برشکاری

برای سرعت عمل بیشتر در بریدن ورق‌ها مخصوصاً آن‌هایی که دارای طول زیادتری می‌باشند، از قیچی گیوتینی استفاده می‌شود. در این قیچی‌ها معمولاً تیغه پائینی ثابت بوده و به لبه میز قیچی سوار شده‌است. تیغه بالائی که به‌طور عمودی قابل حرکت است نسبت به تیغه پائینی دارای زاویه‌ای از ۱ تا ۶ درجه بوده و می‌توان با عبور دادن آن از کنار تیغه ثابت (پائینی) عمل برش را انجام داد.

این قیچی‌ها را در دو نوع دستی یا ماشینی ساخته و برای تأمین حرکت تیغه متحرک آن‌ها ممکن است که از مکانیزم لنگ یا فشار روغن (هیدرولیک) استفاده گردد.

در قیچی‌های گیوتین مکانیکی و هیدرولیکی به غیر از مکانیسم قدرت (محرّکه‌ها) که متفاوتند بقیه اجزاء مهم آن‌ها تقریباً با هم مشابهند که به اختصار بشرح آن‌ها می‌پردازیم.

بدنه قیچی‌های گیوتین را به ۳ روش تهیه می‌کنند:

• از ورق‌های فولادی غلتک کاری شده که پس از عملیات ماشین کاری با پیچ و مهره یا جوش مونتاژ می‌شوند.
• از قطعات ریخته شده تهیه می‌کنند.
• با ترکیبی از دو روش فوق از ورق‌های فولادی و قطعات ریخته شده تهیه می‌شوند.

چون در حین برش اکثر بار وارده به یک قیچی بار انحرافی یا متحرک است و تنش‌های پیچشی به وجود می‌آید بنابراین میز قیچی را مستحکم می‌سازند تا در مقابل نیروهای وارده مقاومت لازم را داشته باشد و نیز چون در لحظه برش ضربات سنگین بر بدنه قیچی وارد می‌آید لذا برای خنثی کردن آن‌ها از متعادل کننده‌های فنری در گیوتین‌های معمولی و از متعادل کننده‌های پنوماتیکی در گیوتین‌های بزرگ استفاده می‌شود.

مسیر انتقال قدرت در یک قیچی گیوتین از موتور آن شروع می‌شود. چون در کارهای مداوم و سرعت‌های نسبتاً بالا زمان کوتاهی برای ذخیره انرژی به وسیلهٔ چرخ طیار وجود دارد و این امر فشار زیادی را به موتور وارد می‌سازد بنابراین قدرت موتور گیوتین باید از حد ظرفیت آن بیشتر باشد یعنی باید قدرتی بیشتر از مقدار لازم داشته باشد.

کلاچ مکانیسمی است که برای ارتباط و قطع ارتباط حرکت‌های دورانی به کار می‌رود. در گیوتین از کلاچ برای شروع دوران میل لنگ استفاده می‌شود کلاچ در گیوتین چه از نوع مکانیکی و چه از نوع اصطکاکی باشد عامل ارتباط بین دنده محرک با چرخ طیار یا میل لنگ است.

کلاچ‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• کلاچ‌های مکانیکی: کلاچ‌های مکانیکی عبارتند از: پنینی، سه فکی و غلطکی که بیشتر در گیوتین‌های مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• کلاچ‌های دیسکی: کلاچ‌های دیسکی به صورت هوائی (پنوماتیک) و روغنی (هیدرولیک) می‌باشند و در گیوتین‌های هیدرولیکی بکار برده می‌شوند.

برای برش صحیح و دقیق نگهداشتن ورق و همچنین تنظیم دقیق آن حایز اهمیت است بنابراین وجود نگهدارنده‌های ورق در گیوتین از وسایل ضروری بشمار می‌آید.

نقش نگهدارنده‌های ورق ثابت نگهداشتن ورق بر بستر (میز) قیچی گیوتین در لحظه برش است انجام این امر به نیروی زیادی نیاز دارد، چنانچه ورق بعلت عدم نیروی کافی جهت نگهداری آن از محل خود حرکت کند طبعاً برش صحیح صورت نخواهد گرفت. مضافاً وقتیکه تیغه بالائی قیچی با ورق تماس حاصل می‌کند نیروی کشنده بسیار قوی ای به اثر اهرم ضربه زدن قیچی اضافه می‌شود در این حال وسیله نگهدارنده باید آنقدر استقامت داشته باشد تا در برابر نیروها از خود مقاومت نشان دهد برای این منظور نگهدارنده‌هایی که بکار برده می‌شوند از فنرها یا از عمل مکانیکی بادامک‌ها و اهرم‌ها یا نیروی هیدرولیکی سیلندرهای هوا یا ترکیبی از هر یک از آن‌ها می‌باشند وسائل نگهدارنده معمولاً برای قدرت‌های بیش از آنچه مورد نظر است طراحی و ساخته می‌شوند.

جنس تیغه‌های گیوتین را از فولادهای کرم دار تهیه می‌کنند چون نیروی فوق‌العاده زیادی به لبه‌های برنده تیغه وارد می‌شود بنابراین وجود کوچکترین نقص در ساختمان متالوژیک تیغه یا کوچکترین کمبود در نحوه عملیات حرارتی آن یا سنگ زدن تیغه موجب وارد آمدن آسیب شدید یا حداقل فرسایش سریع تیغه شده و کار برش را غیر مطلوب می‌سازد. در نگهداری تیغه‌ها باید توجه لازم به عمل آید و چنانچه تیغه‌ها پس از مدتی کند شدند باید به وسیله افراد متخصص و ماهر با ماشین سنگ دقیق نسبت به تیز کردن آن‌ها اقدام شود در غیر این صورت کندی تیغه‌ها اضافه بر به وجود آوردن لبه‌های بریده یا شکسته در ورق بریده شده موجب آن می‌شود که در ورق بریده شده پلیسه‌های زیادی به وجود آید و همچنین موجب فرسایش زیاد راهنماهای ضربه زن می‌شود تیغه‌های کند احتمالاً ممکن است موجب آسیب رساندن به بدنه قیچی هم گردند.

علاوه بر قیچی‌های دستی که به وسیله آن‌ها می‌توان ورق‌های فلزی نازک را به صورت دایره برید، قیچی‌های دیگری وجود دارند که با آن‌ها ورق‌های فلزی را تا ضخامت ۶ میلی‌متر و به شعاع‌های مختلف تا ۵۰ میلی‌متر با توجه به نوع و قدرت ماشین می‌بُرند.

یغه‌های این قیچی از دو مخروط ناقص تشکیل شده‌است که با حرکت گردشی خود حول دو محور جداگانه و در جهت مخالف یکدیگر، عمل برش را انجام می‌دهند. حرکت تیغه‌ها توسط دست یا الکترو موتور از طریق چرخ دنده هائی به‌طور همزمان انجام می‌گیرد. با این نوع قیچی‌ها می‌توان برش‌های مستقیم طویل و همچنین برش‌های قوسدار را نیز انجام داد. در نوعی از این قیچی‌ها که برای برش‌های طویل و مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرند، محور تیغه‌ها نسبت به یکدیگر موازی بوده و به کمک تکیه گاه آن می‌توان عرض مورد برش را تنظیم نمود. بدیهی است که عرض برش در این قیچی‌ها محدوده بوده ولی از نظر طول برش محدودیتی ندارند. در نوع دیگر این قیچی‌ها که برای برش‌های قوسدار بکار می‌روند، زاویه محور تیغه‌ها نسبت به هم معمولاً ۴۵ درجه انتخاب می‌شود. برای آنکه بتوان به وسیلهٔ آن‌ها قطعات دایره‌ای را بدون نیاز به خط‌کشی برید در روی آن‌ها کمانی وجود دارد که در روی آن نیز دو مرغک سوار شده‌است. به وسیلهٔ این مرغک‌ها می‌توان مرکز دایره مورد نظر را تثبیت کرده و با تنظیم فاصله آن با تیغه‌ها، شعاع برش مورد لزوم را بدست آورد. برای برش‌های منحنی یا ترکیبی لازم است که ابتدا مسیر برش را خط‌کشی کرده و سپس با هدایت قطعه کار از بین تیغه‌ها به کمک دست، اقدام به بریدن آن‌ها کرد.

قیچی‌های گرد بر را در گروه‌های دستی و ماشینی طراحی می‌کنند و می‌سازند. در گروه دستی انواع مختلفی وجود دارد.

نیروی محرکه در قیچی‌های گرد بر دستی: با به گردش درآوردن چرخ مدوری که روی ماشین تعبیه شده‌است، نیروی محرکه در قیچی گردبر دستی تأمین می‌شود. با انتقال این نیرو توسط واسطه‌های مکانیکی به محورها، تیغه‌ها در جهت مخالف یکدیگر می‌چرخند و در نتیجه، برشکاری انجام می‌شود.

در نوع قیچی گردبر ماشینی، نیروی محرکه انرژی الکتریسیته است که این انرژی پس از تبدیل به انرژی مکانیکی، محورهای قیچی را در جهت مخالف به حرکت درمی‌آورد و در نتیجه تیغه‌های قیچی را که روی محور نصب شده‌اند، می‌چرخاند.

همان‌طور که اشاره کردیم، دو محوری، که تیغه‌های قیچی به آن‌ها بسته شده‌است، با اعمال نیرو، مخالف جهت یکدیگر می‌چرخند (خواه نیروی اعمال شده دستی یا برقی باشد). چرخش تیغه‌ها در جهت مخالف موجب کشیدن ورق می‌شود و با تنظیم فاصله تیغه‌ها نسبت به ضخامت ورق، در چند مرحله عمل برش به صورت دایره انجام می‌گیرد.

ابزار برش قیچی‌های گرد بر را تیغه‌های گرد آن‌ها تشکیل می‌دهد. هر تیغه روی یک محور بسته می‌شود که وضعیت قرارگیری آن‌ها نسبت به هم متناسب با ضخامت ورق مورد برش متفاوت است. در زیر به شرح حالت‌های مختلف آن‌ها می‌پردازیم:

تیغه‌های استوانه‌ای که قطر آن‌ها ۵۰ تا ۱۱۰ میلی‌متر است، روی قیچی‌های گرد بر که دارای محورهای موازی هستند، نصب می‌شوند. ظرفیت برش این تیغه‌ها برای فولادهای کم کربن تا ضخامت ۴ میلی‌متر است.

تیغه‌های مخروطی روی قیچی‌های گرد بر با محورهای مایل نصب می‌شوند. این نوع قیچی‌های گرد بر معمولاً ورق‌های فلزی را بدون تغییر فرم سطحی به صورت دایره می‌برند و ظرفیت برش تیغه‌های آن‌ها نیز برای فولادهای کم کربن تا ۴ میلی‌متر است.

تیغه‌های مخصوص آجدار: نوع دیگری تیغه روی قیچی‌های گرد بر نصب می‌شود که برای سهولت در برشکاری و اصطکاک بیشتر با ورق تیغه زیرین آن را آجدار می‌سازند تا ضمن برش موجب حرکت ورق به سمت جلو شود.