Общие понятия о рубке в слесарном деле. Общие понятия о рубке в слесарном деле Инструменты для рубки металла

Рубка - слесарная операция, при которой режущим и ударным инструментом с детали снимают слой металла. Режущим инструментом при рубке является зубило или крейцмейсель, а ударным - молоток.

Зубило и крейцмейсель изготовляют из инструмен­тальной углеродистой стали, затем рабо­чую и ударную части закаливают и подвергают низко­му отпуску.

Зубилом ру­бят металл и обрубают за­усенцы. Режущая часть его имеет форму клина, который в зависимости от твердости обрабатываемого металла затачивается под различ­ными углами: для чугуна и бронзы 70°, для стали 60°, для меди и латуни 45°. Удар­ная часть зубила (головка) обработана на конус и скруг­лена для центрирования удара. Крейцмейселем вырубают шпоночные лазы и узкие канавки.

Слесарные молотки имеют круглую или квадратную ударную часть - боек. Молоток с квадрат­ной формой бойка при наклонных ударах оставляет ост­рыми углами вмятины на обрабатываемой поверхности.

Противоположный бойку конец молотка, имеющий фор­му скругленного клина, называется носком. Молоток вы­бирают по массе, на каждый миллиметр длины режущей кромки зубила требуется 40 г массы молотка.

Изготовляются молотки из стали марок 50, 40Х, У7 и У8. Рабочие части молотка - боек и носок подвергают закалке и отпуску.

Рубка производится в тисках, на плите или на нако­вальне, крупные детали обрабатываются на полу. Рубку рекомендуется производить в стуловых тисках, установ­ленных в соответствии сростом работающего. При рубке надо стоять у тисков прямо и устойчиво так, чтобы кор­пус был левее оси тисков. Левую ногу выставляют на пол, шага вперед, а правую, служащую опорой, отставляют слегка назад. Зубило держат в левой руке без излишне­го зажима, расстояние от руки до его ударной части дол­жно быть 20-25 мм.

В зависимости от толщины металла рубку производят кистевым, локтевым или плечевым замахом. Кистевой замах производится движением кисти руки, локтевой - локтевым движением руки, а плечевой замах - замах всей рукой. Обычно рубку производят локтевым зама­хом, при таком ударе можно рубить довольно долго, не утомляясь.

Во время работы смотрят в место рубки. Рубка в тис­ках производится по уровню губок тисков или по наме­ченным рискам. По уровню губок тисков рубят тонкий полосовой или листовой металл, а широкие поверхности заготовок - по намеченным рискам. Металл (листовой, полосовой и круглый) значительной толщины рубят на плите или на наковальне сильным вертикальным ударом. Для облегчения процесса рубки и повышения произво­дительности труда в настоящее время этот процесс ме­ханизируют, применяя пневматические молотки.

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

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

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

Определение

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

Способы рубки металла

Существуют два способа рубки металла:

• ручной;
• с помощью гильотины.

Ручной метод рубки металла

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

Рубка металла гильотиной

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

Применяемое оборудование

В промышленности применяются следующие виды гильотин:

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

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

Рубкой называется 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).

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).

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 ­ют 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.

Пожалуй, самые распространенные операции в слесарном деле – это моделирование металла: опиливание, резка, рубка, нарезка резьбы, сверление отверстий.

Для рубки металла используются следующие слесарные инструменты: зубило, крейцмейсель и канавочники (рис. 4).

Рис. 4. Рубящий инструмент: а – зубило; б – крейцмейсель.

Рис. 4 (продолжение). Рубящий инструмент: в – канавочники; г – шаблон для контроля заточки.

Режущее лезвие слесарного зубила (рис. 4, а) имеет форму клина. Лезвие и боек 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 100–200 мм, ширина лезвия от 5 до 52 мм. Чем острее оно заточено, тем меньшая сила удара требуется для рубки металла. Однако нужно иметь в виду, что твердые и хрупкие металлы требуют большего угла заточки, а не меньшего. 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 в 70°. Сталь средней твердости нужно рубить зубилом с углом заточки 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 крейцмейселем (рис. 4, б). Техника и величина угла заточки рабочей поверхности крейцмейселя для рубки различных по твердости материалов аналогичны заточке зубила.

Смазочные канавки во вкладышах и втулках подшипников удобнее всего вырубать канавочниками (рис. 4, в). Их главное отличие от зубила и крейцмейселя – изогнутая кромка режущей части.

Качество и быстрота работ по рубке металла зависит от заточки рубящего инструмента.

Для того чтобы произвести операцию заточки зубила или крейцмейселя, слесарю потребуется точильный станок и несложный шаблон. Для этого можно использовать любой достаточно мощный электромотор, на оси которого есть возможность закрепить съемные точильные круги (поскольку инструменты для рубки изготавливаются из инструментальной стали – углеродистой, легированной и быстрорежущей, то желательно использовать круги из электрокорунда зернистостью 40, 50 или 63 на керамической связке). Шаблон представляет собой брусок металла небольшой толщины, с вырезанными в нем пазами, составляющими углы в 35, 45, 60 и 70° (рис. 4, г).

Во время заточки зубило должно быть расположено под углом 30–40° к периферии круга. Перемещать его по всей ширине круга следует с легким нажимом, периодически переворачивая то одной, то другой стороной – этим достигается симметричность режущих граней и равномерность заточки. Боковые грани подтачиваются таким образом, чтобы они после заточки кромки оставались плоскими, одинаковыми по ширине и имели один угол наклона.

После каждого соприкосновения лезвия зубила с точильным кругом его следует опускать в воду для резкого охлаждения (в противном случае, при постепенном охлаждении, лезвие может потерять свои рубящие свойства).

Заусенцы, оставшиеся на лезвии после заточки, необходимо снять мелкозернистым абразивным бруском.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

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

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

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

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

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

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

Рисунок 8 Слесарное зубило

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

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

Для материалов средней твердости (сталь) - 60°;

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

Для алюминие­вых сплавов - 35°.

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

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

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

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

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

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

3.4 Резка металлов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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