Обработка металла заключена в нескольких операциях, одной из который является рубка. При этом заготовка делится на более удобные куски, предваряя процесс резки. Далее подробно рассматривается, какими способами производится рубка металла, возможные проблемы, разница между механической и ручной операцией и виды используемого оборудования.
Рубка металла это слесарная операция, заключенная в воздействии режущего либо ударного инструмента на металлическую заготовку. Процесс позволяет разделить ее на части, избавиться от лишних слоев материала, а также получить канавки и пазы. Режущим инструментом для рубки металла служит крейцмейсель или зубило, а ударным - молоток. Последний используется всегда при ручной работе, а первые два - в зависимости от желаемого результата.
Зубило предназначено для грубой работы и обрезания заусенцев. Состоит оно из 3 частей:
Крейцмейсель - инструмент для вырубания пазов и узких канавок; для широких используется модифицированное приспособление с другой формой режущей кромки («канавочник»).
Ручная обработка заготовок на производстве - энергозатратный и малопроизводительный процесс. Часто она заменяется на механическую.
Последовательность рубки металла зубилом такова:
Важно оставлять небольшую часть лезвия в прорубленной канавке, чтобы процесс был точным. Теперь - пара слов о проблемах, возникающих по ходу ручной рубки металла.
Ручная рубка металла плоха тем, что есть вероятность порчи заготовки, хотя весь процесс строго контролировался. Ниже приведены распространенные дефекты и их причины.
Чтобы избежать перечисленных проблем и не испортить металлический шаблон для работы, рекомендуется соблюдать ряд правил:
Ручная рубка листового металла была единственным способом работы лет 50 назад. Сегодня же к услугам мастеров - оборудование, требующее от них лишь своевременного контроля, работающее точно, эффективно и без порчи заготовок.
Любое предприятие, занимающее выпуском или производством металлопроката, оснащено специальным оборудованием. Преимущества его внедрения очевидны:
Наиболее известный станок для рубки металла в производственной среде известен как «гильотина». Она бывает:
Первая являет собой компактное устройство для локальных работ. Режет листовой металл небольшой толщины (до 0,5 мм) и приводится в действие при помощи усилия человека. Применение ручного станка для рубки арматуры, железа, стали и другой продукции эффективнее, чем работа зубилом или крейцмейселем, однако производительность труда все еще будет мала. Причина - в необходимости человеческих усилий.
Оснащается ножным приводом. Габариты ее внушительны, а допустимая толщина материалов для рубки увеличена до 0,7 мм. За счет использования силы ног, а не рук, производительность растет на несколько процентов.
Особняком стоит гидравлическая гильотина, работающая автономно и не требующая вмешательства человека. Оснащена блоком управления, в котором задается до десятка параметров (вид металла, угол среза и другие). Допустимая толщина заготовки варьируется в зависимости от модели и доходит до нескольких миллиметров.
Перечисленные виды рубки металла дополняются оборудованием, конструктивно отличающимся от гильотин и имеющим расширенную сферу применения.
К оборудованию относятся пресс-ножницы и угловысечные станки.
Первые рубят и режут полосовой, листовой, фасонный, сортовой прокат. Пресс-ножницы незаменимы при пробивке отверстий в заготовках, вырубке открытых пазов. Данные комбинированные станки для рубки справляются с любым профилем (швеллер, уголок, тавр/двутавр, круг, квадрат и другие).
Угловысечные станки также именуются вырубными штампами. Их отличает:
Применяются для угловой обработки любых материалов. Компактная конструкция включает измерительную шкалу и зубила, обеспечивающие рубку. Штамп для процесса подбирается в зависимости от толщины листов.
Некоторые применяемые при рубке металла инструменты сочетают в себе ручной и механизированный труд. К ним относятся:
Чтобы у вас сложилось ясное представление о характеристиках устройств, далее рассмотрим один пример. В частности, станок для нарезания арматуры СМЖ 172.
Станок СМЖ 172 предназначен для резки арматурной стали, полос, металлических профилей с максимально допустимым пределом прочности 470 МПа. Имеет несколько модификаций:
Рубочный станок для арматуры СМЖ 172 имеет следующие технические характеристики:
Конструкция станка для рубки арматуры смж 172 дополнена регулируемым упором с реечным зацеплением, который позволяет получить ровный перпендикулярный срез.
