≡× МЕНЮ

• Интерьер
• Окна
• Стены
• Проекты
• Постройки

Современные способы рубки металла и ее дефекты. Ударные инструменты Приспособление для рубки металла

Рубка металла

РУБКА - это слесарная операция, при которой с поверхности заготовки с помощью режущего и ударного инструментов удаляется слой металла или заготовка раз­деляется на части.

Рубка является черновой, предварительной операци­ей. Она предназначена для подготовки заготовки к пос­ледующей обработке.

Рубка применяется для удаления с заготовок боль­ших неровностей, заусенцев, острых кромок, вырубания пазов и канавок, вырубания отвер­стий в листовом материале.

За один проход может быть удален слой металла до 2 мм. Точность обработки оставляет 0,5-1 мм.

Режущим инструментом при рубке является зубило и крейцмейсель, ударным - молоток.

Форма режущей части любого режущего инструмен­та представляет собой клин. От того, как заострен клин и как он установлен по отношению к обрабатываемой заготовке, зависит сила, которую надо приложить, проч­ность инструмента и величина удаляемого слоя металла.

Зубило состоит из рабочей, средней и ударной час­тей. Рабочая часть затачивается, образуя режущую часть с режущей кромкой.

Зубило изготавливают длиной 100; 125; 160; 200 мм и шириной рабочей части соответственно 5; 10; 16: 20 мм.

Крейцмейсель имеет те же элементы, что и зубило. Отличается более узкой режущей кромкой и формой рабочей части. Предназначен для прорубания пазов и канавок. Ширина режущей кромки 2; 5; 8; 10; 12 мм.

Канавочник - разновидность крейцмейселя с зак­ругленной режущей кромкой для вырубания канавок сложного профиля. Изготавливают длиной 80; 100; 120; 150; 200; 300; 350 мм с радиусом закругления режущей кромки 1; 1,5; 2,0; 2,5: 3,0 мм.

Ударные инструменты

Слесарные молотки изготавливают двух типов: мо­лотки с квадратным бойком и молотки с круг­лым бойком

Молоток состоит из ударника и рукоятки. Основной характеристикой молотка является его масса. Рукоятки молотков изготавливаются из дерева твердых пород (берёза, дуб)

Для тяжёлых работ применяют молотки массой 4-16 кг- кувалды. Кроме молотков со стальными ударниками при сборке и ремонте механизмов и машин применяют молотки со вставками из мягких металлов (медь, алюминий, свинец), а также деревянные молотки с круглыми и прямоугольными ударниками.

Заточку режущих инструментов производят вручную на заточных станках. Рекомендуются следующие углы заострения:

Твёрдые материалы (чугун) 70 градусов

Средней твёрдости (сталь) 60 градусов

Мягкие (латунь, медь) 45 градусов

Алюминиевые сплавы 35 градусов

Углы заострения контролируются шаблоном.

Рубку ведут в тисках, на плитах, и наковальнях.

При рубке в параллельных тисках удары наносить в направлении неподвижной губки. Для точного нанесения ударов молотком по режущему инструменту корпус рабочего должен быть обращён в пол-оборота к оси тисков. Массу молотка выбирают в зависимости от ширины режущей части зубила и толщины удаляемого слоя металла, обычно рассчитывают из расчёта 40г на 1мм ширины лезвия зубила и 80 г на 1мм ширины лезвия крейцмейселя.

Металл разрубают на плите при вертикальном положении зубила и плечевом ударе молотком. Полосовой и листовой металл толщиной до 2мм прорубают с одного удара, более 2мм прорубают примерно на половину толщины с обеих сторон, а затем переламывают, перегибая в одну и другую сторону.

Заготовки вырубают после разметки, отступив от разметочной линии на 2-3мм. После удара молотком зубило перемещают вдоль линии рубки на расстоянии меньше ширины его режущей части. При этом получается ровная, без ступенек, канавка. При рубке в тисках листового и полосового металла, заготовку зажимают так, чтобы разметочная линия совпадала с уровнем губок.

Одним из важных этапов при производстве заготовок и обработке стального проката является рубка металла. Сплав - это материал, который обладает высокой твердостью, поэтому для того, чтобы его разрезать, необходимо специальное оборудование.

