Рубка металла: каким слесарным инструментом выполняется

Обработка листового или профильного металла при подготовке деталей или создании заготовки часто требует удаления некоторой части материала. Разделка листа, получение отдельной детали, подгонка по месту установки – все это требуется при создании продукции, в строительстве и домашнем хозяйстве.

Дома такая операция также возможна, сложная оснастка для этого не потребуется. О том, каким инструментом выполняется слесарная операция «рубка металла», знает каждый хозяйственный человек.

Слесарная рубка металла — что это такое?

Рубка состоит в запланированном и контролируемом образовании требуемой формы детали из листового металла Процесс входит в перечень стандартных операций слесарного дела, уровень сложности – низкий.

Суть: удалить лишний материал по намеченной форме и размерам с помощью буквально пары инструментов.

Слесарная рубка металла

На лист-заготовку наносится разметка, практикуется обработка заготовок по установленному шаблону.

Затем с небольшим отступом от линии ударами по зубилу молотком проводится разделение материала.

При аккуратных действиях качество детали будет достаточно высоким.

Единственная потребность – последующая обработка краёв: из-за ударного способа воздействия края будут выглядеть рваными.

Для чего применяется эта операция?

• удаление припусков и кромок на готовом изделии;
• получение готового изделия и листовых заготовок;
• снятие окалины и других дефектов товарного вида;
• получение углублений (канавок, пазов и т.д.).

Кому нужна эта операция?

• работникам машиностроительных и ремонтных организаций, литейных цехов, в автомобилеремонтных мастерских – там, где идёт работа с металлом;
• в строительстве и ремонте (внутренние и наружные работы);
• специалистам, занимающимся ремонтом техники;
• обывателям для домашних и хозяйственных нужд.

Применяемое оборудование и инструменты

Этот перечень зависит от способа проведения работ. Ручная рубка осуществляется с применением:

• режущего инструмента (зубила, крейцмейсель и так далее);
• слесарного молотка (его выбирают по весу и длине ручки);
• тисков;
• металлической подложки;
• инструмента для разметки.

Слесарное зубило конструктивно состоит из трёх основных частей: ударной, средней (держателя) и режущей (рабочей). Форма режущей части у каждого разная и зависит от решаемой задачи. Зубилом производят стандартную операцию рубки. Крейцмейсель обладает более узкой режущей кромкой. Канавочник предназначен для вырубания канавок, поэтому его режущая часть выполнена в форме полукруга. Бородок изготавливают из круглого металлического стержня, и имеет рабочую часть в форме окружности заточенной по периметру. С его помощью производят вырубку отверстий в листовом металле. Все ударные инструменты изготавливаются из прочной инструментальной стали.

Основными параметрами этих инструментов являются геометрические размеры, углы заточки режущей части. Для нанесения удара по верхней (ударной) части зубила применяется слесарный молоток. Они отличаются формой бойка (круглая или квадратная), методом крепления ручки, общим весом.

Вырубка небольших деталей, отверстий, отдельных частей производится с помощью крепёжного оборудования или на стальных подложках. Для надёжности крепления эта операция производится в тисках.

В качестве инструмента для разметки применяют различные слесарные линейки, угольники, разметочные штангенциркули, малки. Для нанесения отметок применяют: керны (различной модификации), чертилки с разной формой наконечников, карандаши. Применяемые инструменты изготовлены по разработанным стандартам

На промышленных предприятиях инструментом для рубки металла являются специальные станки. К ним относятся:

• гильотины;
• прессы (гидравлические и механические);
• пресс-ножницы;
• угловысечные станки.

Они обладают высокой производительностью и позволяют проводить рубку даже очень толстого металла.

Гидравлическая гильотина управляется электронным блоком. С его помощью задают параметры будущей операции. Устанавливают вид металла, угол среза, величину давления на нож, скорость резания. Кроме гильотины для решения этих задач применяют так называемые комбинированные агрегаты. К ним относятся режущие станки (пресс-ножницы) и узкоспециальные (угловысечные станки, прессы и штампы). Пресс-ножницы применяются для рубки листов и полос металла, фасонного и сортового проката. Они хорошо справляются с профильным металлом, например, швеллер, двутавровый прокат, квадрат. С их помощью получают ровные отверстия и различной формы пазы.

Угловысечные станки позволяют проводить угловую вырубку металлических изделий практически любой толщины. Высокой точности рубки добиваются благодаря наличию шкалы, позволяющей точно опускать инструмент в требуемое место и правильно заточенного набора зубил.

Прессы и штампы решают аналогичные задачи. В них применяют механические, гидравлические, пневматические и электрические приводы.

Какие операции выполняются при рубке металла?

При выполнении рубки следует помнить об обязательных операциях. Все применяемые приёмы напрямую влияют на продуктивность и качество результата.