Преимуществами использования оборудования являются:
Станок уникален, ведь он может работать как автономно (непрерывное движение зубила), так и в нужный момент (одиночный ход при нажатии рукоятки). Рубка гильотиной, к примеру, пока не обладает таким функционалом. Увидеть работу станка СМЖ 172 можно на видео ниже.
Видео: Ручная рубка металла на станке СМЖ 172.
Рубка металлических заготовок - один из основных производственных процессов. На смену тяжелому человеческому труду приходит машинный, и этим стоит пользоваться. Перечисленные инструменты для рубки материалов справляются с разными заготовками. Важно лишь правильно выбрать подходящее оборудование.
В качестве режущего инструмента при рубке металлов служат зубило, крейц - мейсель и канавочники (рис. 35). Зубила для рубки горячего металла называют кузнечными, а для рубки холодного металла - слесарными.
Зубило слесарное состоит из трех частей: рабочей, средней и ударной.
В процессе обработки резанием требуемая форма детали достигается за счет нарушения режущей кромкой инструмента связи между зернами металла и удаления излишка металла в виде стружки. При этом режущей части придается форма клина. Зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен (рис. 36).
Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения клина и от направлении действия силы, приложенной к его основанию.
Различают два основных вида работы клина:
1) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию,
Рис. 36. Схема процесса резания при работе зубилом: а - распределение сил на клине; б - влияние угла заострения на процесс резания; в - процесс образования стружки при рубке и геометрия зубила
Перпендикулярны к поверхности заготовки (рис. 36, а). В этом случае заготовка разрубается (раскалывается) (рис. 36, б)
2) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию, образуют с поверхностью заготовки угол меньше 90° В этом случае с заготовки снимается стружка (рис. 36, в).
Форма режущей части (рис. 36, в) и углы ее заточки определяют геометрию режущего инструмента (зубила).
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, образованный сторонами клина, называют углом заострения; он обозначается греческой буквой 3 (бета). Угол между передней гранью и обрабатываемой поверхностью называется углом резания и обозначается буквой 8 (дельта). Угол между передней гранью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обрабатываемой поверхности, называется передним углом и обозначается буквой у (гамма). Угол между задней гранью и обработанной поверхностью называется задним углом и обозначается буквой а (альфа).
Чем меньше угол заострения, тем меньше усилия необходимо приложить для осуществления резания. Поэтому величину угла заострения выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого металла и самого инструмента. Чем больше твердость и хрупкость металла, тем сильнее его сопротивление проникновению в него клина и тем большим должен быть угол заострения зубила. Для рубки чугуна и бронзы принимают р = 70°, для стали средней твердости Р 60°, для меди и латуни р 45°, для алюминия и цинка р = 35°
Чем больше передний угол, тем стружка отделяется легче. Однако при увеличении переднего угла уменьшается угол заострения инструмента, а следовательно, и его прочность. Поэтому величину переднего угла также выбирают в зависимости от условий работы инструмента.
Меньшее значение в процессе резания имеет задний угол, его назначение - уменьшить трение между инструментом и обрабатываемой поверхностью. Величина заднего угла обычно составляет 3-8°
Средняя часть зубила имеет форму, удобную для держания его в процессе рубки. Обычно эта часть зубила имеет прямоугольное сечение с овальными гранями или же форму многогранника.
Головка зубила делается всегда в виде усеченного конуса с полукруглым верхним основанием. При такой форме головки сила удара молотком по зубилу используется с наибольшим эффектом, так как наносимый удар всегда приходится по центру ударной части зубила. Конусная головка, кроме того, меньше расклепывается при работе.
Зубила изготовляют длиной 100, 125, 160, 200 мм, ширина режущей кромки соответственно равна 5, 10, 16, 20 мм.
Зубила длиной 100-125 мм применяют при выполнении мелких работ, а длиной 150-200 мм - при грубой работе.
Качество зубила определяется соблюдением установленного режима термической обработки (закалки и отпуска) и правильностью заточки. Закалка рабочей части зубила производится путем нагрева его на длину 40-70 мм до температуры 800-830° (светло - вишнево-красный цвет каления) и охлаждения в воде на длине 15-30 мм с последующим отпуском до появления фиолетового цвета побежалости.
Закалка головки зубила производится таким же способом на длине 15-20 мм с отпуском до серого цвета побежалости.
Степень закалки зубила можно определить старым напильником, которым проводят по закаленной части зубила. Если при этом напильник не снимает стружку с закаленной части зубила (на ней остаются лишь едва заметные риски), закалка выполнена хорошо.