Суть раскройки металла

Технология рубки заключается в отсечении лишних частей металла с помощью специальных инструментов. Применяется в случаях, когда обработка не требует высокой точности. Чаще всего рубка листового металла необходима для отделения окалины, неточностей, что возникли при производстве. Также технология используется для удаления заусенцев, деления на части исходного материала. Рубка - это слесарная операция, которая производится как вручную, так и на специальных приспособлениях. В первом случае используются зубила, молотки, крейцмейсель. Следует отметить, что слесарная рубка металла - довольно тяжелый процесс, поэтому его автоматизация значительно упрощает раскрой.

Какие инструменты применяются для ручной рубки

Раскрой металла производится с помощью зубил. Изготавливаются они из инструментальной стали (У7, У8). Кромка такого инструмента являет собой клинок большой твердости (не меньше 53 HRC). В зависимости от того, какая твердость обрабатываемого металла, зубило может быть заострено под углом 60° (для стали), 70° (бронзы, чугуна), 35-45° (для цветных металлов). Менее острый угол при обработке твердых материалов необходим для того, чтобы конец зубила сохранял свою стойкость и не ломался. Головка инструмента, как правило, имеет меньшую твердость (чтобы не разрушилась при ударе молотка). Она постепенно изнашивается, деформируется, поэтому нуждается в оправке. Ни в коем случае не разрешается работать с поврежденными зубилами, поскольку молоток может соскользнуть и привести к травматизации работника.

Крейцмейсель, молотки

Инструменты для рубки металла включают и такое приспособление, как крейцмейсель. Это так называемое канавочное зубило. Предназначено для проделывания специальных канавок, пазов, других отверстий. Его рабочая поверхность имеет более узкую ширину лезвия. Фигурные канавки проделывают подобным приспособлением - канавочником. В качестве ударного инструмента используются молотки. Они бывают как с круглым боком, так и с квадратным, вес составляет 400-800 грамм. Именно молотком наносятся удары по зубилу (крейцмейселю). Для того чтобы его рабочая поверхность была надежно зафиксирована и не соскальзывала с рукоятки, часто применяют специальные металлические или деревянные клинья, которые в нее и вбивают. Различают такие способы нанесения ударов: кистевой, локтевой, плечевой. Кистевой удар применяется для отделения тонкой стружки, снятия мелких неровностей. Прорубание пазов, канавок требует локтевого удара. Полный замах (плечевой удар) имеет максимальную силу. Он необходим при обработке толстого металла.

Варианты рубки материала

В зависимости от места расположения инструмента и детали, выделяют вертикальную и горизонтальную рубку. Первая выполняется на плите, наковальне. Деталь укладывается на рабочую поверхность горизонтально, а инструмент держится вертикально. После нанесения удара лезвие переносится так, чтобы его часть (примерно половина) была в новообразовавшейся лунке. Это необходимо для того, чтобы рубка металла была непрерывной. Если толщина листа более 2 мм, необходимо наносить разметки с обеих сторон. Сначала деталь обрабатывают с одной стороны, затем переворачивают. При небольшой толщине материала рекомендуется подкладывать под заготовку лист мягкой стали. Это не даст зубилу затупиться об наковальню. Горизонтальная рубка (гибка) металла происходит в тисках. При этом рабочий инструмент монтируется под очень маленьким углом к обрабатываемой поверхности (практически горизонтально).

Рубка в промышленных масштабах

На предприятиях осуществляется раскрой металла следующими способами: резка с помощью ленточной пилы, лазерная, газовая, абразивная резка (смесью воды и абразивного материала). Лазерная рубка металла базируется на использовании тепла лазера, за счет которого прогревается до температуры плавления линия отреза. В то же время, основной материал не нагревается и сохраняет свои свойства. Данный вид обработки является высокоэффективным, заготовка после проведения раскроя не требует какой-либо дополнительной обработки. Однако такой метод отличается большой стоимостью оборудования. Также существуют и требования к толщине материала - она не должна превышать 20 мм. Гидроабразивная резка позволяет исключить сильное термическое воздействие на материал, кромки не оплавляются, а точность и качество реза имеют высокие показатели. Газовая обработка базируется на направлении на деталь струи кислорода, которая и прожигает металл. Разновидность данного способа - флюсокислородная технология. Широко применяется способ раскроя металла и с помощью гильотины.