Транспортировка металла

Транспортировка металла, предназначенного для обработки, проводится вручную или с помощью механизации. Тележка, носилки, подъемно-транспортное оборудование вплоть до балочного крана – в зависимости от массогабаритных характеристик.

Разметка выполняется при достаточном освещении.

В процессе рубки не будет лишним периодически проверять ее, если применялись стираемые средства (карандаш или мел).

Все работы руками сопровождаются положением тела и стойкой ногами.

Сидеть при процессе неэффективно, так как снижается усилие удара. Небольшими изменениями положения тела возможно варьировать угол удара и подбирать наиболее эффективную позу.

Исключение составляет работа на станке. Инструкции по безопасности и технологический процесс содержат полный объем рекомендуемых действий. Регламент обычно содержит все требования и рекомендации.

Стоять по отношению к месту выполнения ручного реза необходимо в пол-оборота.

Расстояние между столом и телом – примерно половина корпуса или как удобно в конкретный момент.

Для приложения на край детали силы, достаточной для деформации и срезания, оптимально удержание с помощью тисков. Изделию следует выступать из губок на пару миллиметров от линии разметки – иначе требуемые размеры не будут соблюдены.

Удержание инструмента – уверенное, все движения – выверенные и без излишней спешки.

В целях техники безопасности и одновременно создания наиболее мощного удара нужно держать рукоятку за 1-2 см от конца, а не возле головы. Держать зубило – с 2-3 см между рукой и ударной частью.

Операции при рубке металла

Нанесение удара молотком по зубилу рекомендуется по центру ударной части. Для выдерживания наибольшей точности взгляд при ударе нужно концентрировать на соединении острия и материала. Если смотреть на ударную часть, появляется высокий риск схода режущей кромки с нужного места.

Обработка толстого металла производится в несколько подходов. Рекомендуется чередование заглубления и выемки металла из канавки. После этого — последующее срубывание по образовавшейся небольшой толщине.

Рубка замкнутых профилей (труба круглая, квадратная, прямоугольная или иная) выполняется с равномерным их поворотом. Производится удар с разрезанием некоторой длины, трубка проворачивается, рез повторяется. Отламывание допускается только незначительной остаточной полосы, а не всей трубки.

Ручной

Ручная рубка – очень простой и распространенный процесс, хорошо знакомый практически любому автовладельцу или домашнему мастеру, которому хоть раз приходилось брать в руки молоток и зубило для того, чтобы срубить лишний кусок или, например, заржавевший винт.

Собственно, зубило и молоток и являются основными инструментами. Что касается молотка, то для работы используется стандартный слесарный инструмент весом 0,4-0,8 килограмма с 35-45-сантиметровой ручкой.

Зубило представляет собой твердосплавный металлический брусок с режущей кромкой на одном из концов. Ширина рабочей части, ее форма и угол заточки, а также общая длина инструмента могут варьироваться в зависимости от его предназначения. Чаще всего используются зубила шириной 2 и 2,5 сантиметра с плоской или чуть закругленной режущей кромкой.

Аналог зубила – крейцмейсель. Его основные отличия кроются в форме рабочей части, чаще всего каплевидной, с узкой режущей кромкой (не более 1 сантиметра), и применении. В то время как зубило служит для сквозного прорубания листового проката или отделения частей изделий, крейцмейсель в основном применяется для формирования различных пазов и канавок на поверхности заготовки.

Дополнительно требуется подготовить рабочее место. Это могут быть тиски, наковальня или подложка из мягкого металла, если требуется прорубить лист насквозь.

Техника рубки разнится в зависимости от используемой заготовки и необходимого результата. Различают:

• горизонтальную,
• вертикальную.

В первом случае заготовка зажимается в тиски, а зубило устанавливается под углом 30-35 градусов относительно плоскости стола, то есть сбоку от обрабатываемого металлоизделия. Это, например, позволяет обрубить лишнюю часть металлического листа, выступающую из тисков. Аналогично производится работа крейцмейселем, когда требуется прорубить канавку в поверхности изделия. При этом с каждым ударом острие инструмента продвигается вдоль предполагаемой оси реза или паза.

Вертикальная рубка применяется в основном с листовым прокатом. С ее помощью можно отрубить лишний кусок пластины или пробить отверстие произвольной формы. При этом строго перпендикулярно плоскости зубило устанавливается лишь при первом и последнем ударе, а основная часть работ ведется с небольшим наклоном инструмента в сторону, противоположную движению. Для большего удобства и точности на лист могут предварительно наноситься разметочные риски, задающие положение режущей кромки.

В зависимости от толщины материала работы могут проводиться с одной стороны или с обеих с последующим отделением куска переломом или выбиванием.