Крейцмейсель (рис. 35, б) отличается от зубила более узкой режущей кромкой. Применяется он для вырубания узких канавок, шпоночных пазов и т. п. Чтобы крейцмейсель, углубляясь в канавку, не заклинивался, его режущую кромку делают несколько шире следующей за ней рабочей части. Однако довольно часто им пользуются для срубания поверхностного слоя с широкой чугунной плиты: сначала крейцмейселем прорубают канавки, а оставшиеся выступы срубают зубилом. Материалы для изготовления крейцмейселя и углы заострения, твердость рабочей и ударных частей те же, что и для зубила.
Для вырубания профильных канавок - полукруглых, двугранных и др. применяют специальные крей - цмейсели, называемые канавочниками (рис. 35, в), отличающиеся от крейцмейселя только формой режущей кромки. Канавочники изготовляются с остроконечными и полукруглыми режущими кромками. Размеры их зависят от диаметра вкладышей подшипников и втулок, в которых необходимо вырубить смазочные канавки.
Канавочники изготовляются из стали У8А длиной 80, 100, 120, 150, 200, 300 и 350 мм.
Следует отметить, что операция вырубания канавок трудоемкая и ответственная; канавки после вырубания часто получаются неровными, с неодинаковой глубиной и т. п.
При заточке зубила и крейцмейселя обычно пользуются простыми заточными станками. Затачиваемый инструмент устанавливают при этом на подручник 1 заточного станка (рис. 37, а) и с легким нажимом медленно перемещают его по всей ширине шлифовального круга. Заточку следует вести с охлаждением в воде. При этом надо следить, чтобы нагрев
Инструмента не превышал 120“; нагрев выше указанной температуры приводит к отпуску и снижает твердость режущей кромки инструмента. В процессе заточки зубило (крейцмейсель) следует поворачивать то одной, то другой стороной, это обеспечивает равномерную заточку. Режущая кромка зубила после заточки должна иметь одинаковую ширину и наклон к оси зубила. Величина угла заточки зубила или крейцмейселя проверяется по шаблону, представляющему собой пластинку с угловыми вырезами в 70, 60, 45 и 35° При заточке зубила или крейцмейселя необходимо закрывать защитный экран 2 и предохранительный кожух 3.
После заточки зубила или крейцмейселя с режущих кромок снимают заусенцы. Величина угла заострения проверяется шаблоном, представляющим собой пластинки с угловыми вырезами 70, 60, 45 и 35° (рис. 37, б).
Ударный инструмент. К разновидностям ударного инструмента относятся молотки различного назначения и конструкций.
Слесарные молотки изготовляют двух типов: с квадратным и круглым бойками (рис. 38, а, б). Процесс изготовления молотков с квадратным бойком проще, они дешевле и поэтому в практике слесарной обработки имеют широкое распространение. В то же время молотки с круглым бойком имеют преимущество, заключающееся в том, что в них имеется большой весовой перевес ударной части над тыловой, обеспечивающий большую силу и меткость удара.
Существенным является выбор молотка по весу. Вес молотка должен соответствовать ширине режущей кромки зубила. Практика показывает, что для нормального удара при рубке металла каждому миллиметру ширины режущей кромки зубила должно соответствовать 40 г веса молотка, а каждому миллиметру ширины режущей кромки крейцмейселя - 80 г веса молотка. Вес молотка определяется его размерами. При выборе веса молотка, естественно, нужно учитывать также возраст и физическую силу работающего.
Слесарные молотки с круглым бойком изготовляют шести размеров. Молотки массой 200 г рекомендуется применять для инструментальных работ, а также для разметки и правки; молотки массой 400 г, 500 г и 600 г - для слесарных работ; молотки массой 800 г 1000 г применяются редко, в основном, при ремонтных работах.
Слесарные молотки с квадратным бойком изготовляют восьми размеров: массой 50 г, 100 г и 200 г - для слесарно-инструментальных работ; массой 400 г, 500 г, 600 г - для слесарных работ: рубки, гибки, клепки и др. 800 г и 1000 г применяют редко (при выполнении ремонтных работ).
Для тяжелых работ при м е няют молотки массой от 4 до 16 кг, называемые кувалдами.
