر المواد الملتوية إلى درجة لا يمكن استعادتها أو الوقت غير الضروري لإعادة تقويمها

● ما أهمية إزالة الشفرة القابلة للتعديل؟

خلوص الشفرة هو المسافة بين الشفرة العلوية والسفلية للقص أثناء مرورهما ببعضهما البعض أثناء عملية القص.للحصول على جودة قص مثالية، يجب ضبط الخلوص بين الشفرات العلوية والسفلية بنسبة 7% تقريبًا من سمك المادة.

عندما يكون خلوص الشفرة مفرطًا، ستترك المادة المقطوعة بحواف محفورة.سوف تترك الخلوص غير الكافي قطعًا مقطوعة بقطع مزدوج.

سيسمح الإعداد الأمثل للشفرة بتكسير المادة بشكل نظيف.تأتي معظم المقصات مزودة بنظام إزالة الشفرة يدويًا أو آليًا، ولكن في بعض الحالات، قد يكون من الصعب ضبطها أو يكون بها قدر محدود من التعديل.

الجزء 3 العوامل التي تؤثر على دقة القطع

أ) تدلى اللوحة

لا يمكن للمقياس الخلفي قياس مقدار التدلي من حافة السكين إلى شريط الدعم.في الواقع، فإن التدلى يترك القطع المقطوعة لفترة أطول من إعداد المقياس الخلفي.تكون المشكلة أكثر خطورة عند قص المواد ذات المقياس الخفيف، وقد يكون من الضروري وجود نظام دعم للألواح لضمان دقة جيدة.

ب) إعداد إزالة الشفرة

سيؤثر إعداد خلوص الشفرة على نقطة القطع بالنسبة لسكين القص السفلي.يتم ضبط شريط المقياس الخلفي لقراءة المسافة من السكين السفلي الثابت، ومع ذلك، عندما يتم زيادة خلوص الشفرة للمعادن السميكة، تزداد نقطة القطع أيضًا بعيدًا عن السكين.

ج) حدة الشفرة

تتناسب جودة القطع بشكل مباشر مع حدة شفرات القص.سوف تترك الشفرات الباهتة حواف خشنة.

د) صيانة المقياس الخلفي

تعتبر الصيانة الوقائية العادية، بما في ذلك التشحيم وإعادة ضبط توازي قضيب التوقف، ضرورية لتحقيق دقة عالية في المقياس الخلفي بشكل مستمر.

● قطع شطبة

قد تكون الحواف المقطوعة مشطوفة وفقًا لإعداد خلوص الشفرة.في الواقع، قد يختلف طول القطعة المقطوعة بعدة أجزاء من الألف من البوصة عند القياس من أعلى القطعة أو وسطها أو أسفلها.يكون القطع المائل أكثر وضوحًا على المقاييس الثقيلة.

الجزء 4 شفرات القص

● التصنيفات

تنتج معظم الشركات المصنعة لشفرات القص مجموعة متنوعة من الشفرات تحت تصنيفات مختلفة.

يُشار إلى أقوى شفرة يتم بيعها باسم D2، ولكن يجب أن يتم تقديمها فقط بسعة 1/4 بوصة أو مقصات أخف بسبب نقص خصائص امتصاص الصدمات. على الرغم من أن هذه الشفرة ستحافظ على الحدة لفترة أطول من الأنواع الأخرى، إلا أنها هشة أيضًا وتخضع للكسر أو التقطيع عند قص المعادن الأكثر صلابة أو أجهزة القياس الثقيلة.

التصنيف الشائع للشفرة هو الكروم العالي الكربون.على الرغم من أنها ليست بنفس صلابة D2، إلا أن هذه الشفرة توفر مقاومة جيدة للتآكل لقدرات القص التي تصل إلى 3/8 بوصة وتتضمن هذه الشفرة أيضًا عرضة للكسر أو التقطيع عند قص المعادن الصلبة أو المقاييس الأثقل. يجب دائمًا بيع السعات 1/2 بوصة أو أثقل باستخدام شفرات مقاومة للصدمات عالية الكربون.لن تحافظ الشفرة المقاومة للصدمات على حدة الحافة طالما كانت الشفرة D2 أو HCHC، ولكنها توفر خصائص مقاومة الصدمات اللازمة لتحمل أحمال الألواح الأثقل.

ستوفر بعض الشركات المصنعة للشفرات أيضًا شفرة متوسطة، يشار إليها بالكروم المعدل عالي الكربون.توفر هذه الشفرة الصلابة اللازمة وأيضًا بعض خصائص مقاومة الصدمات لتقليل مشكلة التقطيع عند قص المعادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو لوحة T1.

تحقيق أقصى عمر للشفرة

تعتبر حدة الشفرة أمرًا في غاية الأهمية لتحقيق قطع عالي الجودة.سيتعين على الشفرات الباهتة أن تخترق المواد بشكل أكبر قبل حدوث كسر نظيف.وهذا يترك قطعًا أقل استحسانًا ويزيد أيضًا من ضغط القطع.هناك عاملان - نوع المادة التي يتم قصها وكمية دورات القص - يحددان العمر الطبيعي للشفرة.المواد الأكثر صلابة مثل لوحة T1 والفولاذ المقاوم للصدأ ستقلل من عمر الشفرة وفقًا لذلك.للحصول على عمر أطول لشفرات القص، يجب الالتزام بالقواعد التالية:

لا تقم بقص المعدن عبر الحواف المحترقة

لا تقطع الشريط المستدير

لا تقم بقص المواد بما يتجاوز قدرة القص المقدرة

لا تقص مع الأسطح الباهتة أو المستديرة ذات حافة السكين

لا تقم بالقص باستخدام إعدادات إزالة الشفرة غير المناسبة

الجزء الخامس: تحقيق إنتاجية أعلى

● ناقل القص / المعبئ

السؤال الأساسي الذي يطرحه العميل الذي يدرس الغرض من الناقل/المعبئ هو 'هل سيوفر هذا النظام الوقت والمال؟' في ممارسة القص العادية، يلزم وجود شخص واحد (أو أكثر) لإزالة اللوحة المقطوعة من الخلف القص، ووضعه في كومة، وإزالة الخردة.سيقوم نظام الناقل/المكدس بذلك تلقائيًا، وبالتالي التخلص من الشخص (أو الأشخاص) المطلوب لهذا التطبيق.يعد التوفير في التكاليف كبيرًا جدًا، خاصة عندما يكون هناك حاجة إلى قص الإنتاج.

دراسة زمنية، تظهر عامل قص واحد…يقوم بقص المادة المطلوبة، ثم يجمع المادة من خلف القص، ويكدس الألواح، ويفصل قطع القطع…أدى إلى التقسيم التالي:

تغذية ………………………..30%

القص الفعلي ………………….5%

التغذية والتكديس …………….65%

سيؤدي استخدام تكلفة العمالة البالغة 30.00 دولارًا لكل ساعة إلى التقسيم التالي:

الرضاعة ……………………… 9.00 دولار

القص …………………………… 1.50

تغذية …………………………… 19.50

يمكن للمرء أن يرى بوضوح من هذه الدراسة أن نظام النقل/المكدس الأوتوماتيكي سيكون له عائد ممتاز على الاستثمار.

● القياس الأمامي باستخدام الحاسب الآلي

هناك عدد قليل جدًا من أنظمة القياس الأمامية CNC المتاحة لعمليات القص.ومع ذلك، ينبغي أخذ المقياس الأمامي CNC في الاعتبار عند الحاجة إلى قص عالي الإنتاج، أو عند الحاجة إلى قطع عرض مختلفة من قطعة واحدة من المادة.

ستوفر القدرة على برمجة عدد القطع وأبعاد العرض قدرًا كبيرًا من الوقت عند الحاجة إلى قص عالي الإنتاج.

ومع ذلك، يجب أن نتذكر أن القياس الأمامي باستخدام الحاسب الآلي بحد ذاته يوفر زيادة محدودة في مستويات الإنتاج... نظرًا لأن إزالة المواد لا تزال تمثل غالبية تطبيقات القص. (راجع المعلومات الموجودة ضمن 'ناقل القص/المكدس' للحصول على تحليل لنسب التغذية والقص والتغذية الخارجية.)

يوفر القياس الأمامي القدرة على تحقيق دقة قص أعلى من عملية القص القياسية، لأن المادة ستوضع بشكل مسطح على الدعامات الأمامية وتوفر قياسًا دقيقًا لحافة السكين.في تطبيق القص النموذجي دون استخدام مقياس أمامي أو دعامة لوحية لتثبيت قطعة الإسقاط، سوف تتدلى المادة قبل الوصول إلى شريط الدعم، مما يؤدي إلى بعض عدم الدقة.

● خيارات المقياس الخلفي

تختلف المقاييس الخلفية على المقصات من العدادات الميكانيكية البسيطة إلى أنظمة CNC.

من المهم مراعاة وظيفة المقياس الخلفي الكاملة ومراجعة الميزات المتنوعة لتوفير الوقت.على سبيل المثال، يعد زر الانتقال إلى الموضع الموجود على المقياس الخلفي ميزة ممتازة لتوفير الوقت.إن القدرة على ضبط رقم المقياس الخلفي المطلوب بسرعة ثم الضغط على مفتاح Go-To-Position سيسمح للمشغل بوضع المعدن أثناء تحرك شريط القياس إلى موضعه.

تحتوي بعض أنظمة القياس على بعض مساحة تخزين البرامج بالإضافة إلى خيار القص المتسلسل بخطوة واحدة.يمكن أن تكون هذه ميزات رائعة لتوفير الوقت في العديد من التطبيقات.

● أوقات دورة عالية السرعة

سيقدم مصنعو القص بشكل عام حزمًا هيدروليكية عالية السرعة.على الرغم من أن دورة القص الفعلية تمثل نسبة صغيرة من تطبيق القص الإجمالي، إلا أنه يجب أخذ هذا الخيار في الاعتبار بالنسبة لقص الإنتاج.

الجزء 6 قضايا السلامة

تخضع سلامة ورشة الآلات للوائح وتوجيهات OSHA وANSI.

في كندا، تخضع السلامة لقانون تعويض العمال.

يمكن العثور على معلومات عن هذه المنظمات في دليل السلامة، الفصل الأول، الصفحات من 6 إلى 9.

تتمتع شركة Shear بالعديد من ميزات السلامة المضمنة في أجهزتها، ويتوفر المزيد من المعلومات في الفصل الثاني، الصفحات من 18 إلى 21 من دليل السلامة.

تتضمن بعض هذه الميزات: الحماية من الحمل الزائد الكهربائي، ومفتاح فصل يدوي، ومفاتيح الحد، وصمام تخفيف الضغط لمنع التحميل الزائد على الإطار والنظام الهيدروليكي، وصمام موازنة هيدروليكي يمنع الكبش من الانخفاض بسبب وزنه.

تم تجهيز المقصات بواقي شفرة متوافق مع OSHA، ومفتاح قدم مع غطاء مداس ومزلاج، ولديها ثلاثة أوضاع تشغيل: الركض، والتلقائي، واليدوي.

الجزء 7 أسئلة لطرحها على المشتري المحتمل

● ما هو الحد الأقصى لسمك المادة التي سوف تقوم بقصها؟

لا يزال العديد من المشترين يستخدمون آلات أصغر حجمًا، على أمل أن يتمكنوا من قص قطعة قصيرة من المواد تكون أكثر سمكًا من قدرة القص المقدرة.تذكر أن قوى القص تتولد عند نقطة القطع.سيؤدي إدخال سعة أثقل من السعة المقدرة إلى إيقاف القص ووضع ضغط زائد على شفرات القص.

● ما هي درجات المعدن الذي سوف تقوم بقصه؟

تختلف المواد بشكل كبير في قوة الشد والإنتاج.يتم تصنيف جميع المقصات بقدرة معينة فيما يتعلق بالفولاذ الطري.من المهم للغاية، مع ذلك، معرفة ما هي قدرة الشد المقدرة.على سبيل المثال، قد تصل صلابة صفيحة من الفولاذ الطري مقاس 1/4 بوصة إلى 75000 رطل لكل بوصة مربعة من صلابة الشد، ولكن يمكن تصنيف القص نفسه فقط عند 1/4 بوصة و60000 رطل لكل بوصة مربعة من الشد.ارجع إلى 'مخطط قدرة القص'، الصفحة 4.10 للحصول على دليل حول تحديد قدرات القص للمعادن الأخرى مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والألواح الفولاذية T1.

● ما هو البناء والوزن للقص؟

المقصات خفيفة الوزن مع طاولات السكك الحديدية تترك الكثير مما هو مرغوب فيه على المدى الطويل.من الصعب الحفاظ على دقة القص من طرف إلى طرف بسبب زيادة الطبقة الأفقية وانحرافات الكبش في المقصات الخفيفة الوزن.بالإضافة إلى ذلك، يعد العمل على طاولة السكك أمرًا مرهقًا، خاصة عند قص القطع الصغيرة.

● ما هي زاوية القص للسعة القصوى؟

يتم بيع العديد من المقصات، وخاصة العلامات التجارية الخارجية، بزوايا أشعل النار القابلة للتعديل.تكون أشعل النار عند السعة القصوى المقدرة عالية جدًا بشكل عام، مما يترك ثلاث نتائج غير مرغوب فيها:

زيادة الالتواء والانحناء للقطعة المتساقطة من المادة.

أوقات دورة أبطأ بالسعات المقدرة بسبب أطوال الشوط الأطول المطلوبة.

يلزم وقتًا إضافيًا لضبط زوايا أشعل النار لأجهزة قياس مختلفة من المعدن.

● ما هي وظيفة المقياس الخلفي؟

يجب أن يكون لدى المستخدمين النهائيين فهم واضح لجميع وظائف المقياس الخلفي على القص، بما في ذلك سهولة تحديد الرقم المطلوب وقابلية البرمجة وأطوال السفر وميزات الدعم...مثل القدرة على التأرجح لأعلى عند أقصى قدر من الحركة.

● ما هي الميزات الاختيارية الإضافية المطلوبة؟

يجب تحديد جميع الميزات الاختيارية وأخذها بعين الاعتبار للتأكد من تجهيز القص بشكل صحيح.هل فكر العميل في استخدام نظام ناقل لإزالة الألواح؟

● ما هو ضمان القص وتوافر قطع الغيار؟

ستأتي ماكينة القص الجديدة مع بعض الضمان، ومع ذلك، من المهم فهم شروط الضمان قبل إجراء عملية الشراء. كما يجب أن يكون توفر قطع الغيار مصدر قلق كبير آخر للمشتري.إن شراء آلة من خارج العلامة التجارية بسعر مغرٍ سوف يفقد بريقه قريبًا إذا أصبح من الصعب الحصول على الأجزاء وشرائها باهظ الثمن.