Работая вручную, практически невозможно обеспечить высокую точность и производительность, из-за чего в промышленности используются следующие способы.

Какие есть способы рубки металла?

Способы достижения цели возможно классифицировать по ряду признаков.

Поставленная цель:

• очистка края или поверхности;
• разделение заготовки на части простой формы (прямоугольники, треугольники) или чуть более сложной (многогранники, округлые силуэты);

• вырубка сложной конфигурации, для чего потребуется изменение направления рубки и определенное количество времени;
• удаление объема металла на заданные глубину и ширину.

Слесарный инструмент:

• ручного типа: молотки, зубила и прочие орудия;
• механизированного типа: группа машин и конструкций, с помощью которых разделение по линии производится с меньшими затратами труда и времени.

Вектор движения рабочего инструмента (влияет на необходимое усилие и общую организацию работ):

• вертикальная рубка (воздействие режущего острия ведётся сверху);
• горизонтальная (вырубка выполняется под углом к горизонту, заготовка закрепляется вертикально).

Необходимость в фиксировании:

• не требуется – достаточно поправлять рукой;

• минимальное прижатие – потребуется тяжелый предмет;
• надёжная фиксация – в тисках, струбцинами или зажимами;
• при работе на оборудовании – с помощью интегрированных станин-прессов.

Качество результата напрямую зависит от применяемых средств. Тип и состояние инструмента (машины), механические свойства материала и его толщина, скорость работы и опыт человека – эти факторы имеют огромное значение.

Возможные дефекты

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

• обрубленная кромка получается не прямолинейной;
• не сохраняется параллельность обеих кромок детали;
• край детали получается рваным с заусенцами и большой шероховатостью.

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:

• деталь не достаточно надёжно закреплена;
• произошло смещение нанесённой маркировки;
• процесс производился ударами, превышающими необходимую силу;

Для их устранения необходимо выполнять не сложные правила:

• Проверить прочность закрепления заготовки;
• Соблюдать точность расположения детали относительно нанесённой маркировки;
• Проверить параметры заточки инструмента.

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

• рваные кромки канавки;
• глубина канавки разная по длине;
• сколы на конце канавки;

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.

Что называют ручной рубкой металла?

Это слесарное дело не имеет высокой сложности. Желательно предварительное зажатие полуфабриката – так будет обеспечена устойчивость детали, снимутся колебания. Для этого потребуется мощное основание: металлический стол, тумба или рама с тисками. Обычная мебель или подручные предметы не подойдут.

Для создания усилия и передачи его на рез нужен инструмент. Техника рубки – обеспечить небольшое углубление для гарантированной установки острия и выполнение основного, рубящего удара.

Основное движение называется «замах». Он зависит от требуемой силы удара и выполняется движением, основывающимся вокруг одного из следующих суставов:

• кистевой – для несильных ударов и точных манипуляций;
• локтевой – основной вариант, подходит для ударного воздействия при установившемся режиме работы с малыми и средними толщинами;

• плечевой – для наиболее мощного удара при работе со большой толщиной или серьёзной окалиной.

Рубка металла
Усиливается удар от повышения массы молотка и длины его рукоятки. Чем тяжелее ударный инструмент, тем сильнее будет воздействие на режущее острие. Таким образом можно получить точный и достаточно чистый рез.

При сильном ударе сразу очень высока вероятность схода режущей кромки и повреждение материала. Нередки случаи повреждения инструмента и даже травмирования. Поэтому спешка и невнимательность не приветствуются.

Ручной способ рубки оптимален для единичного производства и домашних условий. Он хорош своей универсальностью, но обладает рядом недостатков:

• не самая высокая производительность;
• необходимость в запасе времени;
• результат в большинстве случаев потребует доработки кромки (снятие тонкого слоя, шлифование).

Рабочий и вспомогательный инструмент общего назначения

Молотки стальные. Величина молотка определяется его массой (весом).

Для легких работ применяют молотки (Н=80 мм) весом 100–200 г; для обычных работ и разных слесарных операций (Н=100 мм) — 300–500 г; при ремонтных работах (120 мм) — 600–800 г (рис. 3).

Молотки с круглым бойком используют в тех случаях, когда требуется значительная сила или меткость удара. Молотки с квадратным бойком выбирают для более легких работ.

Рис. 3. Молоток

Молотки изготовляются из сталей марок 50, 40Х или У7.

Рабочие части молотка закаливают и отпускают; твердость этих частей должна составлять 43–51 HRC. На молотках не должно быть трещин, пленок, волосовин, раковии и других пороков.