Противо- положный бойку конец молотка называется носком. Носок имеет клинообразную форму, скругленную на конце. Носком пользуются при правке, расклепывании и
Т. Д. Бойком а - с квадратным бойком; б - с круглым наносят уда - бойком; в - со вставками из мягкого меры ПО зубилу талла; г - деревянный (киянка); д - рас-
ИЛИ КреЙЦ - клинивание ручек
Изготовляют молотки из стали 50 и 40Х и инструментальной углеродистой стали У7 и У8. В средней части молотка имеется отверстие овальной формы, служащее для крепления рукоятки.
Рабочие части молотка - боек квадратной или круглой формы и носок клинообразной формы - термически обрабатывают до твердости НЯС 49-56. Рукоятки молотка делают из твердых пород дерева
(кизила, рябины, дуба, клена, граба, ясеня, березы или из синтетических материалов).
Рукоятка имеет овальное сечение, отношение малого сечения к большому 1 1,5, т. е. свободный
Конец в 1,5 раза толще конца, на который насаживается молоток.
Конец, на который насаживается молоток, расклинивается деревянным клином, смазанным столярным клеем, или металлическим клином, на котором делают насечки (ерши). Толщина клиньев в узкой части 0,8-1,5 мм, а в широкой 2,5-6 мм. Если отверстие молотка имеет только боковое расширение, забивают один продольный клин; если расширение идет вдоль отверстия, то забивают два клина (рис. 38, д) и наконец, если расширение отверстия направлено во все стороны, забивают три стальных или три деревянных клина, располагая два параллельно, а третий перпендикулярно к ним. Правильно насаженным считается такой молоток, у которого ручка образует прямой угол с осью молотка.
Помимо обычных стальных молотков, в некоторых случаях, например при сборке машин, применяют так называемые мягкие молотки со вставками из меди, фибры, свинца и алюминиевых сплавов (рис. 38, в). При ударах, наносимых мягким молотком, поверхность материала заготовки не повреждается. Из-за дефицитности меди, свинца и быстрого износа эти молотки дороги в эксплуатации. В целях экономии металлов медные или свинцовые вставки заменяют
резиновыми, дешевыми и более удобными в работе. Такой молоток (рис. 39) состоит из стального корпуса 7, на цилиндрические концы которого надеты на- костыльники 2 из твердой резины. Резиновые накос- тыльники достаточно стойки против ударов и при износе легко заменяются новыми. Молотки этой конструкции применяются при точных сборочных работах, особенно когда приходится иметь с деталями невысокой твердости.
В некоторых случаях, в особенности при изготовлении изделий из тонкого листового железа, применяются деревянные молотки (киянки) (см. рис. 38, г).
К атегория: Слесарные работы
При современных способах обработки материала или заготовок рубка металла является подсобной операцией. Она применяется в тех случаях, когда нужно при невысокой точности обработки ручным инструментом разделить металл на части для заготовок, снять толстый слой металла, устранить неровности и приливы на поковках и отливках, снять твердую корку, прорубить канавку.
Рубку металла производят в тисках, на плите и на наковальне при помощи слесарного молотка, слесарного зубила, крейцмейселя, кузнечного зубила и кувалды.
Рубка металла бывает горизонтальная и вертикальная в зависимости от расположения зубила во время операции. Горизонтальную рубку производят в тисках. При этом заднюю грань зубила устанавливают к плоскости губок тисков под углом не более 5°.
Вертикальную рубку производят на плите или наковальне.
Зубило устанавливают вертикально, а перерубаемый материал укладывают на плите горизонтально.
Рис. 1. Тиски параллельные: 1 - червячный винт, г-подвижная губка, 5-неподвижная губка, 4 - поворотный круг, 5 - винт поворотного круга, 6 - нижняя плита, 7 - гайка
Тиски бывают параллельные (рис. 1) - чугунные со стальными закаленными накладными губками и стуловые (рис. 2) - 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 полос и прутков -на плите или наковальне.
Используемые при рубке слесарные молотки бывают с круглыми или квадратными бойками (рис. 3, а, б).
Рис. 2. Тиски стуловые: 1-рычаг, 2-шайба, 3-винт, 4-кожух
Рабочие части молотка закаливают и отпускают. Молоток должен быть в исправном состоянии, без трещин, плен, раковин и других дефектов.
Для слесарной рубки применяют молотки весом 500, 600 и 800 г. Молотки насаживают на ручки из дерева твердых и вязких пород (береза, клен, дуб, рябина). Ручки должны иметь овальную форму, гладкую и чистую поверхность, без сучков и трещин. Длина ручки молотка весом 500-600 г равна 350 мм, а весом 800 г - 380- 450 мм.