Очень популярным способом раскроя сплавов является применение гильотины. Они бывают ручные, электромеханические, гидравлические, пневматические. При выборе гильотины учитывают серийность производства, толщину металла, который необходимо разрезать. Для тонких листов (около 1 мм) хорошо подходит ручное оборудование. Гидравлический привод имеет большую мощность, все операции производятся на большой скорости. Такие станки не имеют большой вибрации, их обслуживание не сложное, а точность раскроя высокая. С помощью электромеханического привода выполняется рубка металла толщиной до 8 мм. Данные аппараты мощные, безопасные, имеют много дополнительных возможностей.

Как происходит раскрой металла на гильотине

Станок оснащен двумя ножами, один из которых неподвижный, а второй может совершать круговые движения. Металл подается рольгангом в место резки. Нож опускается в отмеченное место, и заготовка рубится на необходимые элементы. Управление ножом совершается через специальную кнопку. Режущий инструмент создает большое давление, поэтому заусенцы отсутствуют, края остаются ровными. Такая рубка металла имеет много преимуществ. Во-первых, стоимость процесса невысокая, остатков и отходов практически нет. Во-вторых, качество изделий, которое получается, достаточно высокое. Их можно сразу подвергать дальнейшей технологической обработке - покраске, сверлению и т. п. Однако сложные конфигурации деталей на таком оборудовании изготовить нельзя. Все современные модели гильотин оснащаются большим количеством электроники. Это позволяет совершать раскрой металлических заготовок практически в полностью автоматическом режиме.

Рубка металла, инструменты и технологические особенности которой мы рассмотрим в этой статье – достаточно трудоемкий процесс, который требует выполнения не только соблюдения техники безопасности, но и особого контроля со стороны человека.

На сегодняшний день существует огромное количество различных инструментов для рубки металла, а также иных вспомогательных средств для его нарезки. В данном случае нам предстоит подробно ознакомиться с процедурой рубки металла и рассмотреть при помощи, каких инструментов она выполняется.

Основные предназначения

В основном такая процедура, как рубка металла на гильотине или ином станке и приспособлении применяется в следующих случаях:

1. Срубание или удаление излишних слоев металла с поверхности заготовочных деталей.
2. Выравнивание поверхностей, что имеют неровную форму.
3. Процедура удаления твердой корки и окалины.
4. Обрубание заусенцев и иных неровностей на кованных и литых деталях.
5. Обрубание излишнего материала, его концов, краев и отдельных листов.
6. Рубка металла гильотиной на части (для листового и сортового материала).
7. Проделывание отверстий, намеченных определенным контуром.
8. Прирубание кромок встык под сварку.
9. Обрубание головок заклепок, впоследствии – их удаления.
10. Вырубание смазочных каналов и шпоночных пазов.

В данном случае наиболее популярный станок – это гильотина, которая посредством высокого давления резким движением разрубает материал. Рубка листового металла гильотиной также возможна, однако здесь требуется более высокое давление в сравнении с небольшими деталями и заготовками.

Как уже было указано выше, для рубки металла в основном используют гильотины, однако плазменную резку никто еще не отменял. В данном случае рассмотрим плюсы и минусы каждого из вариантов в отдельности.

Рубка и гибка металла при помощи гильотины

Гильотины стоят не так дорого и имеют массу преимуществ, а именно:

• Быстрая нарезка металлических деталей и удаление излишков с заготовок.
• Гильотины просты в работе, а также не несут какой-либо опасности для человека при правильном использовании.
• В настоящее время существуют механизмы, которые позволяют не только рубить, но также гнуть металл, придавая ему различную форму.
• Гибка листового металла возможна даже при использовании компактной гильотины.
• Достаточно легко выполнить ремонт станка самостоятельно в силу того, что здесь отсутствуют сложные механизмы.
• Гильотины хорошо подходят для вырубки небольших отверстий и каналов.

