Рубка металла.цель и назначение слесарной рубки. Основные виды слесарных операций Как происходит раскрой металла на гильотине

Самая распространённая операция, связанная с обработкой металла – это его раскрой. Наиболее простым и производительным методом её выполнения является рубка металла на гильотине. На этом оборудовании можно осуществлять резку:

• листового металла;
• арматуры;
• металлопроката и т. п.

Это метод позволяет выполнить точный разрез металла большой толщины в продольном или поперечном направлении. При этом не теряются прочностные характеристики получаемых изделий. Кроме того, резка с помощью гильотины является значительно более дешевой операцией по сравнению с другими популярными методами раскроя: лазерным или плазменным.

Определение

Рубка металла — это операция, заключающаяся в отделении от металлической заготовки какой-либо её части по заранее нанесённой разметке. Такой способ обработки металлических заготовок является очень экономичным, так как значительно уменьшает затраты на дополнительную обработку. Это приводит к снижению стоимости готовой продукции.

Способы рубки металла

Существуют два способа рубки металла:

• ручной;
• с помощью гильотины.

Ручной метод рубки металла

Этот метод подразумевает использование слесарного зубила, крейцмейселя и молотка. Операция выполняется на стальной плите или при помощи слесарных тисков. Применяется в единичном производстве при отсутствии специализированного оборудования. Характеризуется низкими качеством и производительностью и высокой трудоёмкостью.

Рубка металла гильотиной

Рубка металла гильотиной является очень популярной операцией на производстве. С помощью гильотины осуществляются резы в поперечном и продольном сечениях и производятся детали простых геометрических форм, ограниченных прямыми линиями. Использование этого оборудования позволяет делать разрезы чёткими и точными. Детали не будут иметь повреждений кромки: сколов, зазубрин и других дефектов вдоль линии среза.

Применяемое оборудование

В промышленности применяются следующие виды гильотин:

• ручные:
• пневматические;
• гидравлические;
• электромеханические.

Принцип действия оборудования следующий. Рольганг подаёт предназначенный для обработки металл, который фиксируется прижимным устройством. На место реза опускается массивный нож, длина которого превышает ширину обрабатываемого листа. Он создаёт высокое давление и, благодаря этому, разрубает прокат максимально ровно. Металл при таком методе обработки не образует заусениц и не сминается. Оборудование оснащается механическим, гидравлическим или пневматическим приводом. При эксплуатации предпочтение отдаётся автоматической гильотине, т. к. она обладает разными функциональными настройками.

Рубкой называется операция по снятию с заготовки слоя материала, а также разрубание металла (листового, полосового, профильного) на части режущими инструментами (зубилом, крейц- мейселем или канавочником при помощи молотка). Точность обработки при рубке не превышает 0,7 мм. В современном машиностроении к процессу рубки металла прибегают лишь в тех случаях, когда заготовка по тем или иным причинам не может быть обработана на металлорежущих станках. Рубкой выполняют следующие работы : удаление лишних слоев материала с поверхностей заготовок (обрубка литья, сварных швов, прорубание кромок под сварку и пр.); обрубку кромок и заусенцев на кованых и литых заготовках; разрубание на части листового материала; вырубку отверстий в листовом материале; прорубание смазочных канавок и др.

Производится рубка в тисках на плите или на наковальне. Заготовки больших размеров при рубке закрепляют в стуловых тисках. Обрубка литья, сварных швов и приливов в крупных деталях осуществляется на месте. Ручная рубка весьма тяжелая и трудоемкая операция, поэтому необходимо стремиться максимально ее механизировать.

Инструменты, применяемые при рубке

Инструменты, применяемые при рубке, относятся к режущим, они изготавливаются из углеродистых инструментальных сталей марок У7, У8, У8А. Твердость рабочей части режущих инструментов после термической обработки должна составлять не менее HRC 53… 56 на длине 30 мм, а ударной части — HRC 30… 35 на длине 15 мм. Размеры режущих инструментов для рубки зависят от характера выполняемых работ и выбираются из стандартного ряда. В качестве ударного инструмента при рубке используют молотки различных размеров и конструкций. Наиболее часто при рубке используют слесарные молотки с круглым бойком различной массы.

Слесарное зубило (рис. 2.20) состоит из трех частей: рабочей, средней, ударной. Как и при любой обработке резанием, режущая часть инструмента представляет собой клин (рис. 2.20, а).

Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения клина и направления действия силы, приложенной к его основанию. Различают два основных вида работы клина при рубке:

Ось клина и направление действия силы, приложенной к нему, перпендикулярны к поверхности заготовки. В этом случае заготовка разрубается на части (рис. 2.20, б);

Ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию, образуют с поверхностью заготовки угол, меньший 90°. В этом случае с заготовки снимается стружка (рис. 2.20, в).

Плоскости, ограничивающие режущую часть инструмента (см. рис. 2.20, в), называются поверхностями. Поверхность, по которой сходит стружка в процессе резания, называется передней, а противоположная ей поверхность, обращенная к обрабатываемой поверхности заготовки, — задней. Их пересечение образует режущую кромку инструмента. Угол между поверхностями, образующими рабочую часть инструмента, называется углом заострения и обозначается греческой буквой b (бета). Угол между передней и обработанной поверхностями называется углом резания и обозначается буквой 8 (дельта). Угол между передней поверхностью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно поверхности резания, называется передним углом и обозначается буквой у (гамма).

Угол, образуемый задней и обработанной поверхностями, называется задним углом и обозначается буквой а (альфа).

Чем меньше угол заострения режущего клина, тем меньшее усилие необходимо прикладывать при резании. Однако с уменьшением угла резания уменьшается и поперечное сечение режущей части инструмента, а следовательно, и его прочность. В связи с этим величину угла заострения необходимо выбирать с учетом твердости обрабатываемого материала, которая определяет силу резания, необходимую для отделения слоя металла с поверхности заготовки, и силу удара по инструменту, необходимую для создания усилия резания.

С увеличением твердости материала необходимо увеличивать и угол заострения режущего клина, так как сила удара по инструменту достаточно велика и его поперечное сечение должно обеспечить необходимую для восприятия этой силы площадь поперечного сечения. Значения этого угла для различных материалов составляют приблизительно: чугун и бронза — 70°; сталь средней твердости — 60°; латунь, медь — 45°; алюминиевые сплавы — 35°.

Задний угол а определяет величину трения между задней поверхностью инструмента и обрабатываемой поверхностью заготовки, его величина колеблется в пределах от 3 до 8 Регулируется величина заднего угла изменением наклона зубила относительно обрабатываемой поверхности.

Крейцмейселъ (рис. 2.21) отличается от зубила более узкой режущей кромкой. Крейцмейсель применяют для вырубания канавок, прорубания шпоночных пазов и тому подобных работ. С целью предупреждения заклинивания крейцмейселя при работе его рабочая часть имеет постепенное сужение от режущей кромки к рукоятке. Термическая обработка рабочей и ударной частей, а также геометрические параметры режущей части и порядок определения углов заострения режущей части у крейцмейселей точно такие же, как и у зубила.

Канавочник (рис. 2.22) применяется для вырубания смазочных канавок во вкладышах и втулках подшипников скольжения и профильных канавок специального назначения. Режущие кромки ка- навочника могут иметь прямолинейную или полукруглую форму, которая выбирается в зависимости от профиля прорубаемой канавки. Канавочник отличается от зубила и крейцмейселя только формой рабочей части. Требования в отношении термической обработки и выбора углов заточки для канавочников такие же, как для зубила и крейцмейселя.

Слесарные молотки (рис. 2.23) применяются при рубке в качестве ударного инструмента для создания силы резания и бывают двух видов — с круглым (рис. 2.23, а) и квадратным (рис. 2.23, б) бойком. Противоположный бойку конец молотка называют носком, он имеет клинообразную форму и скруглен на конце. Молоток закрепляют на ручке, которую при работе удерживают в руке, нанося удары по инструменту (зубилу, крейцмейселю, канавочнику). Для надежного удерживания молотка на рукоятке и предупреждения его соскакивания во время работы используют деревянные или металлические клинья (обычно один-два клина), которые забивают в рукоятку (рис. 2.23, в) там, где она входит в отверстие молотка.

Рубку заготовок небольшого размера (до 150 мм) из листового материала, широких поверхностей стальных и чугунных заготовок небольших размеров, а также прорубание канавок во вкладышах подшипников выполняют в тисках.

На плите или наковальне выполняют разрубание заготовок на части или вырубание по контуру заготовок из листового материала. Рубку на плите применяют в тех случаях, когда обрабатываемую заготовку невозможно или сложно закрепить в тисках.

Для того чтобы придать рабочей части зубила, крейцмейселя или канавочника необходимый угол заострения, нужно произвести его заточку.

Заточка режущего инструмента осуществляется на заточных станках (рис. 2.24, а). Затачиваемый инструмент устанавливают на подручник 3 и с легким нажимом медленно перемещают его по всей ширине шлифовального круга. В процессе заточки инструмент периодически охлаждают в воде.

Заточку поверхностей режущего клина ведут поочередно — то одну сторону, то другую, что обеспечивает равномерность заточки и получение правильного угла заострения рабочей части инструмента. Шлифовальный круг в процессе работы должен быть закрыт кожухом 2. Защита глаз от попадания абразивной пыли производится с помощью специального защитного экрана 1 или защитных очков. Контроль угла заострения режущего инструмента в процессе заточки осуществляют при помощи специального шаблона (рис. 2.24, б).

К атегория:

Рубка металла

Общие понятия о рубке в слесарном деле

Рубкой называется обработка металла режущим и ударным инструментом, в результате которой удаляются (срубаются, вырубаются) излишние слои металла или разрубается на части металл, предназначенный для дальнейшей обработки и использования. В качестве режущего инструмента в слесарном деле употребляется обычно зубило или крейдмейсель, а в качеству ударного инструмента - простые или пневматические молотки.

При помощи рубки можно производить:
— удаление (срубание) излишних слоев металла с поверхностей заготовок;
— выравнивание неровных и шероховатых поверхностей;
— удаление твердой корки и окалины;
— обрубание кромок и заусениц на кованых и литых заготовках;
— обрубание после сборки выступающих кромок листового материала, концов полос и уголков;
— разрубание на части листового и сортового материала;
— вырубание отверстий в листовом материале по намеченным контурам;
— прирубание кромок в стык под сварку;
— срубание головок заклепок при их удалении;
— вырубание смазочных канавок и шпоночных пазов.

Рубка производится в тисках, на плите или на наковальне; громоздкие детали могут обрабатываться рубкой в месте их нахождения. Для рубки лучше всего подходят стуловые тиски; на параллельных тисках производить рубку не рекомендуется, так как их основные части - губки, изготовленные из серого чугуна, часто не выдерживают сильных ударов и ломаются.

Обрабатываемая рубкой деталь должна быть неподвижна. Поэтому небольшие детали зажимают в тиски, а крупные детали кладут на верстак, плиту или наковальню или же ставят на пол и хорошо укрепляют. Независимо от того, где производится рубка, установка деталей по высоте должна быть сделана в соответствии с ростом работающего.

Приступая к рубке, слесарь прежде всего подготовляет свое рабочее место. Достав из верстачного ящика зубило и молоток, он кладет зубило на верстак по левую сторону тисков режущей кромкой к себе, а молоток - с правой стороны тисков бойком, направленным в сторону тисков.

При рубке надо стоять у тисков прямо и устойчиво, так, чтобы корпус был левее оси тисков.

Рис. 1. Прием рубки: а - локтевой замах, б - плечевой замах, в - правильное положение ног работающего при рубке, г - держание зубила

Левую ногу выставляют на полшага вперед, а правую, которая служит главной опорой, слегка отставляют назад, раздвинув ступни ног под углом примерно так, как показано на рис. 1, в.

Зубило держать в руках так, как показано на рис. 1, г, свободно, без излишнего зажима. Во время рубки смотрят на рабочую часть зубила, точнее, в место рубки, а не на ударную часть, по которой ударяют молотком. Рубить надо только остро заточенным зубилом; тупое зубило соскальзывает с обрубаемой поверхности, рука от этого быстро устает, в результате теряется правильность удара.

Глубина и ширина снимаемого зубилом слоя металла (стружки) зависят от физической силы работающего, размеров зубила, веса молотка и твердости обрабатываемого металла. Молоток выбирают по весу, величину зубила - по длине его режущей кромки. На каждый миллиметр длины режущей кромки зубила требуется 40 г веса молотка. Для рубки обычно употребляют молотки весом 600 г.

В зависимости от порядка операций рубка может быть черновой и чистовой. При черновой рубке сильными ударами молотка снимают за один проход слой металла толщиной от 1,5 до 2 мм. При чистовой рубке за проход снимают слой металла толщиной от 0,5 до 1,0 мм, нанося более легкие удары.

Для получения чистой и гладкой поверхности рекомендуется при рубке стали и меди смачивать зубило машинным маслом или мыльной водой; чугун следует рубить без смазки. Хрупкие металлы (чугун, бронза) надо рубить от края к середине. Во всех случаях при подходе к краю детали не следует дорубать поверхность до конца, надо оставлять 15-20 мм для продолжения рубки с противоположной стороны. Этим предупреждается скалывание и выкрашивание углов и ребер обрабатываемой детали. В конце рубки металла, как правило, нужно ослаблять удар молотком по зубилу.

Рубка в тисках производится либо по уровню губок тисков, либо выше этого уровня - по намеченным рискам. По уровню тисков чаще всего рубят тонкий полосовой или листовой металл, выше уровня тисков (по рискам) -широкие поверхности заготовок.