Рис. 3. Инструмент для слесарной рубки: а - слесарный молоток с круглым бойком, б - слесарный молоток с квадратным бойком, в - слесарное зубило, г - крейцмейсель
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 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.
Зубила с лезвием шириной 20 мм имеют головку размером 12X12 мм, длиной 18 мм; с лезвием 25-16×28 мм, длиной 20 мм. Крейцмейсели с лезвием шириной 5 мм имеют головку размером 8X14 мм, длиной 12 мм и с лезвием 10 мм - 12X28 мм, длиной 15 мм.
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°.
Рис. 4. Заточка зубила на заточном станке: а - приемы держания зубила при заточке, б - шаблон для проверки правильности угла заточки
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 проверять правильность заточки угла. Производительность и чистота рубки металла зависят от правильных приемов работы.
При рубке стоять надо устойчиво и прямо, вполоборота к тискам. Молоток полагается держать за ручку на расстоянии 15- 20 мм от конца и наносить сильные удары по центру головки зубила. Смотреть следует на лезвие зубила, а не на его головку, в противном случае лезвие зубила пойдет неправильно.
Зубило полагается держать на расстоянии 20-25 мм от головки.
На рис. 5 показано правильное положение корпуса и ног работающего, а также как надо держать молоток и зубило.
Рубка металла в тисках производится следующим образом. Заготовки из листовой или сортовой стали можно обрубать в тисках по уровню губок или по рискам сверх уровня губок тисков.
Рис. 5. Положение корпуса и ног рабочего у тисков при рубке и приемы хватки инструмента: а - локтевой замах, б - плечевой замах
При рубке по уровню губок тисков заготовку зажимают прочно в тиски так, чтобы верхнее ребро выступало сверх губок на 3-4 мм и срубают первую стружку на всю длину заготовки. Затем заготовку переставляют в тисках, чтобы верхнее ребро выступало на 3- 4 мм сверх уровня губок тисков, и срубают вторую стружку. Так последовательно обрубают изделие до требуемого размера.
При рубке сверх уровня губок тисков по рискам заготовку зажимают в тиски, чтобы размеченная риска была сверх уровня губок тисков и параллельна им. Рубку производят по размеченным рискам последовательно, как и при рубке по уровню губок тисков. Лезвие зубила при рубке должно быть расположено под углом 45° к обрубаемому металлу, а головка приподнята кверху под углом -25-40°, как показано на рис. 6. При таком расположении зубила линия срубания будет ровной и рубка будет производиться быстрее.
Большой слой металла на широкой плоскости заготовки срубают следующим образом: заготовку зажимают в тиски, зубилом обрубают фаску, крейцмейселем прорубают поперечные канавки, а затем зубилом срубают выступающие грани.
При прорубании канавок крейцмейселем толщина стружки должна быть не более 1 мм, а при срубании выступающих граней зубилом - от 1 до 2 мм.
Полосовую сталь перерубают на плите или наковальне (рис. 7). Предварительно на обе стороны полосы мелом наносят линии переруба. Затем, уложив полосу на наковальню, устанавливают слесарное зубило вертикально на размеченной риске и сильными ударами слесарного молотка надрубают полосу на половину ее толщины.
Потом полосу переворачивают, надрубают с другой стороны и отламывают отрубаемую часть.
Круглый металл перерубают таким же образом, с поворотом прутка после каждого удара. Надрубив пруток по всей окружности на достаточную глубину, отламывают отрубаемую часть.
Металл из углеродистой и легированной конструкционной стали толщиной до 20-25 мм можно перерубать в холодном состоянии на плите или наковальне при помощи кузнечных зубил и кувалд (рис. 6, а, б, в, г).
Рис. 6. Расположение зубила при рубке в тисках: а - на уровне губок тисков (вид спереди), б - то же (вид сверху), в - выше уровня тисков
Рис. 7. Приемы перерубки полосовой стали на наковальне (вертикальная рубка)
Для этого на две или четыре стороны заготовки наносят мелом линии переруба. Затем укладывают металл на наковальне, устанавливают вертикально кузнечное зубило на линии разметки и сильными ударами кувалды надрубают металл по всей этой линии на требуемую глубину, постепенно переставляя зубило. Так же надрубают металл с другой стороны или со всех четырех сторон, после чего отламывают отрубаемую часть.