Длина рукоятки L зависит от массы (веса) молотка. Для легких молотков (до 200 г) она составляет 250–300 мм, а для молотков среднего веса (400–600 г) средняя длина рукоятки принимается равной 350 мм. Рукоятка должна иметь овальное поперечное сечение с отношением большого и малого диаметров 1,5:1. Поверхность рукоятки должна быть гладкой и чистой. После насадки молотка на рукоятку конец ее расклинивают деревянными или металлическими клиньями толщиной от 1 до 3 мм. На боковых сторонах металлических клиньев делают насечку (ерш), препятствующую выскакиванию клина из рукоятки. Клинья обычно ставят вдоль большой оси сечения рукоятки, реже — вдоль малой оси.

Материалом для рукояток молотков служат кизил, рябина, клен, граб, береза, т.е. породы деревьев, отличающиеся прочностью и упругостью. Влажность древесины не должна быть выше 12%. На рукоятках не должно быть сучков и трещин.

Приспособление для рубки металла — гильотина

Разделка сталей и более мягких сплавов может требоваться постоянно и в больших объёмах. В производственных условиях, домашних мастерских и небольших частных цехах находят применение станки и устройства с различной степенью механизации:

• ручная гильотина – сооружение рамного типа, имеющее в основе длинный твердосплавный нож;
• пресс-ножницы – гильотина, приводимая в движение электрическим или пневматическим приводом;
• пресс – более обстоятельный агрегат, изготовленный в виде полноценного оборудования;

• станок для высечки – позволяет обработать лист металла и получить в нём отверстия требуемой формы и плотности.

Устроена гильотина сравнительно просто. На фундамент устанавливается несущая рама, на которой монтируются остальные узлы. Корпус, ножи, привод, трубопроводы (кабельные трассы) и органы управления создают техническую возможность рубки листового и другого проката, например, швеллер или уголок. Довершается агрегат защитными ограждениями и системами сигнализации.

Ручная гильотина

Интересна гильотина наличием диапазона регулируемых параметров:

• тип металла и его механические характеристики (обработка алюминиевого сплава и легированной стали потребует приложения отличающихся усилий);
• оптимальный угол α, «альфа» (характеристика взаимного расположения задней грани инструмента и разрезаемой поверхностью);

Схема гильотины

• скорость подачи ножа;
• рабочее давление, создаваемое ножом.

Настройка проводится механическими или электронными компонентами.

Пресс-ножницы

Основное достоинство механизированного оборудования – высокое КПД и возможность работы с большими толщинами. Механизированной промышленной оснастке присущи как гибкость в применении, так и высокая специализация:

• разделка листового проката любой толщины в зависимости от мощности установки;
• создание уникальных угловых вырезов;

• проработка проёмов в сортовом и фасонном прокате;
• получение узкоспециализированных объектов (к примеру, канавок во вкладышах и втулках подшипников – помимо резания здесь также задействуется и рубка).

Рубка, резание и опиливание при слесарных работах

Рубка — слесарная операция, при выполнении которой с помощью зубила и слесарного молотка либо удаляется с поверхности заготовки слой металла, либо заготовка разрубается на части. Рубку применяют в тех случаях, когда станочная обработка нерациональна или трудновыполнима.

Рубка, как правило, является подготовительной операцией. Точность обработки с помощью рубки не превышает ±0,5 мм. Рубку проводят в тисках. Заготовки из листового материала рубят на части на плите. При рубке заготовок из вязких металлов рабочую кромку зубила следует смачивать индустриальным маслом. Заготовки из хрупких металлов (чугуна, бронзы) рубят от края к середине.

Для облегчения и ускорения рубки широких поверхностей предварительно прорубают канавки крейцмейселем, а затем срубают зубилом оставшийся между канавками металл. Толстые заготовки надрубают с обеих сторон, а затем ломают.

Ударным инструментом при рубке служат ручные слесарные, пневматические или электрические молотки, а режущим — зубила, крейцмейсели, бородки, выколотки. Производительность механизированной рубки возрастает в 4–5 раз по сравнению с ручной. При выборе слесарного молотка учитывают ширину лезвия зубила: на 1 мм ширины лезвия зубила должно приходиться 30…40 г массы молотка, а для крейцмейселя — 80 г. Углы заострения у зубил и крейцмейселей должны быть следующие, °:

Чугун, твердая сталь, бронза — 70

Сталь мягкая и средней твердости — 60

Латунь, медь, титановые сплавы — 45

Алюминиевые сплавы — 35

На монтажной площадке при установке оборудования на фундаменты осуществляют рубку бетонных поверхностей фундаментов и металлических поверхностей подкладок после газовой резки.

Резка — слесарная операция разделения заготовок из листового и профильного материала и труб на части. В зависимости от размера, формы и материала заготовок резку осуществляют с помощью ручного или механизированного инструмента: ножниц, острогубцев, ручных ножовок, труборезов. Различают резку металла со снятием стружки и без нее.