Однако имеются у этих станков и недостатки, а именно:

1. Они обладают большой массой, что в некоторых случаях усложняет их использование.
2. Давление, создаваемое при рубке металла, выполняется за счет воздуха, из-за чего требуется постоянное подключение к компрессору.
3. Цена хорошей гильотины достаточно высокая, однако это гарантирует долгий срок ее службы и качество обработки металла, гибка которого была на ней произведена.
4. Подобный гибочный станок хоть и прост в ремонте и обслуживании, однако требует подбора специальных деталей.

На фоне огромного числа преимуществ гильотин, небольшой список их недостатков выглядит незначительным.

Плазменная резка

Такой вспомогательный способ нарезки металла отличается следующими качествами:

• быстро, ровно и качественно разрезает металл любой толщины;
• имеет компактные габариты;
• удобство в применении.

На фоне небольшого списка преимуществ, у плазменной резки имеется масса недостатков, а именно:

1. Небезопасна при работе.
2. Требует постоянного подключения к баллонам с кислородом;
3. При использовании необходимо внимательно следить за температурой, иначе есть риск подорваться.
4. Работа с плазменной резкой требует использования защитного шлема или линз, так как от высокой температуры и яркой искры человек может ослепнуть.
5. С ее помощью можно только резать металл, гнуть или делать в нем каналы невозможно.

Плазменная резка имеет еще огромное множество недостатков, однако она ценится за быстроту. С ее помощью можно нарезать листовой металл под размер в считаные минуты.

Гибка металла

Гибка – это процесс, при котором металл под высоким давлением кривошипного пресса принимает изогнутую форму. В данном случае предусмотрено использование гильотинного оборудования, которое помимо рубки способно также гнуть металл под высоким давлением.

Таким образом, ярким примером гибочных гильотин и их работы, является изготовление прямоугольных вентиляционных систем, а также множества других деталей, которые впоследствии соединяются при помощи клепок, образуя единую воздушно-вентиляционную систему.

Важно. Оборудование для резки, рубки и гибки металла, требует соответствующего обслуживания и ремонта. Именно поэтому после покупки, рекомендуется подобрать мастерскую, которая оказывает соответствующие услуги.

Покупка оборудования и дальнейшее его обслуживание

Услуги по покупке оборудования для резки и обработки металлопроката предоставляют крупные машиностроительные заводы, где производятся станки с гильотинными и иными функциями. Их можно найти в интернете на официальных ресурсах производителей в Москве, Новосибирске, Челябинске и многих других городах России.

Обслуживанием станков занимаются как сами производители, так и сторонние компании, чья деятельность направлена на обслуживание и ремонт крупного оборудования металлопроката. Найти такие сервисы вы также можете в интернете либо запросив рекомендации у производителя оборудования.

Видео: рубка металла гильотиной.

Итоги

В современной жизни металлообработка претерпела ряд инновационных изменений, появились автоматизированные гильотины и иные станки, которые при правильно заданной программе способны изготовить заготовку без изъянов.

Впоследствии эта деталь не нуждается в дополнительной обработке и ее сразу можно отправлять покупателю. Конечно, ряд отдельных случаев требует непосредственного человеческого контроля и вмешательства, однако основную работу выполняет оборудование при помощи заданной программы.

Металлообработка будет востребована всегда, в силу того, что этот материал используется повсеместно. Именно поэтому гильотины и другое оборудование изготавливаются с расчетом на то, что оно будет служить не одно десятилетие. Но это возможно лишь при условии регулярного ремонта и обслуживания станков.

К атегория: Слесарные работы

Рубка металла

При современных способах обработки материала или заготовок рубка металла является подсобной операцией. Она применяется в тех случаях, когда нужно при невысокой точности обработки ручным инструментом разделить металл на части для заготовок, снять толстый слой металла, устранить неровности и приливы на поковках и отливках, снять твердую корку, прорубить канавку.

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

Рубка металла бывает горизонтальная и вертикальная в зависимости от расположения зубила во время операции. Горизонтальную рубку производят в тисках. При этом заднюю грань зубила устанавливают к плоскости губок тисков под углом не более 5°.