При обрубании широких поверхностей для ускорения работы следует пользоваться крейцмейселем и зубилом. Сначала прорубают крейцмейселем канавки необходимой глубины, причем расстояние между ними должно быть равно 1Д длины режущей кромки зубила. Образовавшиеся выступы срубают зубилом.

Чтобы правильно производить рубку, нужно хорошо владеть зубилом и молотком: это значит правильно держать зубило и молоток, правильно двигать кистью руки, локтем и плечом и точно, без промаха, ударять молотком по зубилу.

делия металлической стружки, которое и представляет сооой сущность процесса резания.

Применяемый при рубке инструмент - зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен. Клин как основа всякого режущего инструмента должен быть прочным и правильным по форме - иметь переднюю и заднюю грани, режущую кромку и угол заострения.

Передней и задней гранями клина называются две образующие плоско сти, пересекающиеся между собой под определенным углом. Грань, которая при работе обращена наружу и по которой сходит стружка, называется передней; грань, обращенная к обрабатываемому предмету,- задней.

Режущая кромка - это острое ребро инструмента, образуемое пересечением передней и задней граней. Поверхность, которая образуется на обрабатываемой детали непосредственно режущей кромкой инструмента, называется поверхностью резания.

Нормальные условия резания обеспечиваются благодаря наличию у режущего инструмента переднего и заднего углов.

На рис. 2 показаны углы режущего инструмента.

Передний угол - это угол, который находится между передней гранью клина и плоскостью, перпендикулярной к поверхности резания; обозначается буквой г (гамма).

Задний угол - угол, образуемый задней гранью клина и поверхностью резания; обозначается буквой а (альфа).

Угол заострения - угол между передней и задней гранями клина; обозначается буквой р (бета). деление слоя металла от остальной его массы происходит следующим образом. Клинообразное стальное тело режущего инструмента под действием определенной силы давит на металл и, сжимая его, сначала смещает, а затем скалывает частицы металла. Ранее отколовшиеся частицы вытесняются новыми и перемещаются вверх по передней грани клина, образуя стружку.

Рис. 2. Схемы резания и углы режущего инструмента

Скалывание частиц стружки происходит по плоскости скалывания MN, расположенной под углом к передней грани клина. Угол между плоскостью скалывания и направлением движения инструмента называется углом скалывания.

Рассмотрим действие клина при работе простого строгального резца (рис. 3). Предположим, что с заготовки А требуется снять определенный слой металла резцом. Для этого устанавливают на станке резец так, чтобы он срезал металл до заданной глубины, и действием определенной силы Р сообщают ему непрерывное движение по направлению, показанному стрелкой.

Резец из прямоугольною бруска, лишенный углов клина, не отделяет стружку от металла. Он мнет и давит снимаемый слой, рвет и поргит обрабатываемую поверхность. Ясно, что таким инструментом работать нельзя.

На рис. 54 показан резец с рабочей частью, заточенной в форме клина. Резец легко отделяет стружку от остальной массы металла, причем стружка свободно сходит по резцу, оставляя гладкую обработанную поверхность.

Зубило. Слесарное зубило является ударным режущим инструментом, применяемым при рубке металлов. На рис. 55, а дан чертеж зубила. Конец рабочей части зубила имеет клиновидную форму, которая создается заточкой под определенным углом двух симметричных поверхностей. Эти поверхности рабочей части называются гранями зубила. Грани в пересечении образуют острое ребро, называемое режущей кромкой зубила.

Грань, по которой при рубке сходит стружка, называется передней, а грань, обращенная к обрабатываемой поверхности,- задней. Угол а, образуемый гранями зубила, называется углом заострения. Угол заострения зубила выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого металла. Для твердых и хрупких металлов угол а должен быть больше, чем для мягких и вязких металлов: для чугуна и бронзы угол а принимают 70°, для стали - 60°, меди и латуни - 45°, алюминия и цинка-35°, форма средней части зубила такова, что позволяет удобно и крепко держать его в руке во время рубки. Боковые стороны зубила должны иметь закругленные и зачищенные ребра.

Рис. 3. Резец в процессе резания: Л - изделие, 1 -резец, 2- глубина снимаемого слоя, Р - сила, действующая при резании

Ударная часть зубила имеет вид усеченного конуса неправильной формы с полукруглым верхним основанием. При такой форме ударной части сила удара молотком по зубилу используется с наилучшим результатом, так как удар всегда приходится по центру ударной части.

Рис. 4. Зубило (а) и крейцмейсель (б) Размеры зубил в мм

При рубке металла зубило держат в левой руке за среднюю часть, свободно обхватывая ее всеми пальцами так, чтобы большой палец лежал на указательном (рис. 56) или на среднем, если указательный палец находится в вытянутом положении. Расстояние от руки до ударной части зубила должно быть не менее 25 мм.