Ручными ножницами осуществляют резку заготовки из тонкого листового и полосового материала (толщиной 0,5…1,0 мм из стали и толщиной до 1,5 мм из цветных металлов). Для резки по прямой линии и окружности большого радиуса используют ножницы с прямыми лезвиями, а для вырезки фигурных профилей с малыми радиусами — ножницы с криволинейными лезвиями.

Режущие кромки ножниц сдвигаются одна относительно другой постепенно. Кромки ножниц в шарнирном соединении должны плотно прилегать друг к другу и иметь легкий ход. При тугом ходе возникает большое трение, вызывающие излишние усилия в работе и быстрое изнашивание режущих кромок. При большом зазоре между режущими кромками разрезаемый материал будет сминаться и заклиниваться. Ножницы держат в правой руке, охватывая рукоятки четырьмя пальцами и прижимая их к ладони, мизинец помещается между рукоятками ножниц. Удерживая лист левой рукой, подают его между режущими кромками, направляя верхнее лезвие точно посередине разметочной линии, которая должна быть видна при резке.

При резке по прямой линии следует применять левые ножницы и соизмерять величину раскрытия их настолько, чтобы они могли захватить лист на длину не более 30 мм по прямой риске. При резке по наружным фигурным контурам лист поворачивают так, чтобы ножницы не закрывали линию резки.

Заготовки режут также ручными ножницами с зажатием одной рукоятки в тисках. Этот прием используют при резке заготовок толщиной до 1,2 мм по прямой линии. Для резки заготовок из листового материала толщиной до 2,0 мм применяют рычажные ножницы. Острогубцами (торцовыми кусачками) режут проволоку диаметром до 5 мм. Перед резкой ее правят, протягивая вокруг круглой оправки. Проволоку помещают между лезвиями так, чтобы она располагалась перпендикулярно к ним. Угол заострения режущих кромок выбирают в зависимости от твердости разрезаемого материала; обычно он равен 55…60°.

Ручные ножовки применяют для резки толстых листов, профильного проката и труб. Ручной ножовкой прорезают шлицы, пазы, обрезают и вырезают заготовки по контуру. Заготовку зажимают в слесарных тисках, размечают; при необходимости трехгранным напильником дают пропил по риске и выполняют резку. Трубы зажимают в специальном трубожиме, закрепленном на верстаке. Место реза должно быть как можно ближе к прижиму.

Для резки ручную ножовку необходимо правильно закреплять и иметь отработанную координацию движений. Движения при работе ножовкой должны быть плавными, без рывков и с таким размахом, чтобы в резке участвовали все зубья полотна. Скорость движений при резке ножовкой должна составлять 30…60 ходов в минуту.

Заканчивая резку, следует ослабить нажим на ножовку, уменьшить скорость движений, чтобы избежать поломки полотна. Полотна ручных ножовок с шагом 0,8…1,0 мм используют для резки тонкостенных труб и листового материала; с шагом 1,25 мм — для резки профильного проката; с шагом 1,6 мм — во всех остальных случаях резки. Перед работой полотно смазывают густой смазкой или индустриальным маслом.

Для резки труб кроме ручной слесарной ножовки применяют ручной труборез, у которого режущими частями являются стальные диски-ролики. Трубу зажимают в прижиме, надевают на труборез и, вращая рукоятку трубореза вокруг своей оси, доводят подвижный ролик трубореза до соприкосновения со стенкой трубы. За рукоятку труборез поворачивают вокруг трубы на один оборот, проверяют соответствие разметки и прорезанной линии, затем вращают труборез вокруг трубы до тех пор, пока ее стенки не будут прорезаны.

При больших объемах резки листового материала по прямолинейному и фигурному профилям с толщиной разрезаемого листа 2,5…4,8 мм используют ручные пневматические и электрические ножницы. Различают ножевые и прорезные ножницы. У ножевых ножниц один нож подвижный, другой неподвижный, а у прорезных ножниц материал последовательно просекается пуансоном.

Опиливание — слесарная операция, при которой с поверхности заготовки снимают слой материала с помощью напильника или надфиля. Опиливанием придают детали требуемую форму и размеры, пригоняют сопрягаемые поверхности по месту. Различают опиливание грубое, когда снимают слой металла толщиной до 1,0 мм, и тонкое, когда слой снимаемого металла не превышает 0,3 мм. Опиливанием обрабатывают плоские и криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия различной формы и т.д. Точность, достигаемая при опиливании напильниками различных типов, приведена в табл. 3.

Напильник — это многолезвийный режущий инструмент. По числу зубьев на 1 см длины различают напильники шести номеров: 0; 1 — драчевые; 2; 3 — личны’е; 4 и 5 — бархатные. Драчевые напильники применяют для чернового опиливания, бархатные — для доводки поверхности.