Для ускорения и упрощения рубки применяют вспомогательный инструмент -нижник (подсечку). Подсечку хвостовиком вставляют в квадратное отверстие наковальни, затем заготовку кладут на подсечку, а сверху устанавливают кузнечное зубило, как показано на рис. 8, д, и кувалдой наносят удары по зубилу. Таким образом происходит одновременная рубка металла с двух сторон зубилом и подсечкой.
Более производительной является механизированная рубка металла при помощи пневматического молотка (рис. 9), работающего под действием сжатого воздуха давлением 5-6 кгс/см2.
Рис. 8. Инструмент для перерубки толстой стали в холодном состоянии: о, б - кузнечные зубила, в -кувалда остроносая, г -кувалда тупоносая, 3-» положение зубила и подсечки при рубке
Сжатый воздух подводится к молотку по шлангам от компрессора. Пневматический молоток состоит из цилиндра, в конец которого вставляют зубило, поршня, двигающегося в цилиндре, и воздухораспределительного устройства. Благодаря воздухораспределительному устройству поршень получает поступательное и возвратное движение и быстро перемещается, вперед и назад по цилиндру. При поступательном движении поршень ударяет по зубилу, которое разрубает металл.
Рис. 9. Пневматический молоток: а - схема, 6 - зубило для пневматического молотка; 1 - поршень, 2 - золотник, 3, 4, 5. 9, 10 - каналы воздухораспределительного устройства, 6 - курок, 7 - ниппель, 8 - кольцевая выточка, 11 - цилиндр
При рабочем ходе поршня сжатый воздух поступает по каналу в правую часть цилиндра; в это время из левой части цилиндра воздух вытесняется по каналу, кольцевой выточке и каналу. В конце рабочего хода сжатый воздух, проходя по каналу, сдвигает золотник вправо и идет по каналу, перемещая поршень обратно. Из правой части цилиндра воздух уходит по каналу. К концу обратного хода канал перекрывается поршнем, воздух в правой части цилиндра начинает сжиматься, передвигает золотник влево и снова начинается рабочий ход.
Рис. 10. Перерубка чугунной трубьи а - положение трубы и инструмента, б - перпендикулярное положение зубила
Молоток включают в работу нажатием курка 6. Рабочий держит молоток двумя руками и направляет зубило на место рубки.
Чугунные трубы перерубают зубилом на деревянных подкладках. Сначала по окружности трубы мелом намечают линию переруба, а затем, подложив под трубу подкладки, за два-три прохода надрубают трубу зубилом по линии разметки (рис. 10, а), постепенно поворачивая ее. Проверив глубину прорубленной канавки, которая должна составлять не менее 1/3 толщины стенки трубы, легкими ударами молотка отделяют часть трубы.
Зубило при работе нужно держать перпендикулярно к оси трубы (рис. 10, б). Торец трубы в месте переруба должен быть ровным, перпендикулярным к оси трубы и совпадать с намеченной линией переруба. Правильность торца проверяют на глаз, а для контроля- угольником. Более производителен процесс перерубки чугунных труб на ручном винтовом прессе Храмкова.
Ручной винтовой пресс (рис. 11) состоит из сварной станины, двух боковых стоек, имеющих в верхней части шейки с резьбой, на которые надета траверса, прикрепленная к стойкам гайками. На траверсе гайкой и винтом укреплена специальлая гайка с червячной резьбой, по которой перемещается ходовой винт.
В верхней части ходового винта укреплен маховик. В нижней части стоек помещена нижняя неподвижная обойма со вставным нижним ножом, а в верхней части стоек - верхняя подвижная обойма со вставным верхним ножом. Верхняя подвижная обойма скреплена с ходовым винтом при помощи накладки и болтов и вместе с ним поднимается и опускается. Боковые стойки являются направляющими для верхней обоймы. Снизу к плите станины приварен швеллер со стойками по концам. Этот швеллер является направляющим элементом при укладке трубы для перерубки.
Рис. 11. Ручной винтовой пресс для перерубки чугунных канализационнных труб и положение ножей при рубке труб: 1 - нижняя неподвижная обойма, 2 - станина, 3 - верхняя подвижная обойма, 4 - болт, 5 - стойка, 6 -траверса, 7 - ходовой винт, 8- маховик, 9 - гайка, 10 - винт, 11 - специальная гайка, 12 - накладка, 13 - верхний нож, 14 - труба, 15 - нижний нож; положение / - при поднятой верхней обойме, положение // - при опущенной верхней обойме, положение /// - в момент перерубки труб
Ножи крепятся к обоймам болтами. Внутренние диаметры лезвий ножей должны быть на 2 мм меньше наружных диаметров перерубаемых труб.
