какие инструменты используются при рубке металла

§ 3. Инструмент и приспособления для рубки металла

Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента с заготовки или детали удаляют лишние слои металла или заготовку разрубают на части. При современных способах обработки материала или заготовок рубка металла — подсобная операция.

Рубку металла производят в тисках, на плите и на наковальне с помощью слесарного молотка, слесарного зубила, крейцмейселя, кузнечного зубила и кувалды.

Рубка металла бывает горизонтальная и вертикальная в зависимости от расположения зубила во время операции. При горизонтальной рубке, производимой в тисках, заднюю грань зубила устанавливают к плоскости губок тисков почти горизонтально, под углом не более 5°С. Вертикальную рубку выполняют на плите или наковальне. Зубило устанавливают вертикально, а перерубаемый материал укладывают на плите горизонтально.

Рис. 3. Тиски параллельные:

1 — червячный винт, 2, 3 — подвижная и неподвижная губки, 4 — поворотный круг,

5 — винт поворотного круга, 6 — нижняя плита

Тиски бывают параллельные (рис. 3)—чугунные со стальными закаленными накладными губками 2, 3 и стуловые (рис. 4)—стальные. Материал перерубают преимущественно в стуловых тисках, так как они прочнее параллельных. На параллельных тисках разрешается перерубать только тонкую сталь.

Рубку тонкого металла, обрубку плоскостей, приливов, заусенцев, вырубку канавок производят в тисках, а перерубку толстого металла или длинных 2 полос и прутков — на плите или наковальне.

Слесарные молотки, используемые при рубке, бывают с круглыми или квадратными бойками (рис. 5, а, б).

Рис. 4. Тиски стуловые:

1 — рычаг, 2,3— подвижная и неподвижная губки, 4 — втулка, 5—пружина, 6— лапа, 7 — распорная втулка

Молотки с круглыми бойками применяют, когда требуется большая сила и меткость удара, а с квадратными— для более легких работ. Молотки изготовляют из инструментальной стали У7. Рабочие части молотка закаливают и отпускают. Молоток должен быть в исправном состоянии, без трещин, плен, раковин и других дефектов.

Для слесарной рубки применяют молотки массой 400, 500, 600 и 800 г. Молотки насаживают на ручки из древесины твердых и вязких пород (береза, клен, дуб, рябина). Ручки должны быть овальной формы, с гладкой и чистой поверхностью, без сучков и трещин. Длина ручки молотка массой 400—600 г равна 350 мм, массой 800 г —380—450 мм.

Рабочую часть зубила и крейцмейселя (рис. 5, е, г) закаливают на длину не менее 30 мм, а головку — слабее лезвия (на длину около 15—25 мм), чтобы при ударе молотком она не крошилась и не трескалась. Вся остальная часть зубила и крейцмейселя должна оставаться мягкой. Зубила и крейцмейсели не должны иметь трещин, плен и других пороков.

Рис. 5. Инструмент для рубки: а — Слесарный молоток с круглым бойком, б — слесарный молоток с квадратным бойком, в — слесарное зубило, г — крейцмейсель

Наиболее часто используют зубила длиной 175 и 200 мм с лезвиями шириной 20 и 25 мм. Для прорубания канавок в стали и чугуне применяют креицмеисели длиной 150—175 мм с лезвием шириной 5—10 мм. Головки зубила и креицмеиселя отковывают на конус, что обеспечивает правильное направление удара молотком и уменьшает возможность образования грибовидной шляпки на головке.

Угол заточки зубил и крейцмейселей зависит от твердости обрабатываемого металла. Для рубки чугуна, твердой стали и твердой бронзы угол заточки инструмента равен 70°, для рубки средней и мягкой стали —60°, для рубки латуни, меди и цинка —45°, для рубки очень мягких металлов (алюминия, свинца) — 35—45°.

Слесарный инструмент затачивают на заточных станках с абразивными кругами. Во время заточки рабочая часть инструмента (лезвие) сильно нагревается и может произойти ее отпуск. При отпуске твердость закалки теряется и инструмент становится негодным для дальнейшей работы. Во избежание этого рабочую часть инструмента во время заточки охлаждают водой. На рис. 6 показано, как надо держать зубило при заточке и как проверять правильность заточки угла,

Источник

Слесарная рубка металла

Способы рубки металла

Технология слесарной рубки металла подразделяется на следующие виды:

Все виды рубки металла могут осуществляться как вручную, так и механически. Это определяется требуемым качеством получаемого изделия, количеством (производительностью), техническими возможностями (наличием ручного или механического инструмента).