При опиливании заготовку зажимают в тисках так, чтобы опиливаемая поверхность выступала над уровнем губок на 8…10 мм. Для предохранения заготовки от вмятин при зажиме на губки тисков надевают нагубники из мягкого материала. Опиливание начинают с проверки припуска на обработку, который должен обеспечить изготовление детали по размерам, указанным на чертеже. В зависимости от требования к параметрам шероховатости поверхности опиливание осуществляют драчевым, личны’м или бархатным напильником. Для получения правильно опиленной прямолинейной поверхности опиливание ведут в перекрестных направлениях под углом 30…40° к боковым сторонам заготовки.

Напильник не следует выводить на углы заготовки, так как уменьшается площадь опоры напильника, снимается большой слой металла — образуется «завал» края обрабатываемой поверхности. Образованию завалов способствует изгиб заготовки. Отклонение от плоскостности поверхности проверяют лекальной линейкой на просвет, накладывая ее в различных направлениях. Для улучшения условий опиливания, исключения завалов и т.п. применяют специальные приспособления: опиловочные призмы, универсальные наметки, кондукторы.

При обработке плоских поверхностей, расположенных под углом 90°, сначала опиливают поверхность, принимаемую за базу, затем — поверхность, перпендикулярную к базе. Контроль осуществляют по внутреннему углу угольника.

Выпуклые криволинейные поверхности обрабатывают с покачиванием напильника: в начале перемещения напильника его носок касается заготовки, а ручка опущена; по мере продвижения напильника носок опускается, а ручка приподнимается; при обратном ходе движения напильника противоположны.

Таблица 3. Достигаемая точность (мм) при опиливании

Вогнутые криволинейные поверхности в зависимости от радиуса кривизны обрабатывают круглыми или полукруглыми напильниками. Напильник совершает сложное движение — вперед и в сторону с поворотом вокруг своей оси. Распиливание отверстий различной формы начинают с разметки и выполняют напильниками соответствующей конфигурации.

Одним из основных условий высококачественной обработки является правильный выбор напильников. Их выбирают по профилю сечения в зависимости от формы обрабатываемого отверстия: для квадратных отверстий — квадратные; для прямоугольных отверстий — плоские и квадратные; для трехгранных отверстий — трехгранные, ромбические и полукруглые; для шестигранных отверстий — трехгранные и квадратные. Напильники должны иметь ширину рабочей части не более 0,6…0,7 размера стороны или диаметра отверстия; длина напильника определяется размером опиливаемой поверхности плюс 200 мм.

Для обработки отверстий с криволинейными контурами применяют круглые и полукруглые напильники, у которых радиус закругления меньше радиуса закругления обрабатываемой поверхности. Надфили предназначены для обработки труднодоступных и узких мест. Контроль осуществляют штангенциркулем или специальными шаблонами.

Взаимная пригонка опиливанием двух деталей, сопрягающихся без зазора с большой точностью, называется припасовкой. Припасовка выполняется как окончательная операция при обработке деталей шарнирных соединений и чаще всего при изготовлении различных шаблонов. Для припасовки используют напильники и надфили с мелкой насечкой.

От стружки напильники и надфили очищают стальной щеткой, а сильно загрязненные опускают в 10 %7ный раствор серной кислоты на 10…12 мин, затем промывают в воде и очищают стальной щеткой. Стойкость слесарных напильников общего назначения при опиливании заготовок из стали составляет в среднем 100 ч, при опиливании заготовок из цветных металлов 140 ч.

868

Какова суть раскройки металла?

Вне зависимости от задействуемой оснастки весь процесс рубки сводится к следующему.

Заготовку необходимо разметить – нанести форму отсекаемого элемента с учётом размеров и допусков на толщину реза. Последнее часто забывают – между тем для рубки металла следует запланировать рез от одной толщины заготовки.

При разметке важно задействовать максимум полезной площади – для этого оптимально предварительное планирование размещения. Особенно это касается сложных по форме изделий, а траектория их вырубки может получить ограничения по направлению и углам.

При рубке металла первая задача – закрепить материал. Это выполняется с помощью тисков или другого прижимного устройства. Популярна для этого обычная наковальня или просто массивный кусок металла.

Рубка металла

Если работа производится силами механизации, дальнейшие операции сводятся к перемещению заготовки относительно опускающегося ножа. При ручной вырубке отсечение потребует как минимум 2 шагов:

• первоначально производятся слабые удары по намеченной линии – это требуется для установки контура рубки;
• по готовности всей линии или отдельной ее части (при сложной траектории) выполняется рубка – режущему инструменту сообщаются мощные удары.

В результате этого режущая кромка проходит именно по нужной линии отсечения лишнего. Без предварительной наметки движение острия будет затруднено, появляется риск его выхода на тело будущей детали.