Рис. 5. Положение зубила при рубке: а - рубка по уровню тисков, 6 - рубка по риске

Рис. 6. Установка зубила на обрабатываемый предмет но отношению к губкам тисков

Для рубки зубило устанавливают на обрабатываемый предмет, как правило, с наклоном задней грани к обрабатываемой поверхности под углом, но не более 5° . При таком наклоне задней грани угол наклона зубила (его оси) будет составляться из суммы заднего угла и половины угла заострения. Например, при угле заострения в 70° угол наклона будет 5 + 35°, т. е. 40°. По отношению к линии губок тисков зубило устанавливают под углом 45°.

Правильная установка зубила способствует полному превращению силы удара молотком в работу резания при наименьшей утомляемости работающего. На практике угол наклона зубила не измеряется, но правильность наклона ощущается работающим, особенно при надлежащем навыке. Если угол наклона слишком велик, зубило глубоко врезается в металл и медленно перемещается вперед; если же угол наклона мал, зубило стремится вырваться из металла, соскользнуть с его поверхности.

Наклон зубила к обрабатываемой поверхности и относительно губок тисков направляется движением левой руки в ходе рубки.

Крейцмейсель. Крейцмейсель по существу является зубилом, имеющим узкое лезвие. Применяется он для прорубания узких канавок и шпоночных пазов. Углы заточки крейцмейселя такие же, как у зубила. Иногда крейцмейсель используется взамен зубила, например, когда зубило по ширине режущей кромки велико или когда по условиям работы применять его неудобно.

Рис. 7. Заточка зубила (крейцмейселя) на заточном станке и шаблон для проверки правильности заточки

Для прорубания полукруглых, острых и других канавок применяют крейцмейсели специальной формы, называемые кана-вочниками.

Заточка зубила и крейцмейселя. Во время работы зубила и крейцмейселя происходит истирание их граней, мелкий излом режущей кромки и скругление вершины угла заострения. Режущая кромка теряет остроту, и дальнейшая работа инструментом становится малопроизводительной, а иногда и невозможной. Работоспособность затупившегося инструмента восстанавливается заточкой.

Заточка зубила производится на шлифовальном круге - на заточном станке. Взяв зубило в руки, как показано на рис. 7, накладывают его на вращающийся круг и с легким нажимом медленно передвигают влево и вправо по всей ширине круга. Во время заточки зубило повертывают то одной, то другой гранью, попеременно их затачивая. Сильно нажимать зубилом на круг нельзя, так как это может привести к сильному перегреву инструмента и потере его рабочей частью первоначальной твердости.

По окончании заточки снимают с режущей кромки зубила заусенцы, осторожно и попеременно накладывая грани на вращающийся шлифовальный круг. Режущую кромку зубила после заточки заправляют на абразивном бруске.

Зубило можно затачивать с подачей охлаждающей жидкос/и и на сухом круге. В этом случае необходимо охлаждать затачиваемое зубило, отрывая его от круга и опуская в воду.

Затачивая зубило, нужно внимательно следить за тем, чтобы режущая кромка была прямолинейной, а грани - плоскими, с одинаковыми углами наклона; угол заострения должен соответствовать твердости обрабатываемого металла. Угол заострения при заточке проверяется шаблоном.

Крейцмейсель затачивают так же, как и зубило.

Слесарные молотки. Раньше уже указывалось, что в слесарном деле употребляют два типа молотков - с круглым и квадратным бойками. Противоположный бойку конец молотка называется ноской. Носок имеет клинообразную форму и скруглен на конце. Им пользуются при расклепывании, правке и вытягивании металла. Во время рубки ударяют по зубилу или крейц-мейселю только бойком молотка.

Способы держания молотка. Молоток держат за ручку в правой руке на расстоянии 15-30 мм от конца ручки. Последнюю обхватывают четырьмя пальцами и прижимают к ладони; большой палец накладывают на указательный, все пальцы крепко сжимают. Они остаются в таком положении как при замахе, так и при ударе. Этот способ называется «держание молотка без разжатия пальцев» (рис. 9, а).

Рис. 8. Слесарные молотки: а - с круглым бойком, б - с квадратным бойком, в - заклинивание молотка на ручке

Есть и другой способ, предусматривающий два приема. При этом способе в начале замаха, когда кисть руки движется вверх, ручка молотка обхватывается всеми пальцами. В дальнейшем по мере подъема руки вверх сжатые мизинец, безымянный и средний пальцы постепенно разжимаются и поддерживают наклонившийся назад молоток (рис. 9,б). Затем молотку дают толчок. Для этого сперва сжимают разжатые пальцы, потом ускоряют движение всей руки и кисти. В результате получается сильный удар молотком.

