Как сделать гильотину для металла в домашних условиях

Обновлено: 07.07.2024

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.

Самодельная ручная гильотина

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.

Основные узлы сабельной гильотины

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,
где:
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.

Ручная самодельная гильотина

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.

Роликовый нож для листового металла своими руками

Роликовый нож для листового металла своими руками – самодельный инструмент, востребованность в котором растет с каждым днем, что объясняется продуктивной скоростью работы подобного устройства и его простой конструкцией. Механическая основа предельно проста, и основывается на вращающихся в противоположных направлениях двух ножах по металлу, вдавливающихся в стальную плоскость заготовки, что приводит к ее разрезке.

Роликовый нож для листового металла своими руками

Классическая конструкция предусматривает установку крутящихся дисков сверху и снизу, классификация которых происходит по материалу изготовления:

Параллельно расположенные роликовые ножи – служат при нарезке стального полотна на полосы, с сохранением хорошего качества заготовки.
Роликовые ножи с одной наклонной кромкой — такая конструкция помимо нарезки, позволяет вырезать заготовки с округлыми формами.
Роликовые ножи с несколькими наклонными кромками — сохраняя маленький радиус, помогает изготавливать детали с изогнутыми линиями и округлыми формами.

Конструкция

Роликовые ножницы по металлу, своими руками собранные дома, имеют общую суть, которая остается неизменной — это наличие режущего ножа. Изготавливается он из стальных сплавов с максимальным порогом прочности и другими характеристиками которые должны быть выше по сравнению с аналогичными параметрами у стали, которая будет обрабатываться на станке для резки.

Устройство роликового ножа

На практике известно, что выпущенные на фабрике роликовые ножи для резки металла имеют ресурс около 30 км стальных листов, с оговоркой на максимальную толщину листа, которая не будет превышать 0,5 мм.

Соответственно если толщина материала выше, то и долговечность инструмента снижается. Однако ничто не мешает заточить инструмент и продлить тем самым ресурс его эксплуатации.

Необходимые материалы

Станок для резки листового металла, своими руками сконструированный дома, нуждается в ножах, спектр материала изготовления которых очень широк, и выбор одного из них главным образом зависит от вида и толщины материала, которые необходимо будет резать. Если работать придется с не самой прочной, тонкой листовой сталью, как например, алюминий, то идеальным вариантом станут самые простые подшипники. Но для нужного функционала роликового ножа им не хватает заточки, которую следует провести самостоятельно по всему торцу будущего инструмента.

Основной роликовый нож устанавливается на подвижную деталь конструкции с прижимной ручкой, при надавливании на которую происходит зажим заготовки между двумя режущими поверхностями. Диаметр подшипников непосредственно влияет на скорость производимой работы. То есть чем диаметр подшипника больше, тем выше будет производственная скорость на станке.

Изготовление роликового ножа по металлу своими руками

Для упрощения работы с инструментом и предания ей удобства неплохо бы оснастить листорез направляющей плоскостью.

Изготовление и установка данной детали не составляет большого труда, и взамен она очень упростит весь процесс. На выходе получается универсальный станок с роликовыми ножами, который может взаимодействовать с другим металлообрабатывающим оборудованием, которое так же без проблем конструируется в условиях дома.

Инструкция по изготовлению

Продающиеся в магазине фабричные модели резаков, даже в стандартной комплектации, обойдутся в большую сумму. Цена предложенных на рынке моделей стартует от 20000 руб. Такие условия не выгодны в приобретении инструмента для домашнего использования или в небольшую мастерскую, да и использоваться он будет крайне редко.

Для начала конструируется основное тело инструмента, которое каждый подбирает под себя. Изготавливается главный атрибут станка – роликовый нож для листового металла. Материал из которого будет изготовлена деталь напрямую воздействует на долговечность и производительность агрегата. Как упоминалось выше характеристики прочности должны быть значительно выше аналогичных характеристик нарезаемого им материала. В ином случае минимальной проблемой станет низкокачественный рез, вынуждающий мастера чистить и обрабатывать кромки каждой нарезанной заготовки.

Схема для сборки роликового ножа

Своими руками, роликовые ножницы по металлу, в большинстве своем, изготавливаются из подшипников. Заточка торцов детали формирует режущие поверхности. Главный ролик, подключенный к приводу, крепится непосредственно на ручку. Нижний же устанавливается на неподвижную нижнюю часть станка. При наличии навыков обработки железных сплавов изготовление подобного устройства займет максимум чуть более недели, включая настройку агрегата.

Особенности резки металла дома

Дисковые ножи являются прекрасной заменой ножниц по металлу, имея за собой ряд преимуществ:

Малые габариты и размеры.
Конструкционная простота.
Легкая регулировка.
Удобство и возможность работать с большим ассортиментом материалов.