Она может зажиматься в тисках (если позволяют размеры и масса). Если это невозможно, заготовку располагают на наковальне или металлической плите. Горизонтальную операцию целесообразно производить с использованием слесарных тисков.

В оборудованных мастерских и на металлообрабатывающих предприятиях применяют различные виды механизированных способов рубки и резки металлических заготовок. К этим способам относятся:

В основу механизированных видов положены, механические, гидравлические или электрические принципы приведения в действие режущего инструмента.

Общая терминология

На бытовом уровне некоторые слова многие люди используют в неправильном значении. Процесс рубки металла часто ошибочно называют резкой или пробивкой, что приводит к появлению терминологической путаницы. Резка, рубка и пробивка — это три способа обработки, которые отличаются по массе параметров. Основные отличия этих процессов:

Возможные дефекты

При проведении этой операции всегда проявляются определённые дефекты. К основным дефектам относятся:

Каждый из проявившихся дефектов имеет свои индивидуальные причины. Первый дефект всегда проявляется при слабой фиксации обрабатываемой детали. Особенно этот дефект проявляется, если проводится процесс рубки на металлической станине без фиксации детали. Проявление этих дефектов вызвано следующими причинами:

Для их устранения необходимо выполнять не сложные правила:

При прорубании канавок, кроме перечисленных дефектов, могут появляться и другие. К ним относятся:

Чтобы предотвратить появление перечисленных дефектов необходимо соблюдать методики установленные инструкциями по применению конкретного оборудования и принятыми стандартами. Перед проведением операции осуществляется подготовка рубке самой заготовки, режущего инструмента и используемого станка.

При соблюдении правил подготовки и проведении операций рубки и вырубки получается ровный край, без дефектов и сколов.

Определение

В первую очередь необходимо определиться с тем, что же представляют собой приемы рубки металла, а также с их назначением. Легко понять, то сам по себе этот процесс предполагает разделение объекта на несколько частей. Это верно и в отношении металла. Данный метод в достаточной мере универсален и может применяться практически для всех видов заготовок, от листов и прутков до труб и крупного проката. Разумеется, для решения этих задач потребуется различное оборудование.

Все виды приемов рубки имеют основное сходство — они предполагают обработку с помощью ударного или гидравлического инструмента, который прорывает металл. В этом состоит основное отличие технологии от резки, в которой основным типом воздействия является давление.

При условии соблюдения ряда правил рубки металла, простейшие операции можно производить в домашних условиях. Более сложные работы обычно проводятся в мастерской, а на крупных предприятиях различные методы используются для серийного производства изделий.

Перед тем как перейти к следующему разделу, необходимо обозначить еще один момент, а именно соотношение между резкой и рубкой. Многие компании, специализирующиеся на металлообработке, для своих клиентов не разделяют эти методы. Такой подход дает больше свободы в выборе оптимального способа обработки.

При этом резка и рубка металла имеют множество различий, основными из которых является метод воздействия и применяемые инструменты. Большинство слесарей, не говоря уже о крупных предприятиях, используют обе технологии в зависимости от того, какой результат необходимо получить.

Слесарное дело

§ 5. Механизация процесса рубки

Ручная рубка — трудоемкая и малопроизводительная операция. К ней следует прибегать тогда, когда нельзя применить станочную обработку (строгание, фрезерование и др.).

Для механизации процесса рубки используют пневматические или электрические рубильные молотки; специальные инструменты и приспособления; специальные станки, на которых операция рубки выполняется в 8—10 раз быстрее, чем вручную.

При рубке пневматический молоток держат двумя руками: правой рукой за рукоятку, а левой за конец ствола, направляя зубило по линии рубки (рис. 100). Включать молоток в работу следует после того, как инструмент режущей кромкой нажат на обрабатываемую поверхность.

Рис. 100. Рубка пневматическим молотком

В качестве инструмента для рубки пневматическим молотком применяют специальные зубила. Производительность рубки при пользовании механизированным инструментом повышается в 4—5 раз.

В электрических молотках вращение вала электродвигателя, вмонтированного в корпус, преобразуется в возвратно-поступательное движение ударника, на конце которого закреплено зубило или другой инструмент.

Наша промышленность выпускает различные типы пневматических рубильных молотков. Молоток МР-4 предназначен для легкой рубки: число ударов в минуту — 3500, мощность — 0,54 квт, ход ударника — 41 мм. МР-5 используют для средней рубки: число ударов в минуту — 2200, мощность — 0,43 квт, ход ударника — 71 мм. МР-6 применяют для тяжелой рубки: с числом ударов 1600, ход ударника — 106 мм, мощность — 0,42 квт.

Правила техники безопасности

При рубке металлов следует выполнять следующие правила техники безопасности.

