คู่มือความสามารถในการเฉือน: เพิ่มประสิทธิภาพแรงตัดและประสิทธิภาพของมีด

ทางอุตสาหกรรม เครื่องตัดแผ่น มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตัดแผ่นโลหะและวัสดุแผ่นอย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดและการทำงานที่ปลอดภัย จำเป็นต้องเข้าใจวิธีการกำหนดระดับความสามารถในการเฉือน และปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการตัด คู่มือนี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับพื้นฐานของแรงเฉือน มุมคาย การเลือกมีด คุณสมบัติของวัสดุ และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการบำรุงรักษา

1.0ทำความเข้าใจความสามารถในการเฉือนตามมาตรฐานเหล็กอ่อน

โดยทั่วไปแล้ว อัตราการเฉือนจะขึ้นอยู่กับความหนาสูงสุดของเหล็กอ่อนที่ตัดได้ภายใต้มุมคายที่กำหนด คุณสมบัติเชิงกลมาตรฐานของเหล็กอ่อนประกอบด้วย:

หมายเหตุ: ค่านี้รวมค่าเผื่อสำหรับค่าความคลาดเคลื่อนของความหนาทั่วไปไว้ด้วย ตัวอย่างเช่น แผ่นหนา 0.250 นิ้ว อาจหนากว่าจริงถึง 0.030 นิ้ว แต่ยังคงอยู่ในเกณฑ์ความจุที่กำหนด

2.0ปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อแรงเฉือน

แรงเฉือนต้องมากกว่าแรงที่ต้องการในการตัดวัสดุที่ต้องการ ปัจจัยหลักที่มีอิทธิพล ได้แก่:

3.0บทบาทของมุมคราดในการเฉือนโลหะ

มุมคราด คือความเอียงระหว่างใบมีดบนและใบมีดล่าง ซึ่งส่งผลอย่างมากต่อแรงตัดและพฤติกรรมของวัสดุในระหว่างการตัด:

• เอ คราดที่ใหญ่กว่า มุม ลดแรงที่จำเป็น
• การคราดที่มากเกินไปอาจทำให้ชิ้นส่วนบิดเบี้ยวหรือมีดเคลื่อนที่ได้ยาวขึ้น

3.1มุมคราดในทางปฏิบัติ: การลดแรงและผลกระทบต่อคุณภาพ:

ถ้า R₂ = 2R₁ → ดังนั้น Force₂ = ½ Force₁

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด: ใช้มุมคายเศษน้อยที่สุดเพื่อให้ได้คุณภาพการตัดที่ยอมรับได้ โดยไม่เกินขีดจำกัดของเครื่องจักร มุมคายเศษที่สูงกว่าเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสเตนเลสสตีลและวัสดุที่มีความเหนียวสูง

4.0คุณสมบัติของวัสดุส่งผลต่อประสิทธิภาพการเฉือนอย่างไร

4.1ความแข็งแรงของวัสดุและผลกระทบต่อความสามารถในการเฉือน

วัสดุที่แข็งแกร่งกว่าเหล็กอ่อน (UTS/YS สูงกว่า) ต้องใช้ ความจุที่ลดลง.

4.2ความเหนียวและการแทรกซึมของมีดในการตัดแผ่นโลหะ

วัสดุที่มีการยืดตัวเกิน 35% จะทำให้ประสิทธิภาพการเฉือนลดลงเนื่องจากมีดเจาะได้ลึกกว่า

ตัวอย่าง ได้แก่:

• เหล็กกล้าคาร์บอน 1006, 1008 และบางครั้ง 1010/1012
• ASTM A283 เกรด A, A285 เกรด A, A570 เกรด 30 (เมื่อการยืดตัวเกิน 35%)

5.0แรงเฉือนและความหนาของโลหะ: มีความสัมพันธ์กันอย่างไร?

แรงเฉือนจะเพิ่มขึ้นเป็นกำลังสองตามความหนา:

แรง ∝ ความหนา²
→ ถ้า T₂ = 2T₁ → Force₂ = 4 × Force₁

6.0ความหนาเฉือนขั้นต่ำตามประเภทเครื่องจักร

ขีดจำกัดขั้นต่ำขึ้นอยู่กับระยะห่างของมีดและความคม ตัวอย่าง:

7.0เหตุใดระยะห่างของมีดจึงมีความสำคัญในการตัดแผ่นโลหะ

ระยะห่างของมีดที่เหมาะสมช่วยให้ตัดได้สะอาดและสม่ำเสมอ

• น้อยเกินไป: แรงเฉือนสองชั้น, เสี้ยน, สึกหรอเร็ว
• มากเกินไป: การตัด การพับที่ไม่ถูกต้อง

7.1การตั้งค่าระยะห่างของมีดที่แนะนำตามประเภทการเฉือน:

• กรรไกรตัดโลหะ : 7%ของความหนาของวัสดุ
• กรรไกรตัดไฮดรอลิค: 7–15%ปรับได้โดยใช้แผ่นรองโต๊ะ

สำหรับสแตนเลส ควรรักษาระยะห่างให้น้อยที่สุดเพื่อป้องกันการเกิดเสี้ยนและการแข็งตัวจากการทำงาน

8.0ประเภทของมีดเฉือนและการใช้งาน

การเลือกวัสดุมีดให้สมดุล ความต้านทานการสึกหรอ และ ความต้านทานแรงกระแทก.