Резка металла роликовым ножом

Резка листового металла, своими руками, в домашних условиях обычно проводиться фрезами или сверлами. Конечно, подобный подход помогает придать детали нужные очертания, а заодно отполировать поверхность. Однако гораздо практичнее будет своими руками один раз сконструировать станок с роликовыми ножами (если конечно речь касается не разрезания металлолома, так как там аккуратность не столь важна), уменьшая тем самым как время, отведенное на обработку, так и минимизируя количество мусора и дефектов, которые могут возникнуть при использовании ручного инструмента. Если говорить проще — дисковые ножи прекрасная замена ножницам по металлу и даже промышленной гильотине.

Попытка сделать ручную гильотину своими руками

Ручная гильотина для резки металла своими руками — не столь недостижимая цель. Нужно уметь работать со сваркой и некоторыми слесарными инструментами.

Металлообрабатывающие станки — дорогая и сложная техника, купить которую в состоянии не каждая мастерская, не говоря уже об отдельном человеке. Но многие из станков можно сделать самостоятельно. Например, ручная гильотина для резки металла своими руками — не столь и недостижимая цель. Все что нужно — умение работать со сваркой и некоторыми слесарными инструментами.

Естественно, совсем без финансовых вложений не обойтись. Ножи, к примеру, самостоятельно изготовить не выйдет никак. Это сложная деталь заводского производства, для которой требуется специальная сталь и станки для ее обработки. Но купить ножи для гильотины можно без труда на рынке, в интернете или в специализированных магазинах.

Если предлагают ножи для гильотины, отработавшие несколько лет на большом заводе, можете покупать, но с оглядкой на то, какой металл вы собираетесь резать на своем станке. Если кровельную сталь или профнастил, то покупайте без опасений. С таким заданием после заточки они справятся без труда. Но вот для резки арматуры, уголка или листа толще 1,5 мм потребуются новые ножи, без «рабочего стажа». Они стоят относительно недорого, и выбрать их можно как по длине, так и по углу заточки и высоте.

Сделанный из рессоры нож никогда не будет обладать возможностями заводского.

Многие умельцы под ножи используют различные металлические детали машин, например рессоры, сделанные из стали достаточной твердости. Но такие ножницы будут полезными только для грубого раскроя тонколистовой стали — добиться идеальной прямолинейности лезвия при отсутствии боковых отклонений в домашних условиях сложно, практически невозможно. Лучше остановиться на покупке ножей заводского изготовления. Особенности взаимодействия ножа и стального листа требуют особой прочности режущей кромки.

Возможности самодельной гильотины

Самодельная гильотина может работать как заводской станок. Это доказано конструкциями самодельных мастеров, которые способны резать металл не хуже промышленных станков. Наиболее распространены два вида гильотин — с прямым движением верхнего ножа и с угловым поворотом. Первый вид станков более точно соответствует названию — гильотина, и позволяет резать металл очень точно. Зато особенности второго типа дают возможность резать не только лист, но и арматуру, уголок довольно больших размеров.

Ограничения по размеру установлены на установки для резки металла своими руками чисто естественными причинами. В отличие от промышленных, которые имеют гидравлический, электрический или пневматический привод, самодельные оснащаются только механическими рычагом или педалью, а толщина раскраиваемого металла зависит от физической силы оператора.

Электромеханический привод можно смонтировать и в условиях кустарной мастерской, но гидравлику и пневматику установить очень сложно. Это доступно только мастерам высшей квалификации.

Гильотина своими руками может резать:

листовую черную и оцинкованную сталь толщиной до 1,5 мм;
алюминий;
нержавейку до 0,6 мм;
пластик;
картон.

Конструирование самодельного станка должно учитывать особенности уже работающих конструкций. Описание одного из вариантов гильотины приведено ниже.

Основные части гильотинных ножниц

станины;
рабочего стола;
вертикальных направляющих;
зубчатых реек;
редуктора;
рычага (педали);
линейки.

Рабочий стол

Основанием служит металлический стол из плиты толщиной не менее 10 мм. Деревянный щит, даже большой толщины использовать нежелательно. Дерево пружинит и может коробиться при перепадах влажности, а для резки металла важно, чтобы станок находился в строго определенном положении.

К плите привариваются две направляющие трубки круглого или прямоугольного сечения, или прутка, по которым будет двигаться верхняя балка с ножом. Если используется трубка, то она должна быть толстостенной.

Чтобы при сваривании трубка не деформировалась, внутрь следует установить болт меньшего диаметра или стальной пруток.

Направляющие должны быть строго параллельными между собой и перпендикулярными по отношению к плоскости стола.

Горизонтальная балка, к которой будет крепиться верхний нож, должна перемещаться по направляющим без сопротивления, но и без люфтов. Это обеспечат наваренные на торцы или вмонтированные в балку втулки, в которые и вставляются направляющие с минимальным зазором. Внутренняя часть втулки и поверхности направляющих шлифуются и смазываются.

Привод

Вертикальное усилие на балку передается посредством зубчатых реек, приваренных на торцах. Для обеспечения равномерного движения балки, рейки должны быть по обе ее стороны. Усилие на рейку передается с шестерни, соединенное непосредственно с рычажным механизмом, или с редукционной шестерней. Используя различное соотношение рычагом и диаметры шестерней, можно добиться желаемого усилия на ноже при минимальном воздействии на привод.

