Когда применяют рубку металлических заготовок

3.3 Рубка металлов

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.

РУБКА МЕТАЛЛА Цель и назначение слесарной рубки

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

Рубка производится в тех случаях, когда не тре­буется высокой точности обработки. Точность обра­ботки, достигаемая при рубке, составляет 0,4—0,7 мм.

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.

Производится рубка в тисках, на плите или на наковальне. Заготовки и отливки мелких размеров при рубке закрепляются в стуловых тисках. Обрубка де­фектов сварных швов и приливов в крупных деталях осуществляется на месте.

Рубка металла ручным зубилом — очень трудоем­кая и тяжелая операция. Поэтому необходимо стре­миться максимально ее механизировать.

Средствами механизации рубки металла являют­ся: замена обрубки обработкой абразивным инстру­ментом, а также замена ручного зубила пневмати­ческим или электрическим рубильным молотком.

Приступая к рубке, слесарь должен подготовить свое рабочее место. Достав из верстачного ящика зу­било и молоток, он располагает зубило на верстаке с левой стороны тисков режущей кромкой к себе, а молоток — с правой стороны тисков бойком, на­правленным к тискам.

Большое значение для рубки имеет правильное положение корпуса слесаря. При рубке надо стоять у тисков устойчиво, вполоборота к ним; корпус рабо­чего должен находиться левее оси тисков. Левую ногу выставлять на полшага вперед так, чтобы ось ступни располагалась под углом 70—75° по отношению к тис­кам. Правую ногу немного отставить назад, развер­нув ступню под углом 40—45° по отношению к оси тисков.

Молоток необходимо брать за рукоятку так, что­бы рука находилась на расстоянии 20—30 мм от конца рукоятки (рис. 32, а). Рукоятку обхватывают четырь­мя пальцами и прижимают к ладони; при, этом боль­шой палец накладывают на указательный и все паль­цы крепко сжимают. Держать зубило, надо левой ру­кой, не сжимая сильно пальцы, на расстоянии 20— 30 мм от головки (рис. 32, б).

Рис. 32. Приемы держания инструмента при рубке

Рис. 33. Приемы рубки: а — по уровню губки тисков; 6 — по разметочным рискам; в — при малом угле наклона зубила; г — при большом угле наклона зубила

В процессе рубки зубило должно направляться под углом 30—35° по отношению к обрабатываемой по­верхности (рис. рис. 33, а). При меньшем угле накло­на оно будет скользить, а не резать (рис. 33, б), а при большем — излишне углубляться в металл и давать большие неровности обработки (рис. 33, г).

Существенное значение для процесса ручной рубки в тисках имеет также правильная установка зубила по отношению к вертикальной плоскости неподвиж­ной губки тисков. Нормальной установкой режущей кромки зубила следует считать угол 40—45° (рис. 34, а). При меньшем угле площадь среза увеличивается, рубка становится тяжелее, и процесс ее замедляется (рис. 34, б). При большем угле стружка, завиваясь,

Создает дополнительное сопротивление срезу, поверхность среза полу­чается грубой и рваной; возможно смещение за­готовки в тисках (рис. 34, в).

Рис. 34. Установка зубила в рабочее положение по отношению к губкам тисков

Качество рубки зави­сит от вида замаха и уда­ра молотком. Различают удар кистевой, локтевой и плечевой. При кисте­вом замахе удары молот­ком производятся силой кисти руки. Таким уда­ром пользуются при лег­кой работе для снятия тонких стружек или при удалении небольших неровностей. При локте­вом ударе рука изгибает­ся в локте, удар получа­ется более сильным. Лок­тевой удар применяют при обычной рубке, ког­да приходится снимать слой металла средней толщины, или при проруба­нии пазов и канавок. При плечевом ударе замах по­лучается наибольшим, а удар — самым сильным. К плечевому удару прибегают при рубке толстого ме­талла, при удалении больших слоев за один проход, разрубании металла и обработке больших плоскостей.

При рубке с применением кистевого удара дела­ют в среднем 40—50 ударов в минуту; при более тяжелой работе и плечевом ударе темп рубки снижа­ется до 30—35 ударов в минуту.

Удар молотка по зубилу должен быть как можно более точным. Нужно, чтобы центр бойка молотка попадал в центр головки зубила, а рукоятка молотка с зубилом образовывали прямой угол. Рубить можно только остро заточенным зубилом; тупое зубило со­скальзывает с поверхности, рука от этого быстро ус­тает и в результате теряется правильность удара.