Когда работа проведена по одной стороне, лист переворачивается, процесс повторяется для обратной стороны. При толщине материала более 2-3 мм это почти гарантированно потребуется. Если рубить сразу всю толщину, качество кромки будет неудовлетворительным.

Рубка металла

В результате описанных последовательностей постепенно удаляется металл по периметру, проявляется форма детали. При этом большую важность имеет безопасность: отдельные куски материала способны отлетать с большой скоростью.

Для предотвращения травмирования необходимо:

• надевать перед началом работ слесарные очки и перчатки;

• стараться сбить металл в таком направлении, чтобы его части не попадали на людей;
• организовать отсутствие посторонних в рабочей зоне, для чего допускается применение ширм;
• удары молотком – наносить без излишней силы, стараться не бить по тискам.

Весь рабочий инструмент следует содержать в целостности и порядке.

Если работа выполняется без тисков («горизонтальный» метод), суть не меняется:

• заготовка укладывается ровно, ее можно прижать так, чтобы линия реза была свободна (тяжелым предметом, струбциной);
• зубило предварительно затачивается – до получения требуемой степени остроты и кривизны;

• рубку производят в 2 этапа (подготовительно-наметочный и силовой), сплошной линией в одном направлении;
• при изгибании заготовки, если это мешает, периодически восстанавливается ее плоскостность (ударами молотка).

Рубка и резка металла

ОСНОВЫ СЛЕСАРНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
Основные понятия теории базирования, правка и разметка

1.1.1 Теория базирования заготовок. База – поверхность, линия, точка, определяющие положение детали в узле при обработке или контроле. Различают базы конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторские базы – назначаются при проектировании и определяют присоединительные размеры в узле.

Технологические базы – определяют положение детали (заготовки) в станке относительно бабок, шпинделей, режущего инструмента. От них отмеряют размеры при изготовлении деталей.

Измерительные базы – определяют положение поверхностей деталей относительно измерительного инструмента.

Желательно, чтобы конструкторские и технологические базы совпадали. У обрабатываемых деталей за технологические базы принимают наиболее обработанную поверхность; у цилиндрических заготовок или заготовок с отверстиями – плоскую поверхность, параллельную оси поверхности или оси отверстий; у необработанных заготовок – одну из наружных поверхностей.

1.1.2 Правка – операция, предназначенная для устранения искажений формы заготовок (вмятины, выпучивания, волнистость, коробление, искривление и т.п.).

Правка выполняется как на холодный, так и на горячий металл. Правку выполняют ручным способом (на стальной или чугунной плите или на наковальне); на правильных прессах или в правильных вальцах. Для ручной правки применяют молотки из мягких материалов (медь, свинец, твердые породы древесины) с круглым полированным бойком или гладилки и поддержки (бруски). Для закаленных заготовок применяют молотки с закаленным фасонным бойком.

Кривизну заготовок проверяют на глаз, по зазору между правочной плитой и уложенной на неё заготовкой. Изогнутые места отмечают мелом.

Правка сырого материала:

а) правка полосы, изогнутой по плоскости – по наиболее выпуклым местам наносят сильные удары молотком или кувалдой. По мере выпрямления силу удара уменьшают, заготовку периодически переворачивают;

б) правка стальной полосы, изогнутой на ребро – заготовку укладывают на плите, по длине разделяя на примерно равные по ширине зоны искривления. Удары наносят рядами от центра к краям, начиная с самой вогнутой части, сила ударов уменьшается от самой искривленной части к менее искривленной (см. рис. 1.2,а);

в) правка скрученных полос – проводится методом раскручивания; один конец заготовки зажимают в слесарных (стационарных) тисках, другой – в ручных, раскручивание проводится рычагом, вставленным в спец. отверстие ручных тисков;

г) правка листового материала – мелом обводят выпуклые и волнистые места; затем наносят удары по схеме (см. рис. 1.2,б), от края к центру сила ударов

уменьшается; во время правки лист переворачивают в горизонтальной плоскости, чтобы удары распределялись по кругу по всей площади. Если лист имеет волнистость, то её правят в первую очередь; лист посередине вытягивается и волнистость исчезает.

а – стальной полосы; б – листового материала; в – закаленного угольника

Рисунок 1.2 Схемы правки материала

д) правка тонких листов – проводится деревянным молотком (киянкой0 или при помощи текстолитовой прокладки, которую кладут на выпуклые места; бьют по дефектам молотком; фольговые материалы кладут на ровную поверхность и проглаживают гладилками – ровными пластинами с закругленными краями;

е) правка закаленного материала – проводится слесарным или рихтовочным молотком с вытянутым или закругленным бойком. Полосу кладут выпуклостью вниз, удары частые, но несильные. Сложные детали правят по контуру искажения, например, уголки. Схема нанесения ударов, их сила и направление показаны на рис.1.3,в.