Чтобы обе приводные шестерни вращались равномерно, они соединены валом, который проходит под столом. Вместо приводного рычага можно использовать педаль. Чтобы балка не опускалась самостоятельно, устанавливаются фиксаторы верхнего положения или возвратные пружины.

Ножи, как уже упоминалось, используются промышленного изготовления. Они заточены в заводских условиях под определенным углом, который необходимо сохранять при повторной заточке. Они закрепляются на станине и балке болтами, отверстия под которые предусмотрены при изготовлении.

Зазор между ножами регулируется в пределах 0,1-0,7 мм, в зависимости от толщины листа.

На заводских гильотинах наклон верхнего ножа от вертикали регулируется и составляет 1-3 0 . В домашних условиях такой точности добиться невозможно, поэтому нож устанавливается строго вертикально. При небольших толщинах обрабатываемого листа незначительное увеличение требуемого усилия практически незаметно.

Сабельные ножницы

Разновидностью ножниц для металла, работающими по принципу гильотины, является станок, в котором верхний нож движется не по направляющим, а по дуге, вокруг поворотной оси, на которой закреплен один из концов ножа. По своей конструкции он напоминает фоторезак, который когда-то использовался для обрезки фотографий.

Второй конец ножа соединен непосредственно с рукояткой рычага. Нож действует на лист металла не одновременно по всему резу, а постепенно, что позволяет раскраивать металл значительной толщины при не слишком большом усилии. Регулируя зазор между ножами можно добиться довольно приличных результатов по точности реза и отсутствию боковых деформаций в рабочей зоне.

Как правило, верхний нож ставиться на подшипник и силы трения не увеличивают усилия оператора, необходимого для резки.

Как сделать самодельную гильотину по металлу?

Представленная гильотина, сделанная своими руками, работает по принципу рычажных ножниц, рассчитана для резки листового металла с толщиной не более 3 мм.

Она изготовлена из подручных средств, в частности из старого напильника и обрезков металлоконструкций.

Изготовление гильотины состоит из нескольких этапов. Сначала обязательно необходимо провести чертежные работы с целью точного определения габаритов изделия. Применяемый масштаб 1:1.

Также рекомендуется начертить кинематическую схему, с помощью которой можно будет определить динамические параметры подвижных деталей без учета действующих сил.

Нанесенные на бумагу чертежи деталей распечатываются на принтере, а затем вырезаются. Из вырезанных деталей собирается макет станка. Делается это для того, чтобы убедиться в правильности произведенных расчетов и точном соответствии габаритов, каждой отдельно взятой составляющей в контексте функционирования всего механизма в целом.

Очень важно определить показатель уровня реза. Он будет находится, на пересечении подвижного лезвия с основанием, которое условно обозначено проведенной карандашом линией.

Следующим этапом является подбор подходящих по размерам кусков металлолома с последующим шаблонным нанесением на них контуров будущих составляющих. Именно в этот момент бумажные обрезки из под мультипликации превращаются в важны трафарет.

В данном случае в роли заготовки выступили обрезки уголка и завалявшийся листовой кусок железа. И в результате интенсивных работ болгаркой либо газовым резаком были получены основные детали металлических ножниц. Это два уха, рукоятка, держатель тела и непосредственно само тело.

К телу гильотины крепится основание из двух обваренных уголков. Их толщина – 50 мм. Обратите внимание на учтенное пространство для заходов в режиме: «лист наверх», «лист вниз». Также предусмотрено свободное место для напильника. При этом исходить надо из параметров его толщины плюс необходимый зазор.

Затем при помощи крепежных болтов происходит процесс последовательной сборки. Рукоятка посредством двух ушей крепится к основной конструкции ножниц. После чего к ней же прикручивается один конец держателя тела. Второй стыкуется с рукояткой.

В итоге должен получиться, вот такой экземпляр. При условии недопущения ошибок на предыдущих этапах, момент полного прорезания должен происходить при достижении ручкой горизонтального положения. Также должно быть достигнуто минимальное перемещение рукояти на фоне максимального хода по радиусу.

Заготовкой для двух лезвий послужил обыкновенный старый, а потому сточенный, напильник. Для начала его следует разрезать на две части. В каждой из них сверлится по три отверстия для крепления. После этого происходит формирование профиля лезвия и непосредственная заточка кромок.

На изображениях показаны места крепления двух режущих ножей. Движению верхнего ножа не должны препятствовать остальные детали станка. Важно подвести профиль таким образом, чтобы по всей ширине реза, взаимодействие ножей происходило под углом в 6-8 градусов.

Готовые к работе самодельные рычажные ножницы при помощи зажимов или специально для этого просверленных отверстий надежно фиксируются на рабочей поверхности верстака.

При условии соблюдения основных технологических правил во время изготовления станка, он обязательно покажет очень высокую эффективность. И с легкостью будет резать как бумажные листики, так и 3-миллимитровое железо.

Читайте также: