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

Этот инструмент представляет собой металлический стержень, один конец которого (боек) имеет форму усеченного конуса с полукруглым основанием, а второй (лезвие) – клина. Оба конца закалены и отпущены.
Зубило используют для обработки металла. Его длина составляет примерно 100–200 мм, ширина лезвия – 5–52 мм. Лезвие инструмента должно быть хорошо заточено, так как от этого зависит сила удара (чем острее лезвие, тем меньшее усилие прилагают при ударе).

Угол заточки лезвия зубила различен. Лезвием с тупым углом заточки работают с твердыми металлами. При этом следует учитывать, что сталь средней жесткости обрабатывают лезвием с углом заточки не менее 60°; чугун, бронзу, твердую сталь – 70°.

Меньшего угла заточки лезвия зубила требует работа с мягкими металлами – такими, как медь и латунь. Угол заточки лезвия при этом должен составлять примерно 45°. Цинк и алюминий обрабатывают зубилом, угол заточки лезвия которого составляет 35°.Заточку лезвия инструмента производят на точильном станке. Зернистость электрокорундных кругов при этом должна быть 40, 50 или 63.

Для контроля угла заточки зубила используют специальный шаблон, представляющий собой брусок из металла, на котором вырезаны 4 паза с углами разной величины.

Основные виды и причины дефектов при гибке.

При изучении различных приемов гибки рассматривались причины возможного появления дефектов в поковках. К основным дефектам, возникающим в процессе гибки, относятся: утяжина в месте изгиба, трещины, складки, неточности размеров и формы.

Образование у т я ж и н ы, подробно рассмотренное ранее, приводит не только к искажению формы поковки, но и к уменьшению прочности детали. Утяжину ликвидируют как предварительным набором металла в месте изгиба, так и высадкой заготовки в процессе гибки.

Появление трещин на внешней поверхности заготовки на участке гибки чаще всего возможно, если изгибают металл с низкой пластичностью, т. е. в холодном или подстывшем состоянии. Гибка, например, заготовки из дюралюминия в холодном состоянии сопровождается не только образованием трещин, но и полным разрушением металла. Высокие требования к режиму гибки предъявляются при обработке высокоуглеродистых и легированных сталей и других сплавов. Выбор рационального режима гибки заключается в правильном выборе температуры обработки, схемы гибки, оптимального минимального радиуса изгиба, последовательности переходов и др.

При гибке заготовок на большие углы необходимо, чтобы с внутренней стороны угла поковки не образовывались складки, так как они являются концентраторами напряжений и снижают прочность детали.

Дефект в виде неточности размеров появляется чаще всего при неточном определении длины (объема) исходной заготовки. Если при расчете допущена ошибка, поковка получается либо длиннее требуемой, либо короче.

Неточность формы является следствием неправильно выбранных переходов гибки, некачественной подготовки исходной заготовки, неправильного подбора необходимого инструмента или способа гибки, а также недостаточного опыта кузнеца.

Резка. Назначение и виды резки. Устройство ручных и рычажных ножниц для резки листового металла, ручной ножовки. Способы резки металла ножовкой, ножницами. Приводные ножницы; рычажные, эксцентриковые, роликовые, вибрационные, область их применения, устройство и принцип действия.

Разрезкой называется операция разделения материала (предмета) на две отдельные части с помощью ручных ножниц, зубила или специальных механических ножниц. Распиловкой называется операция разделения материала (предмета) с помощью ручной либо механической ножовки или круглой пилы.

Назначение и виды резки.

Качество металлоизделий в различных отраслях экономики (промышленном производстве, строительстве, легкой промышленности и др.) напрямую влияет на степень безопасности конечного применения изделия (строительный крепеж, перекрытие в ангаре, металлическая дверь, трубопровод). Таким образом, задача обеспечения высокого качества металлоконструкций является ключевой, одним решением которой является надежное производственное оборудование. Гильотины и другие станки для резки металла предназначены для резания или рубки листового металла, а также заготовок металлических. В настоящее время подобное оборудование используется в различных сферах промышленной деятельности предприятий. Широкое распространение станки получили благодаря своей высокой эффективности, что способствует оптимизации производственного процесса, повышает качество выпускаемой продукции и минимизирует издержки.

В соответствии с различными потребностями процессов и целей производства выделяют следующие виды оборудования, представленные в каталоге нашей компании: станки для лазерной и плазменной резки, гильотины, пресс-ножницы, координатно-просечные пресса. Современные производственные установки позволяют осуществлять резку металла с высокой точностью , необходимой для клиента.

Главной характеристикой любого оборудования для рубки металла является точность выполнения операций.

Выделяют несколько классов оборудования для резки металла:

А – оборудование особо высокой точности;

В – высокоточное оборудование;

С – обычные станки для резки металла;

П – станки для резки повышенной точности;

Н – станки нормальной точности.

Самое элементарное оборудование для резания находит свое применение в транспортировки металла, тогда как станки для лазерной резки применяют при производстве нестандартных деталей. Гильотинное оборудование и различные пресса применяют для рубки труб различных диаметров, металлопроката, обеспечивая, тем самым, их качественную резку (отсутствие заусенцев, наплывов, смятия кромок). Таким образом, в зависимости от потребностей и задач производственного цикла существуют различные виды станков для резки металла в зависимости от назначения.

К атегория:

Рубка металла

Инструмент, применяемый при рубке металла

Режущий инструмент. В качестве режущего инструмента при рубке металлов служат зубило, крейцмейсель и канавочники. Зубила для рубки горячего металла называют кузнечными, а для рубки холодного металла - слесарными.

Слесарное зубило состоит из трех частей: рабочей, средней и ударной.

Рис. 1. Схемы 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

В процессе обработки резанием требуемая форма детали достигается путем удаления излишка металла в виде стружки. При этом режущей части инструмента придается форма клина. Зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен (рис. 1).

Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения клина и направления действия силы, приложенной к его основанию.

Различают два основных вида работы клина:
1) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию, перпендикулярны к поверхности заготовки. В этом случае заготовка разрубается (раскалывается) ;
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.

Форма режущей части и углы ее заострения определяют геометрию режущего инструмента (зубила). Поверхности рабочей части зубила называются гранями. Грань, по которой сходит стружка металла в процессе резания, называется передней, а противоположная ей грань, обращенная к обрабатываемой поверхности заготовки, - задней. Пересечение передней и задней граней клина образует режущую кромку. Ширина режущей кромки зубила обычно равна 15- 25 мм.

Угол, образованный сторонами клина, называют углом заострения, он обозначается греческой буквой б (дельта). Угол между передней гранью и обрабатываемой поверхностью называется углом резания и обозначается буквой р (бета). Угол между передней гранью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обрабатываемой поверхности, называется передним углом и обозначается буквой у (гамма).

Чем меньше угол заострения, тем меньшее усилие необходимо приложить для осуществления резания. Поэтому величину угла заострения выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого металла и условий работы инструмента.

Назначение заднего угла а - уменьшить трение ме« жду 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 форму прямоугольного сечения с овальным}! гранями или 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 длиной 100-125 мм применяют при выполнении мелких работ, а длиной 150-200 мм - при грубой работе.

Качество зубила зависит от соблюдения установленного режима термической обработки (закалки и отпуска) и правильности заточки. Закалка рабочей части зубила производится путем нагрева его на длину 40- 70 мм до температуры 800-830° С (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 л^е способом на длине 15-20 мм с отпуском до серого цвета побежалости.

Крейцмейсель отливается от зубила тем, что его режущая кромка значительно уже, чем у зубила. 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. В ря-. де случаев при обрубке больших плоскостей крейцмейсель используют перед применением зубила.

Термическая обработка и геометрия заточки крейц-мейселей ничем не отличаются от термической обработки и геометрии заточки зубила.

Канавочник применяется для вырубания смазочных канавок во вкладышах и втулках подшипников, профильных канавок специального назначения и других подобных работ. Канавочники изготовляют с остроконечными и полукруглыми режущими кромками. Размеры их зависят от диаметра вкладышей подшипников и втулок, в которых необходимо вырубить смазочные канавки. Канавочник отличается от крейцмейселя только формой режущей кромки.

Следует отметить, что операция вырубания канавок трудоемкая и ответственная; канавки после вырубания часто получаются неровными, с неодинаковой глубиной и т. п. Новаторы производства изыскивают возможности совершенствования процессов вырубания канавок во вкладышах и втулках подшипников путем применения специальных приспособлений и механизированного инструмента.

Заточка зубила и креицмеиселя. Станки для заточки режущего инструмента можно подразделить на три основные группы:
1) простые заточные станки для заточки вручную (точила);
2) универсальнсКзаточные станки для заточки инструментов различных видов;
3) специальные станки (обычно полуавтоматы) для заточки одного определенного вида инструмента.

Рис. 2. Пример заточки зубила (а); проверка углов заточки (б)

При заточке зубила и крейцмейселя обычно пользуются простыми станками. Затачиваемый инструмент устанавливают при этом на подручник 1 простого заточного станка и с легким нажимом медленно перемещают его по всей ширине шлифовального круга. Заточку следует вести с охлаждением в воде. В процессе заточки зубило (крейцмейсель) следует поворачивать то одной, то другой стороной, что обеспечивает равномерную заточку. Режущая кромка зубила после заточки должна иметь одинаковую ширину и наклон к оси зубила. Величина угла заострения 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.

Ударный инструмент. К разновидностям ударного инструмента относятся молотки различного назначения и конструкций.

Слесарные молотки изготовляют двух типов: с квадратным и круглым бойками. Процесс изготовления молотков с квадратным бойком проще, они дешевле и поэтому в практике слесарной обработки имеют широкое распространение. Преимущество молотков с круглым бойком заключается в том, что в них имеется большая масса ударной части по сравнению с тыловой, что обеспечивает большую силу удара и меткость.

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 молотка. При выборе веса молотка, естественно, нужно учитывать также возраст и физическую силу работающего.

Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента (зубила, крейцмейселя) с заготовки удаляют лишние слои металла или разрубают ее на части. Рубка выполняется в тех случаях, когда трудно или нерационально обрабатывать заготовки на металлорежущих станках или когда не требуется высокой точности обработки.

Инструменты. Зубило (рис. 17, а) изготовляют из инструментальной углеродистой стали У7А. Режущая часть зубила имеет форму клина (рис. 17, в), который затачивают под определенным углом. Угол заострения (заточки) зубила выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого материала: чем тверже материал, тем больше угол.

Применяют следующие углы заточки (в град):

для рубки чугуна и бронзы 70

для рубки стали 60

для рубки латуни и меди 45

для рубки алюминия и цинка 35

Зубила бывают длиной 100, 125, 150, 175, 200 мм. Режущую часть зубила закаливают до твердости по Роквеллу HRC 53-56, а хвостовую часть - до твердости HRC 30-35.

Рис. 17. Инструменты для рубки металла :

а - зубило, б - крейцмейсель, в - углы режущего инструмента

Крейцмейсель (рис. 17, б) предназначен для вырубки узких канавок и шпоночных пазов. Он отличается от зубила более узкой режущей частью. Углы заточки точно такие же, как у зубила.

Затачивают зубило и крейцмейсели обычным шлифовальным кругом на заточных станках. Для заточки зубило или крейцмейсель устанавливают на подручник 1, как показано на рис. 18, и с легким нажимом медленно передвигают по всей ширине круга.

Рис. 18. :

1 - подручник, 2 - защитный экран, 3 - кожух точила

При этом следует избегать сильных нажимов на зубило, так как это приведет к нагреву и отпуску, в результате чего режущая часть зубила потеряет твердость. Затачивать лучше всего с охлаждением.

Молотки предназначены для нанесения ударов при выполнении большинства слесарных операций (рубки, клепки, правки, гибки, чеканки, сборки и т. п.).

В средней части молотка имеется отверстие овальной формы с двойным конусным расширением для закрепления рукоятки. Длина рукоятки должна быть для малых молотков 200-260 мм, для средних 270-350 мм, для тяжелых молотков 380-400 мм. Масса молотков в зависимости от характера выполняемых работ бывает разной: 50, 100, 150, 200, 300 г (легкие молотки для инструментальных и разметочных работ); от 300 до 500 г (средние молотки) и от 500 до 800 г (тяжелые молотки для ремонтных и других работ). Молотки деревянные с фибровыми, медными и резиновыми наконечниками применяют при монтажных и сборочных работах.

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

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

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

Рис. 3. Тиски параллельные:

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

5 - винт поворотного круга, 6 - нижняя плита

Рис. 4. Тиски стуловые:

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

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

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

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

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

Рис. 6. Заточка зубила на заточном станке: а - Приемы держания зубила при заточке, б - шаблон для проверки правильности угла заточки

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

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

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