1.1.3 Разметка. Подготовка материалов к работе. К разметке поверхности готовят в следующей последовательности.

1 Подготовка красителей. Для окрашивания необработанных поверхностей (отливок, поковок, проката) применяют меловой раствор (молотый мел разводят в воде). Для предохранения слоя краски от стирания и для его быстрого высыхания в состав красителя вводят столярный клей (600 г мела и 50 г столярного клея на 4 л воды).

Чисто обработанные поверхности изделий окрашивают раствором медного купороса (две – три чайные ложки кристаллов медного купороса на стакан воды) или специальным лаком для разметки.

2 Подготовка заготовки к окраске. При подготовке заготовок к окраске их очищают от пыли, грязи, окалины и ржавчины сталь­ной щеткой. Пластины не должны иметь заусенцев и острых углов. Одну пластину с двух сторон зачищают шлифовальной шкуркой, а плоскости остальных пластин оставляют необработанными.

3 Окрашивание поверхностей. При нанесении красителя заготовку держат в левой руке в наклонном положении.

Рисунок 1.3 приемы окрашивания поверхностей перед разметкой

Тонкий и равномерный слой красителя наносят на плоскость перекрестными вертикальными и горизонтальными движениями кисти. Раствор следует набирать только концом кисти в малом количестве, чтобы избежать образования подтеков. Зачищенные плоскости окрашивают раствором купороса, а необ­работанные плоскости – меловым раствором. После окончания окрашивания пластины необходимо просушить.

4 Разметка – нанесение на обрабатываемее поверхности разметочных линий (рисок), которые показывают границы обработки заготовки. Различают плоскую и пространственную разметку. (Различие – самостоятельно).

а – чертилка; б – рейсмас сдвоенный; в – штангенрейсмас; г – кернер;

д – разметочная линия до обработки; е – разметочная линия после обработки

Рисунок 1.4 Инструменты для разметочных работ

При разметке используется три вида инструментов (см. рисунок 1.4, а – г):

а) для нанесения и накернивания рисок – чертилки, рейсмасы одиночные или сдоенные, штангенрейсмасы, разметочные циркули, кернеры;

б) для нахождения центров окружностей (отверстий) – кернер-центроиска-тель, угольник-центроискатель и др.;

в) приспособления для разметки – прокладки, домкраты, поворотные устройства, вертикальные стойки, делительные головки, центровые бабки и др.

Разметка производится на специальных разметочных плитах из серого чугуна. Верхняя рабочая плоскость и боковые поверхности плиты должны быть обработаны шабрением, быть сухими и чистыми. По окончании работ плиту протирают сухими тряпками смазывают и закрывают деревянной крышкой; металлическую пыль и стружку убирают щеткой в совок. Рядом должен быть специальный ящик для мусора.

Заготовку нельзя перемещать по плите во избежание образования царапин и забоин. Плиту размещают на устойчивом фундаменте в освещенном месте. Предусматривается общее вертикальное и местное освещение рабочего места.

Перед работой заготовку очищают стальной щеткой и шкуркой о коррозии, окалины и проч. Перед разметкой необходимо изучить чертеж детали, сравнить размеры заготовки с реальными размерами детали, определить технологические базы. После этого определяют виды и последовательность операций разметки.

Приемы плоскостной разметки. Вначале наносятся все гори­зонтальные линии и риски, затем – все вертикальные, затем – наклонные. Последними наносятся окружности, дуги и сопряжения. Если в качестве технологической базы выбраны центровые риски, то разметку начинают с них. Разметка закончена, если изображение на плоскости полностью соответствует чертежу детали.

Прямые линии наносят чертилкой, наклоненной в сторону от линейки. Линейку или угольник плотно прижимают к заготовке, проводят линию один раз, не прерывая движения руки. Если линия (риска) не получилась, ее закрашивают и проводят вновь. Деление окружности на равные части производят геометрическими построениями или с использованием специальных таблиц. Для разметки партии одинаковых деталей используют шаблоны, которые изготавливают из листовой стали. Конфигурация и размеры шаблона должны точно соответствовать чертежу детали.

Приемы пространственной разметки. Трудность пространственной разметки заключается в необходимости увязки разметки различных поверхностей друг с другом.

В качестве технологической базы выбирается поверхность, относительно которой можно разметить наибольшее число осей или плоскостей, установить

главные оси заготовки, количество ее положений на плите и последовательность разметки.

Заготовку прочно, без качания устанавливают на разметочную плиту так, чтобы каждая ось или плоскость детали были перпендикулярны общей плоскости плиты. Для установки и выверки заготовки используют призмы, опорные подкладки, домкраты, разметочные кубики и специальные приспособления (например, поворотные). Первую установку производят так, чтобы было удобно начать разметку от выбранной технологической базы.