На ручном винтовом прессе перерубают чугунные канализационные трубы диаметром 2 и 4”. Для каждого диаметра труб имеется пара ножей и пара катков, устанавливаемых на швеллере для подачи труб к ножам.
Работу на прессе выполняют следующим образом.
Сначала устанавливают ножи и катки в соответствии с диаметром перерубаемых труб. Подняв с помощью маховика верхнюю обойму с ножом, укладывают трубу на катки так, чтобы линия переруба совпала с острием нижнего ножа. Затем резким рывком поворачивают маховик в обратную сторону, опуская при этом ходовой винт с верхним ножом. От резкого нажима нижнего и верхнего ножей на боковых сторонах трубы сначала появляется надрез, труба расклинивается и затем раскалывается на две части.
Пресс обслуживает один рабочий. На перерубку трубы затрачивается 1 мин.
Механизм ВМС-36 (рис. 12) для перерубки чугунных канализационных труб диаметром 50 и 100 мм работает по принципу приводного пресса.
Механизм имеет сварную станину, на которой смонтирован редуктор с двумя головками. Перерубка труб производится с помощью четырех подвижных ножей, вмонтированных в патрон каждой головки механизма. Одна головка предназначена для перерубки труб диаметром 50 мм, вторая - для труб диаметром 100 мм.
Рис. 12. Механизм для перерубки чугунных труб ВМС-36: 1 - станина, 2 -головки, 3 -ножи
Механизм включается в работу от электродвигателя мощностью 1 кет с числом оборотов 930 в минуту. Запуск двигателя осуществляется кнопочными пускателями.
Для перерубки труб вначале включают электродвигатель. Затем берут заранее размеченную трубу и укладывают ее на опоры так, чтобы линия разметки на трубе совпала с лезвием ножа. После этого ногой нажимают на педаль. Ножи опускаются на трубу, которая от нажима ножей перерубается по линии разметки. После. совершения цикла перерубки ножи возвращаются в исходное положение и работа головки автоматически прекращается. Время перерубки труб одного цикла составляет 3 сек.
Каждый из четырех ножей охватывает перерубаемую трубу на длине, равной четверти ее окружности.
На рис. 13 показаны плоскости режущих ножей, геометрия которых учитывает особенности перерубаемого материала, т. е. хрупкость чугуна.
Для предупреждения разрушения и обеспечения гладкой и розной поверхности реза перерубаемой трубы режущие грани ножей выполнены прерывистыми за счет прорезанных поперечных канавок. Радиус окружности, образуемой режущими гранями ножей, должен быть меньше наружного радиуса перерубаемой трубы. Угол заострения ножей 60°. Процесс рубки происходит следующим образом.
При сближении ножи в первый момент касаются трубы в восьми точках. При дальнейшем сближении они врезаются в трубу; образуются лунки, располагаемые по окружности. Около лунок возникают микротрещины, направленные от лунки к лунке и в глубь металла. В ходе процесса микротрещины сливаются и образуются бегущие трещины того же направления, которые опережают подачу ножей. Это приводит к отделению одного конца трубы от другого.
Ножами описанной конструкции можно отрезать от чугунных канализационных труб кольца длиной 20 мм.
Рис. 13. Плоскости режущих ножей: 1 - труба, 3 - ножи
При рубке во избежание ушибов и ранений необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: – прочно насаживать молоток или кувалду на ручку; – надежно укреплять металл в тисках и при рубке на наковальне поддерживать отрубаемую часть заготовки; – применять ограждающие сетки при рубке твердого или хрупкого металла, чтобы отлетающие осколки не поранили работающего или находящегося вблизи человека; – работать исправным инструментом и на исправных станках; – при перерубке труб на прессе работать в рукавицах.
До перерубки труб необходимо проверить исправность механизма, электрооборудования и защитных ограждений.
Рубка металла применяется для того, чтобы удалить лишний слой металла, вырубить отверстие или разрубить заготовку на части. Производится рубка на наковальне или массивной металлической плите. Более мелкие детали для рубки зажимаются в тисках.
Следует заметить, что при рубке невозможна высокая точность обработки, ее применяют или для черновой обработки заготовки или в тех случаях, когда точность не требуется.
Инструмент для рубки металла
В процессе рубки металла используются следующие слесарные инструменты: зубило, крейцмейсель и канавочники.