рукоятка молотка должна быть хорошо закреплена и не должна иметь трещин;

при рубке зубилом и крейцмейселем слесарю необходимо пользоваться защитными очками;

при рубке твердого и хрупкого металла следует обязательно использовать ограждение: сетку, щиток;

Вопросы для самопроверки

Как затачиваются слесарное зубило и крейцмейсель для рубки различных материалов?

Перечислите правила техники безопасности при рубке.

Как влияет угол заострения, задний и передний углы на процесс рубки?

ТЕХНОЛОГИЯ

§ 20. Рубка металла

Рубку металла применяют, чтобы разделить заготовку на части, удалить лишний металл, вырубить в деталях пазы, канавки и др. Рубку выполняют с помощью зубила и молотка.

Зубило представляет собой стальной стержень, имеющий режущую кромку в форме клина (рис. 72). Угол заострения зубила при рубке стальных заготовок должен быть равен 60°, а при рубке цветных металлов — 35…45°.

Рис. 72. Зубило: 1 – головка; 2 — ударная часть; 3 — стержень; 4 – рабочая часть; 5 — режущая кромка

При рубке заготовок стоять нужно прямо, слегка развернув корпус тела относительно тисков. Правое плечо должно находиться напротив головки зубила. Зубило держат так, чтобы ударная часть выступала из кисти левой руки на 15…30 мм (рис. 73).

Рис. 73. Приёмы рубки металла в тисках: а — кистевой удар; 6 — локтевой удар: в — плечевой удар

При рубке в тисках заготовку закрепляют таким образом, чтобы разметочная риска находилась ниже уровня губок на 1,5…2 мм. В этом случае после обработки на заготовке остаётся припуск на опиливание кромок. Режущую кромку зубила устанавливают на поверхность губок под углом 30…40° к плоскости резания (рис. 74) угол наклона зубила к кромкам губок должен составлять 45…60°.

Если толщина заготовки не превышает 2 мм, то металл разрубают с одной стороны, а с друтой стороны подкладываюг пластину’ из мягкой стали, чтобы не затупить зубило о плиту. При большой толщине заготовки разметочную риску необходимо наносить с двух сторон. Сначала прорубают лист с одной стороны, примерно на половину его толщины. Затем переворачивают и разрубают его окончательно.

Рис. 74. Положение зубила при рубке в тисках: 1 — тиски; 2 — нагубники; 3 — заготовка; 4 — зубило

При вырубании из листового металла заготовок сложной формы сначала на расстоянии 1…2 мм от разметочных линий лёгкими кистевыми ударами по зубилу прорубают неглубокую канавку. Затем мощными локтевыми ударами рубят заготовку по намеченной канавке, пока на её противоположной стороне не проявится вырубаемый контур. После этого лист переворачивают и окончательно вырубают заготовку.

На предприятиях рубку выполняют слесари с помощью пневматических и электрических молотков. Заготовки из листового металла вырубают штамповщики на прессах и специальных штампах. Для обработки заготовок из высокопрочных сталей применяют плазменную и лазерную резку.

Правила безопасной работы

Выполнять рубку только в защитных очках и при установленном защитном экране.

Надёжно закреплять заготовку в тисках.

Работать исправным инструментом.

Практическая работа № 20

Рубка заготовок в тисках и на плите

По указанию учителя разметьте одну из заготовок деталей: отвёртка (см. рис. 61, а), шаблон (см. рис. 61, б), кронштейн (см. рис. 67, в), подвеска (см. рис. 67, г), приспособление для изготовления заклёпок (см. рис. 62), нутромер (см. рис. 67, д) — или детали своего творческого проекта.

Вырубите в тисках размеченную заготовку по наружному контуру.

Проверяем свои знания

Перечислите правила безопасной работы при рубке металла.

Какие инструменты используются для рубки металла.

Почему при рубке в тисках разметочная риска должна быть на 1,5…2 мм ниже уровня губок?

В чём сходство и различие между зубилом и слесарной ножовкой?

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

2 Приспособления для рубки металлических заготовок

В зависимости от того, как в процессе выполнения операции располагают по отношению к изделию рабочий инструмент, различают два варианта рубки. Она может быть:

Вертикальный процесс выполняется на наковальне либо на плите. При такой рубке изделия, требующие обработки, укладываются горизонтально на рабочей поверхности, а зубило ставится по отношению к ним вертикально. Горизонтальная рубка осуществляется в тисках. В данном случае грань (задняя) рабочего инструмента монтируется к губкам тисков (к их плоскости) под очень маленьким углом (практически полностью горизонтально).

В тех случаях, когда ведется рубка листового металла толщиной свыше двух миллиметров, разметка изделия выполняется с обеих его сторон. При этом заготовка обрабатывается сначала с одной стороны, потом ее переворачивают на другую сторону и перерубают полностью. При толщине листа менее двух миллиметров рекомендуется подкладывать с его обратной стороны кусок стали мягких марок. Это не позволит рабочему инструменту затупиться при ударе о наковальню.

Еще один момент, который следует учитывать при обработке сложных по конфигурации листовых изделий, заключается в том, что на них требуется прорубать небольшую канавку малой глубины. Указанную канавку делают от разметки на дистанции порядка 1–2 миллиметров. После этого можно рубать металл по канавке в полную силу до тех пор, пока вырубаемый контур не проявит себя на обратной стороне изделия. А затем нужно будет завершить операцию, перевернув заготовку.

Гибка и рубка листа может производиться и в тисках. В данном случае изделие фиксируют так, чтобы по отношению к губкам риска разметки располагалась на несколько миллиметров ниже. Рубка металла в тисках при таких условиях позволяет оставить на изделии небольшой припуск, который используется для финишной обработки кромок листа (их опиливания). К кромкам губок тисков режущий инструмент наклоняют под углом 45–60 градусов, к плоскости резания – под углом не более 40 градусов.

Резание метала

Рубку нередко относят к группе работ по резке, но, на самом деле, здесь применяются абсолютно другие инструменты, а предоставляемые им возможности куда шире. В отличие от ударного действия, оказываемого на резец в предыдущем случае, при резке используется нажим.

Вручную

Для работы с различными заготовками используются:

Применение специальной техники способно в несколько раз расширить возможности металлообработки.

В промышленности и серийном производстве

На производстве используются различные виды станков:

Область применения у данных установок, как и у ручного инструмента, достаточно разная.

Ножовочные и дисковые пилы – самые простые виды станков. Их единственная задача – экономия времени при распиле сортового проката. Также они с лёгкостью справляются с заготовками большой толщины.

Токарные станки можно разделить на модели:

В первом случае с помощью твердосплавных резцов различной формы рабочий вручную вытачивает из горизонтально закрепленной вращающейся цилиндрической заготовки необходимую деталь. Во втором – все действия производятся автоматически при выполнении заранее загруженной программы.

Проще всего понять принцип использования можно по данному видео:

Фрезеровальные станки выполняют примерно ту же функцию, но могут создавать изделия абсолютно произвольно формы. Прямоугольная, квадратная или цилиндрическая заготовка закрепляется на подвижном столе, после чего головка с вращающейся фрезой, следуя программе, начинает отсекать «лишний» металл.

Процесс выглядит следующим образом:

Для тонко- и толстолистового металла используется отдельная группа станков с ЧПУ. Ключевое различие в них – это сама технология, используемая для резки.

Лист-заготовка укладывается на неподвижный стол, после чего режущая головка, управляемая компьютером, начинает вырезать детали по заранее заданной программе.

Для резки может использоваться головка для:

Подобная технология обеспечивает максимальную точность и скорость производства, что высоко ценится в условиях массового выпуска.

Главным же ее недостатком является вероятность образования наплывов расплавленного металла на кромках деталей и окалины, особенно при использовании заготовок большой толщины.

Приспособление для рубки металла – гильотина

Оборудование имеет гидравлический привод. Сама станина – очень тяженая и большая. С помощью аппарата можно производить только прямые надрезы (без закруглений) по горизонтали и вертикали. В случае необходимости можно вырезать нужные простые геометрические формы – квадраты, прямоугольники, ромбы и пр.

Обычно станок имеет дистанционное или компьютеризированное управление. ЧПУ позволяет заранее задавать формы, скорость разреза. Требуется производить математические вычисления, чтобы учитывать толщину заготовки и прочие параметры.

Иногда агрегаты являются комбинированными, то есть помимо лезвий гильотины имеются в составе ножницы по металлу, пресс. Это ускоряет работу и позволяет производить многофункциональные операции. Особенности машинизированного процесса:

К минусам же можно отнести большую стоимость и вес оборудования. Его может позволить себе не каждое производство.

Современный инструмент

Для слесарной рубки применяют молотки массой 400, 500, 600 и 800 г. Молотки насаживают на ручки из дерева твердых и вязких пород (береза, клен, дуб, рябина). Ручки должны быть овальной формы, с гладкой и чистой поверхностью, без сучков и трещин. Длина ручки молотка массой 400-600 г равна 350 мм, массой 800 г – 380-450 мм. Чтобы молоток во время работы не соскакивал, конец ручки, на который насажен молоток, расклинивают деревянными или металлическими клиньями толщиной 1-3 мм. Клинья ставят вдоль большой оси сечения ручки. Деревянные клинья ставят на клею, а металлические заершивают, чтобы они не выпадали.