Рис. 9. Способы держания молотка при рубке: а - без разжатия пальцев, б -с разжатием пальцев

Удары молотком. При рубке удары молотком могут производиться с кистевым, локтевым или плечевым замахом.

Кистевой замах осуществляется движением только кисти руки.

Локтевой замах производится локтевым движением руки - сгибанием ее и последующим быстрым разгибанием. При локтевом замахе действуют пальцы руки, которые разжимаются и сжимаются, кисть (движение ее вверх, а затем вниз) и предплечье. Для получения сильного удара разгибающее движение рук должно производиться достаточно быстро. Упражнениями в локтевом замахе хорошо развивается локтевой сустав вместе с кистью и пальцами.

Плечевой замах - это полный замах всей рукой, в котором участвуют плечо, предплечье и кисть.

Применение того или иного замаха определяется характером работы. Чем более толстые слои металла снимаются с обрабатываемой поверхности, тем больше необходимость в наращивании силы удара, следовательно, в увеличении замаха; однако неправильным применением широкого замаха можно испортить обрабатываемую деталь и инструмент и без надобности быстро утомиться. Нужно научиться точно соразмерять силу удара соответственно характеру выполняемой работы.

Удар молотком по зубилу следует производить локтевым замахом с разжатием пальцев; при таком ударе можно рубить довольно долго, не утомляясь. Удары должны быть размеренными, меткими и сильными.

Производительность рубки зависит от действующей на зубило силы удара молотком и от количества ударов в минуту. При рубке в тисках делают от 30 до 60 ударов в минуту.

Сила удара определяется весом молотка (чем тяжелее молоток, тем сильнее удар), длиной ручки молотка (чем длиннее ручка, тем сильнее удар), длиной руки работающего и величиной замаха молотком (чем длиннее рука и чем выше замах, тем сильнее удар).

При рубке необходимо действовать обеими руками согласованно. Правой рукой нужно точно и метко ударять молотком по зубилу, левой рукой в промежутки между ударами перемещать зубило по металлу.

Рубкой называется операция, при которой с помощью зубила и слесарного молотка с заготовки удаляют слои металла или разрубают заготовку.

Физической основой рубки является действие клина, форму которого имеет рабочая (режущая) часть зубила. Рубка приме­няется в тех случаях, когда станочная обработка заготовок трудно выполнима или нерациональна.

С помощью рубки производится удаление (срубание) с за­готовки неровностей металла, снятие твердой корки, окалины, острых кромок детали, вырубание пазов и канавок, разруба­ние листового металла на части.

Рубка производится, как правило, в тисках. Разрубание листового материала на части может выполняться на плите.

Основным рабочим (режущим) инструментом при рубке явля­ется зубило, а ударным - молоток.

Слесарное зубило (рисунок 8) изготавливается из инструменталь­ной углеродистой стали У7А или У8А. Оно состоит из трех частей: ударной, средней и рабочей. Ударная часть 1 выполняется суживающейся кверху, а вершина ее (боек) - закругленной; за среднюю часть 2 зубило держат во время рубки; рабочая (режущая) часть 3 имеет клиновидную форму.

Рисунок 8 Слесарное зубило

Угол заострения выбирается в зави­симости от твердости обрабатываемого материала. Для наиболее распространенных материалов рекомендуются следующие углы заострения:

Для твердых материалов (твердая сталь, чугун) - 70°;

Для материалов средней твердости (сталь) - 60°;

Для мягких материалов (медь, латунь) - 45°;

Для алюминие­вых сплавов - 35°.

Крейцмейсель - зубило с узкой режущей кромкой (рисунок 10), предназначенное для вырубания узких канавок, шпоночных пазов малой точности и срубания головок заклепок. Такое зубило может применяться и для снятия широких слоев металла: сна­чала прорубают канавки узким зубилом, а оставшиеся выступы срубают широким зубилом.

Слесарные молотки , используемые при рубке металлов, бы­вают двух типов: с круглым и с квадратным бойком. Основной характеристикой молотка является его масса.

Молотки с круглым бойком имеют номер: с 1-го по 6-й . Номинальный вес молотка № 1 - 200 г; №2 - 400 г; №3 - 500 г; № 4 - 600 г; № 5 - 800 г; № 6 - 1000 г. Молотки с квадратным бойком имеют номера с 1-го по 8-й и вес от 50 до 1000 г.

Материал молотков - сталь 50 (не ниже) или сталь У7.

Рабочие концы молотков термически обработаны до твердости HRC 49-56 на длине, равной 1/5 общей длины молотка с обоих концов.

На слесарных работах применяют молотки с круглым бойком № 2 и 3, с квадратным бойком № 4 и 5. Длина ручки молотка примерно 300-350 мм.

3.4 Резка металлов

Резание - слесар­ная операция по разделению целого куска (заготовки, де­тали) на части. Выполняется без снятия стружки: кусач­ками, ножницами и труборезами и со снятием стружки: ножовками, пилами, фрезами и специальными способами (газовая резка, анодно-механическая и электроискровая резки, плазменная резка).

Проволока разрезается острогубцами (кусачками), ли­стовой материал - ножницами; круглый, квадратный, ше­стигранный и полосовой материал небольших сечений - ручными ножовками, а больших сечений на отрезных станках с ножовочными полотнами, круглыми дисковыми пилами, специальными способами.

Сущность операции разрезания металла острогубцами (ку­сачками) и ножницами заключается в разделении проволоки, лис­тового или полосового металла на части под давлением двух движущихся навстречу друг другу клиньев (режущих ножей).

Острогубцами режут (откусывают) стальные детали круглого сечения и проволоку. Изготавливают их длиной 125 и 150 мм (для откусывания проволоки диаметром до 2 мм) и длиной 175 и 200 мм (для диаметров до 3 мм).

Режущие кромки губок прямолинейны и остро заточе­ны под углом 55-60°. Изготавливают кусачки из инструментальной углероди­стой стали У7, У8 или стали 60-70. Губки термически обработаны до твердости HRC 52-60.

Ножницы ручные предназначены для разрезания ли­стовой мягкой малоуглеродистой стали, латуни, алюминия и других металлов. Изготавливают длиной 200 и 250 мм для разрезания металла толщиной до 0,5 мм, 320 мм (для тол­щины до 0,75 мм), 400 мм (для толщины до 1 мм).

Материал ножниц - сталь 65, 70. Лезвия ножниц термически обрабо- таны до твердости HRC 52-58. Режущие кромки лезвий остро заточены под уг­лом 70°. Лезвия ножниц в закрытом состоянии взаимно перекрываются, причем перекрытие на концах не превы­шает 2 мм.

Стуловыми ножницами режут листовой металл толщи­ной до 3-5 мм. Одна из ручек ножниц изогнута под углом 90° и жестко крепится к столу или другому основанию. Длина рабочей ручки ножниц - 400-800 мм, режущей части - 100-300 мм.

Рычажные ножницы применяют для резки листового металла толщиной до 5 мм. Ножницы изготавливают из ин­струментальной стали У8А и обрабатывают термически до твердости HRC 52-58. Угол заострения режущих кромок ножей 75-85°.

Труборезы предназначены для резания вруч­ную тонкостенных(газовых) труб из мягкой стали, реза­ние выполняется без снятия стружки. Выпускают двух размеров: для резания труб от 1/2 до 2" и для труб - от 1 до 3".

Основные части трубореза - ролики: один режущий (рабочий) и два направляющие. Труба разрезается рабочим роликом; при этом она за­крепляется на направляющих роликах и поджимается винтом.

Ручная ножовка (рисунок 9, а) применяется для разрезания сравнительно толстых листов металла и круглого или профиль­ного проката. Ножовкой можно производить также прорезание шлицев, пазов, обрезку и вырезку заготовок по контуру и дру­гие работы. Изготавливают их из сталей У8-У12 или 9ХС с твердостью режущей части HRC 58-61, сердцевины - HRC 40-45. Она состоит из рамки 1 , натяжного винта с бараш­ковой гайкой 2, рукоятки 6, ножовочного полотна 4, которое вставляется в прорези головок 3 и крепится штифтами 5.

Рисунок 9 Ручная ножовка а – устройство, б - углы заточки, в – разводка зубьев «по зубу», г – разводка зубьев «по полотну».

Каждый зуб полотна имеет форму клина (резца). На нем, как и на резце, различают задний угол α, угол заострения β , передний угол γ и угол резания δ= α + β (рисунок 9, б). При насечке зубьев учитывают то, что образую­щаяся стружка должна помещаться между зубьями до их выхода из пропила. В зависимости от твердости разрезаемых материалов углы зуба полотна могут быть: γ =0-12°, β =43- 60° и α = 35 -40°. Чтобы ширина разреза, сделанного ножовкой, была немного больше толщины полотна, выполняют разводку зубьев «по зубу» (рисунок 9, в) или «по по­лотну» (рисунок 9, г ). Это предотвращает заклинивание полотна и облегчает работу.

Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента (зубила и др.) и ударного инструмента (слесарного молотка) с поверхности заготовки или детали удаляются лишние слои металла или заготовка разрубается на части.

Рубка производится в тех случаях, когда по условиям производства станочная обработка трудно выполнима или нерациональна и когда не требуется высокой точности обработки.

Рубка применяется для удаления (срубания) с заготовки больших неровностей (шероховатостей), снятия твердой корки, окалины, заусенцев, острых углов кромок на литых и штампованных деталях, для вырубания шпоночных пазов, смазочных канавок, для разделки трещин в деталях под сварку (разделка кромок), срубания головок заклепок при их удалении, вырубания отверстий в листовом материале.

Кроме того, рубка применяется тогда, когда необходимо от пруткового, полосового или листового материала отрубить какую-то часть.

Заготовку перед рубкой закрепляют в тиски. Крупные заготовки рубят на плите или наковальне, а особо крупные - на том месте, где они находятся.

В зависимости от назначения обрабатываемой детали рубка может быть чистовой и черновой. В первом случае зубилом за один проход снимают слой металла толщиной от 0,5 до 1 мм, во втором - от 1,5 до 2 мм. Точность обработки, достигаемая при рубке, составляет 0,4-1,0 мм.

Резанием называется процесс удаления с обрабатываемой заготовки (детали) лишнего слоя металла в виде стружки, осуществляемый при помощи режущих инструментов. Процесс резания осуществляется при выполнении большинства слесарных операций: рубки, резания, опиливания, сверления, шабрения, притирки.

Форма режущей части (лезвия) любого режущего инструмента представляет собой клин с определенными углами (зубило, резец) или несколько клиньев (ножовочное полотно, метчик, плашка, фреза, напильник) (рис. 55,а-з).

Рис. 56. Простейший вид клина-зубила (а), зависимость силы внедрения его от (б): Р - сила удара, Р - угол заострения, β - небольшой угол, β 1 - угла заострения (б): β 2 - большой угол

Зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором форма клина особенно четко выражена (рис. 56,а).

В зависимости от того, как будет заострен режущий клин (рис. 56,6), как он будет установлен по отношению к плоскости (поверхности) детали и как будет направлена сила, двигающая клин в слое металла, можно получить наибольший или наименьший выигрыш в затрате труда, в качестве обработки, а также в количестве израсходованных инструментов.

Чем острее клин, т. е. меньше угол, образованный его сторонами, тем меньшее усилие потребуется для его углубления в материал.

Теорией и практикой резания установлены определенные углы заострения режущих инструментов для различных металлов. Элементы и геометрическая форма режущей части зубила изображены на рис. 57.

На обрабатываемой заготовке различают следующие поверхности: обрабатываемую, обработанную, а также поверхность резания.

Обрабатываемой поверхностью называется поверхность, с которой будет сниматься слой материала (стружка).

Обработанной поверхностью называется поверхность, с которой снят слой металла (стружка).

Грань, по которой сходит стружка при резании, называется передней, а противоположная ей грань, обращенная к обрабатываемой поверхности заготовки, - задней. Пересечение передней и задней граней образуют режущую кромку, ширина которой у зубила обычно 15 - 25 мм.

Угол λ заострения β (бэта) - угол, образованный между передней и задней поверхностями инструмента.

Угол резания δ (дельта) - угол между передней гранью и обрабатываемой поверхностью; он равен сумме угла заострения и заднего угла, т. е.

Передний угол γ (гамма) - угол между передней гранью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Чем больше передний угол у инструмента, тем меньше угол заострения и тем, следовательно, меньше будет усилие резания, но менее прочной и стойкой будет режущая его часть.

Задний угол α (альфа) образуется задней поверхностью (гранью) и поверхностью резания. Задний угол должен быть очень небольшим, чтобы не ослабить режущую часть инструмента. Для зубил он равен 3 - 8°. Если зубило наклонить под большим углом, оно врежется в обрабатываемую поверхность; при меньших углах зубило скользит, не производя резания. Этот угол уменьшает трение задней поверхности инструмента об обработанную поверхность.

Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения оси клина и направления действия силы Р.

Различают два основных вида работы клина:

ось клина и направление действия силы Р перпендикулярны поверхности заготовки.

В этом случае заготовка разрубается;

ось клина и направление действия силы Р образуют с поверхностью заготовки угол меньше 90°. В этом случае с заготовки снимается стружка.

При работе клина при угле менее 90° его передняя поверхность сжимает находящийся перед нею срубаемый слой металла, отдельные его частицы смещаются относительно друг друга; когда напряжение в металле превысит прочность металла, происходит сдвиг или скалывание его частиц, в результате чего образуется стружка.