Режущее лезвие слесарного зубила имеет форму клина. Лезвие и боек зубила должны быть закалены и отпущены. Боек зубила представляет собой усеченный конус с полукруглым основанием. Это сделано для того, чтобы удар молотка всегда приходился по центру бойка. Длина зубила обычно 10-20 см, ширина лезвия - от 5 до 52 мм. Чем острее заточено зубило, тем меньшая сила удара требуется для рубки металла. Однако нужно иметь в виду, что твердые и хрупкие металлы требуют большего угла заточки. Другими словами, твердые металлы рубятся лезвием с более тупым углом заточки. Так, для рубки бронзы, чугуна, твердой стали и других твердых материалов необходим угол заточки лезвия зубила в 70°. Сталь средней твердости нужно рубить зубилом с углом заточки лезвия в 60°. Мягкие материалы - медь, латунь - можно рубить при угле заточки в 45°. Очень мягкие материалы, такие как алюминиевые сплавы и цинк, требуют угла заточки в 35°.
Для вырубания узких канавок и пазов применяется разновидность зубила с более узкой режущей кромкой. Этот инструмент называется крейцмейсе- лем. Рабочая поверхность крейцмейселя затачивается так же, как и у зубила.
Смазочные канавки во вкладышах и втулках подшипников удобнее всего вырубать канавочниками. Их главное отличие от зубила и крейцмейселя - изогнутая кромка режущей части.
При работе с зубилом в зависимости от цели работы применяются три вида ударов.
Кистевой удар используется для удаления тонкого слоя металла, незначительных неровностей, а также тогда, когда требуется перерубить лист тонкой стали. Кистевые удары следует выполнять в темпе 40-60 ударов в минуту, движется при этом только кисть руки. При замахе рекомендуется разжимать пальцы кисти, удерживая ручку молотка только указательным и большим пальцами, а при ударе кисть сжимать.
Локтевой удар имеет большую силу, по сравнению с кистевым. Темп ударов замедленный, около 40-50 в минуту. При замахе руку рекомендуется сгибать в локте до отказа, безымянный и средний пальцы слегка разжимать. Применяются локтевые удары для прорубания канавок и пазов, а также для снятия слоя металла средней толщины.
Плечевой удар - наиболее мощный. Сила удара достигается большим замахом, при котором рука движется в плечевом суставе. Пальцы, кисть и локоть работают как и при кистевом, и локтевом ударе, но при замахе максимально согнутую в локтевом суставе руку следует поднять таким образом, чтобы кисть оказалась на уровне уха. Темп ударов должен быть еще более замедленным - 30-40 в минуту. Применяются такие удары для обработки больших поверхностей, рубке толстого металла, а также в тех случаях, когда требуется удалить за один проход зубила большой припуск.
Качество рубки и безопасность производящего ее человека зависят и от того, как он держит инструмент. Пальцы на рукоятке молотка располагаются на расстоянии 15-30 мм от ее конца, а большой палец наложен на указательный. Зубило нужно держать на расстоянии 20-30 мм от его головки, пальцы плотно сжимать не следует. Вероятность соскакивания молотка с головки зубила значительно снижается, если на верхнюю часть зубила надеть резиновую шайбу диаметром 50 мм и толщиной примерно 10 мм.
При выполнении этого вида работ с металлом важно соблюдать правильную постановку зубила относительно обрабатываемой заготовки. В случае рубки вдоль плоскости губок тисков угол между осью зубила и плоскостью губок должен составлять примерно 45°. При направлении рубки перпендикулярно к плоскости губок тисков при снятии слоя металла угол между плоскостью заготовки и осью зубила должен быть 30-35°. Если угол окажется слишком большим, зубило при ударе уйдет в глубь металла, создав значительную неровность обрабатываемой поверхности. При недостаточно большом угле наклона зубило будет проскальзывать по поверхности металла, а не резать его.
Существенное замечание - новички в работе с металлом при ударе молотком по зубилу смотрят, как правило, на головку зубила, по которой ударяет молоток. Это грубая ошибка, приводящая к снижению качества работы. Смотреть нужно на режущую кромку зубила, чтобы контролировать угол наклона и видеть результат каждого удара. В этом случае имеется возможность контролировать качество работы и корректировать наклон зубила и силу удара, не прерывая работы.
Располагая заготовку в тисках, нужно следить за тем, чтобы разметочные риски располагались точно на уровне губок и не имели перекоса. Срубаемая часть металла (стружка) должна быть расположена над уровнем губок тисков.
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.
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. |
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.