Рабочую часть зубила и крейцмейселя — (5, в, г) закаливают на длину не менее 30 мм, а головку закаливают слабее лезвия (на длину около 15-25 мм), чтобы при ударе молотком она не крошилась и не трескалась.

Вся остальная часть зубила и крейцмейселя должна оставаться мягкой. Зубила и крейцмейсели не должны иметь трещин, плен и других пороков.

Наиболее часто используют зубила длиной 175 и 200 мм с лезвиями шириной 20 и 25 мм. Для прорубания канавок в стали и чугуне применяют крейцмейсели длиной 150-175 мм с лезвием шириной 5-10 мм. Головки зубила и крейцмейселя отковывают на конус, что обеспечивает правильное направление удара молотком и уменьшает возможность образования грибовидной шляпки на головке.

Слесарный инструмент затачивают на заточных станках с абразивными кругами. Во время заточки рабочая часть инструмента (лезвие) сильно нагревается и может произойти ее отпуск. При отпуске твердость закалки теряется и инструмент становится негодным для дальнейшей работы. Во избежание этого рабочую часть инструмента во время заточки охлаждают водой. На 6 показано, как надо держать зубило при заточке и как проверять правильность заточки угла.

1 Инструменты для рубки металлических изделий и листов

Рубка металла обычно выполняется при помощи кувалды, крейцмейселя, слесарного молотка, кузнечного и слесарного зубила на плите, в обычных тисках либо на наковальне. Также возможна рубка листа из стали или цветмета гильотиной.

Зубило – это стержень из твердой стали с режущей кромкой, выполненной в виде клина. Если производится рубка и резка металла, который причисляют к цветному, угол заострение зубила составляет от 35 до 45 градусов. А вот при обработке листов из стали указанный угол выбирают равным 60 градусов.

Под крейцмейселем понимают узкое зубило, которое используется для получения узких пазов и канавок. Рабочие части узкого и обычного зубила необходимо обязательно закалить на длину порядка 3 сантиметров. Также требуется закалка металла на головке инструмента (примерно на 1,5–2,5 сантиметра) для того, чтобы она растрескивалась и не раскрашивалась тогда, когда по зубилу ударяют молотком.

Слесарное дело чаще всего предполагает применение зубил с лезвиями 2 и 2,5 сантиметра (ширина рабочего инструмента) общей длиной 20 и 17,5 сантиметров. Крейцмейсели имеют меньшую ширину лезвия (не более 10 см) и длину до 17,5 см. Заметим, что головки зубил (обычного и узкого), как правило, придается конусообразная форма, которая:

Очень важно следить за тем, чтобы зубила не имели каких-либо серьезных дефектов на своей поверхности (например, плен или глубоких трещин). Техника безопасности категорически запрещает использовать такой инструмент для выполнения любых вариантов обработки металла (гибка, рубка, резка)

Заточка осуществляется абразивными кругами специальных заточных станков. При выполнении такого процесса производят охлаждение лезвия зубила (используется обычная вода). Если не охлаждать инструмент, будет наблюдаться чрезмерный нагрев его рабочей части, что в большинстве случаев приводит к отпуску, который просто-напросто испортит зубило. Работать им после неудачной закалки запрещает техника безопасности.

Рубка металла (а также его гибка) производится слесарными молотками стандартного веса (от 400 до 800 грамм). Их овальные по форме ручки изготавливают из древесины с высокими показателями вязкости и твердости (рябина, клен, береза, дуб). Длина ручек варьируется в пределах 35–45 сантиметров, на них не должно присутствовать трещин и сучков, которые могут повредить руки человека, производящего обработку (гибка, резка, рубка) металлических изделий.

Отдельно скажем о том, что торцы ручек молотков для рубки обязательно фиксируют нетолстыми (1–3 миллиметра) клиньями из стали либо дерева. Клинья из металла после установки заершивают, а из древесины – крепят специальным клеем.

Способы рубки металла

Классификацию можно проводить по различным факторам.

По решаемой задаче – распиловка, вырубка, снятие малой части, слоя. Фактически все они повторяют перечисленные выше цели.

По приводящей силе:

На этом мы более подробно остановимся ниже.

По принудительной фиксации – в зажимах, тисках, а также с закреплением на специальной станине и под прессом.

По направлению движения – по вертикали или по горизонтали.

Перечисленные способы выбираются в зависимости от:

Источник