สำหรับการตัดสแตนเลสบ่อยครั้ง (โดยเฉพาะการใช้งาน >50%) แนะนำให้ใช้ประเภท S
สำหรับสแตนเลสเกจเบา (≤10 GA) ประเภท A อาจเพียงพอ

9.0สิ่งสำคัญในการสวมใส่ การตรวจสอบ และการบำรุงรักษามีด

มีดที่ทื่อหรือชำรุดจะเพิ่มแรงในการตัดและอาจทำให้เครื่องจักรเสียหายได้

9.1ตัวบ่งชี้การสึกหรอของมีดทั่วไป

• การครอบแก้ว
• โซนสว่าง (ระบุการเฉือนสองครั้ง)
• การตกแต่งขอบไม่ดี

9.2ปัจจัยที่ทำให้มีดสึกเร็วขึ้น:

• วัสดุที่ตัดด้วยเปลวไฟหรือชุบแข็ง
• แผ่นลาย (เช่น แผ่นเหยียบ)
• การกวาดล้างที่ไม่เหมาะสม
• วัสดุตัด >300 BHN

9.3ผลกระทบของความลึกของชิ้นส่วนด้านหลังต่อแรงเฉือน:

• หมุนและลับมีดเป็นประจำ
• การสึกหรอของจอภาพบริเวณแขนสี่เหลี่ยม
• หลีกเลี่ยงการตัดแผ่น AR >360 BHN

10.0ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำให้แข็งในงานเฉือนโลหะ

ความลึกของชิ้นหลังคือระยะห่างจากใบมีดถึงขอบท้ายของวัสดุ:

• ความลึกที่มากขึ้น → แรงที่ต้องการมากขึ้น
• ใช้โต๊ะลมหรือแขนมุมเพื่อรองรับวัสดุที่มีน้ำหนักมากหรือเหนียว

11.0ผลกระทบของการทำให้งานแข็งตัว

วัสดุที่เพิ่มความแข็ง เช่น สเตนเลสสตีลและโลหะผสมนิกเกิล ต้องใช้แรงเฉือนมากขึ้นเนื่องจากความแข็งผิวที่เพิ่มขึ้น ควรใช้มีดที่ทนต่อแรงกระแทกสูงและปรับมุมเอียงที่เหมาะสมเพื่อลดความเสี่ยงนี้

12.0การปฏิบัติที่ควรหลีกเลี่ยง

13.0ความสามารถในการเฉือนเทียบกับความสามารถในการมีด: มีความแตกต่างกันอย่างไร?

การเข้าใจความแตกต่างนี้จะช่วยป้องกันความล้มเหลวก่อนวัยอันควร:

รุ่นไฮดรอลิกมักจะมีระบบป้องกันการโอเวอร์โหลด อย่างไรก็ตาม การหยุดทำงานจะเพิ่มการสึกหรอของใบมีด

14.0ตารางอ้างอิงความสามารถในการเฉือนโดยทั่วไป (ข้อความคัดลอก)

หมายเหตุการใช้งาน:

แผนภูมิแสดงความหนาที่สามารถตัดได้สูงสุดสำหรับเหล็ก ASTM เกรดต่างๆ บนเครื่องตัดโลหะ รวมถึงเครื่องตัดไฮดรอลิก เครื่องตัดกลไก และระบบตัดที่ควบคุมด้วย CNC

“ความจุสูงสุดเทียบเท่า” สะท้อนถึงค่าแรงเฉือนทั่วไปที่ใช้เหล็กอ่อนเป็นวัสดุพื้นฐาน

14.1ตัวอย่าง:

• 250″ A572 เกรด 65→ ต้องมีอัตราเฉือนสำหรับ เหล็กอ่อน 0.375 นิ้ว
• ที-1 (ASTM A514)บน กรรไกรตัด 750 นิ้ว → ความจุสูงสุด: 0.625″

15.0ตารางอ้างอิงความสามารถในการเฉือนเหล็ก

หมายเหตุ:

ตารางนี้ให้แนวทางทั่วไปสำหรับการประมาณความหนาที่สามารถเฉือนได้โดยอิงตามคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ

ค่าเหล่านี้เป็นค่าปกติและควรได้รับการตรวจสอบเทียบกับความจุและการกำหนดค่าใบมีดเฉพาะของเครื่องตัด

ข้อมูลอ้างอิง GA (เกจ) เป็นเพียงค่าประมาณและอาจแตกต่างกันไปตามมาตรฐาน (เช่น เกจเหล็กของสหรัฐอเมริกา เทียบกับข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิต)

ประสิทธิภาพการเฉือนได้รับผลกระทบจากมุมคาย ระยะห่างของใบมีด สภาพของใบมีด และความแข็งของวัสดุ

16.0คุณสมบัติการเฉือนเสริมที่ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการตัด

• แผ่นรองโต๊ะแบบยึด เพื่อการปรับระยะห่างของมีดอย่างรวดเร็ว
• ระยะห่างของมีดไฟฟ้า(แบบจำลองอัตโนมัติ)
• แผ่นลม รองรับ สำหรับการจัดการวัสดุขนาดใหญ่หรือยืดหยุ่น
• มุมด้านหลัง รองรับ เพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวของวัสดุหนาหรือเหนียว

17.0สรุปสุดท้าย: แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการโกนอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

• เริ่มต้นด้วยมุมคราดสูงสุด จากนั้นลดลงตามคุณภาพการตัด
• ควรเลือกประเภทมีดให้ตรงกับวัสดุและความหนาเสมอ
• ตรวจสอบการสึกหรอ รักษาระยะห่าง และหมุนมีดเป็นประจำ
• อย่าให้เกินขีดจำกัดความสามารถในการเฉือนหรือมีดที่กำหนด

โดยการนำหลักการเหล่านี้มาใช้และเข้าใจหลักฟิสิกส์เบื้องหลังการเฉือน ผู้ปฏิบัติงานสามารถรับประกันความปลอดภัย ความแม่นยำ และประสิทธิภาพการทำงานที่ยาวนานของอุปกรณ์ตัดของตนได้