Размеры снимаемой зубилом стружки зависят от физической силы работающего, размеров зубила, веса молотка и твердости обрабатываемого металла. Наи­более производительной считается рубка, при кото­рой за один проход снимается слой металла толщи­ной 1,5—2 мм. При снятии слоя большей толщины слесарь быстро утомляется, а поверхность рубки по­лучается нечистой.

Рубку хрупких металлов (чугун, бронза) следует производить от края к середине заготовки, чтобы из­бежать откалывания края детали. При рубке вязких металлов (мягкая сталь, медь, латунь) режущую кромку зубила рекомендуется периодически смачи­вать машинным маслом или мыльной эмульсией.

Рубку в тисках можно выполнять по уровню гу­бок тисков либо выше этого уровня — по размечен­ным рискам. По уровню губок тисков чаще всего рубят тонкий металл, а выше уровня — широкие поверх­ности заготовки.

При обрубании широких поверхностей для со­кращения времени следует пользоваться крейцмей — селем и зубилом. Сначала крейцмейселем проруба­ют канавки, а затем срубают зубилом образовавшие­ся выступы.

Чтобы правильно выполнять рубку, нужно хоро­шо владеть зубилом и молотком, т. е. правильно дер­жать зубило и молоток, без промахов и правильно производить замахи и удары молотком по головке зубила.

Рубка металла – просто и понятно обо всех нюансах процесса

Рубка металла в современном слесарном деле причисляется к операциям подсобного типа. Осуществляется она при необходимости снять с металлической поверхности затвердевшую корку, разделить заготовку на несколько частей, устранить на отливках и поковках приливы и различные неровности.

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:

• снижает опасность формирования на головке шляпки в виде гриба;
• облегчает процесс правильного нанесения удара молотком по инструменту.

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).

Зубила следует периодически затачивать для того, чтобы они не теряли своей режущей способности.

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.

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).

Рубка листового металла чаще производится на плите (на наковальне). Инструмент при этом ставится на риску (специальная разметка, наносимая на заготовку), затем осуществляют один удар молотком. После этого лезвие монтируется таким образом, чтобы его половина разместилась в лунке, которую удалось сделать. Рубка листа по такой схеме, во-первых, упрощает процесс установки зубила в нужное положение, а во-вторых, гарантирует разрез непрерывного характера.

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.

3 Промышленная гибка и рубка металлических заготовок

На многих крупных предприятиях используются электрические и пневматические молоты, которые существенно облегчают процесс обработки металла. Листовые заготовки нередко вырубаются гильотиной, на специальных штампах и на прессах. Для обработки сталей повышенной прочности могут использовать технологию плазменной или лазерной резки. Кроме того, часто применяется станок для рубки арматуры (по сути, речь идет о том, что металл рубится гильотиной).

Промышленная рубка и гибка металлических листов и изделий за счет упомянутых агрегатов значительно упрощает выполнение операции металлообработки, а также снижает себестоимость работ. Гильотиной или прессом имеет смысл пользоваться тогда, когда выпускаются изделия из металлов каких-либо нестандартных форм. Станки для рубки незаменимы при изготовлении закладных деталей и стальных полос.

Обработка гильотиной подразумевает применение ножей и ножниц для раскроя металла. Эти инструменты не мнут кромки заготовок, их срез получается очень точным и по-настоящему аккуратным, чего редко удается добиться при использовании молотка и зубила. Также рубка гильотиной обеспечивает отсутствие на металле:

• отклонений серповидного вида;
• заусениц;
• неравномерных скосов;
• мелких зазубрин.

Причем озвученные изъяны на материале не появляются даже тогда, обрабатываются заготовки с малой толщиной.

Промышленные прессы (оснащенные электрическим двигателем, винтовые для работы вручную) обычно применятся для рубки канализационных труб, изготовленных из чугуна. Такие механизмы функционируют достаточно просто. Слесарь монтирует катки и ножи пресса под сечение обрабатываемых труб, затем укладывает на катки трубные изделия, добиваясь совпадения лезвия нижнего режущего инструмента с намеченной линией переруба.

После этого запускается двигатель, если речь идет о станке с электроприводом, либо опускает вручную верхний нож на трубу. При сжатии ножей (снизу и сверху) на заготовке образуется надрез (он располагается по бокам трубы). Затем происходит расклинивание изделия и его раскол. Конструкция прессов такова, что обслуживать подобные механизмы может один специалист.

Источники:

http://studfile.net/preview/6225821/page:9/
http://msd.com.ua/domashnij-slesar/rubka-metalla-cel-i-naznachenie-slesarnoj-rubki/
http://tutmet.ru/rubka-lista-metalla-armatury-gilotinoj-stanok.html