Вертикальную рубку производят на плите или наковальне.

Зубило устанавливают вертикально, а перерубаемый материал укладывают на плите горизонтально.

Рис. 1. Тиски параллельные: 1 - червячный винт, г-подвижная губка, 5-неподвижная губка, 4 - поворотный круг, 5 - винт поворотного круга, 6 - нижняя плита, 7 - гайка

Тиски бывают параллельные (рис. 1) - чугунные со стальными закаленными накладными губками и стуловые (рис. 2) - стальные. Материал перерубают преимущественно в стуловых тисках, так как они прочнее параллельных. На параллельных тисках разрешается перерубать только тонкую сталь.

Рубку тонкого металла, обрубку плоскостей, приливов, заусенцев, вырубку канавок производят в тисках, а перерубку толстого металла или длинных полос и прутков -на плите или наковальне.

Используемые при рубке слесарные молотки бывают с круглыми или квадратными бойками (рис. 3, а, б).

Рис. 2. Тиски стуловые: 1-рычаг, 2-шайба, 3-винт, 4-кожух

Рабочие части молотка закаливают и отпускают. Молоток должен быть в исправном состоянии, без трещин, плен, раковин и других дефектов.
Для слесарной рубки применяют молотки весом 500, 600 и 800 г. Молотки насаживают на ручки из дерева твердых и вязких пород (береза, клен, дуб, рябина). Ручки должны иметь овальную форму, гладкую и чистую поверхность, без сучков и трещин. Длина ручки молотка весом 500-600 г равна 350 мм, а весом 800 г - 380- 450 мм.

Рис. 3. Инструмент для слесарной рубки: а - слесарный молоток с круглым бойком, б - слесарный молоток с квадратным бойком, в - слесарное зубило, г - крейцмейсель

Чтобы молоток во время работы не соскакивал, конец ручки, на который насажен молоток, расклинивают деревянными или металлическими клиньями толщиной 1-3 мм. Клинья ставят вдоль большой оси сечения ручки. Деревянные клинья ставят на клею, а металлические заершивают, чтобы они не выпадали.

Рабочую часть зубила и крейцмейселя закаливают на длину не менее 30 мм, а головку закаливают слабее лезвия (на длину около 15-25 мм), чтобы при ударе молотком она не крошилась и не трескалась. Вся остальная часть зубила и крейцмейселя должна оставаться мягкой.

Зубила и крейцмейсели не должны иметь трещин, плен и других пороков.

Наиболее часто используют зубила длиной 175 и 200 мм с лезвиями шириной 20 и 25 мм. Для прорубания канавок в стали и чугуне применяют крейцмейсели длиной 150-175 мм с лезвием шириной 5-10 мм.

Головки зубила и крейцмейселя отковывают на конус, что обеспечивает правильное направление удара молотком и уменьшает возможность образования грибовидной шляпки на головке.

Зубила с лезвием шириной 20 мм имеют головку размером 12X12 мм, длиной 18 мм; с лезвием 25-16×28 мм, длиной 20 мм. Крейцмейсели с лезвием шириной 5 мм имеют головку размером 8X14 мм, длиной 12 мм и с лезвием 10 мм - 12X28 мм, длиной 15 мм.

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

Рис. 4. Заточка зубила на заточном станке: а - приемы держания зубила при заточке, б - шаблон для проверки правильности угла заточки

Слесарный инструмент затачивают на заточных станках с абразивными кругами. Во время заточки рабочая часть инструмента (лезвие) сильно нагревается и может произойти ее отпуск. При отпуске твердость закалки теряется и инструмент становится негодным для дальнейшей работы. Во избежание этого рабочую часть инструмента во время заточки охлаждают водой.

На рис. 6 показано, как надо держать зубило при заточке и проверять правильность заточки угла. Производительность и чистота рубки металла зависят от правильных приемов работы.

При рубке стоять надо устойчиво и прямо, вполоборота к тискам. Молоток полагается держать за ручку на расстоянии 15- 20 мм от конца и наносить сильные удары по центру головки зубила. Смотреть следует на лезвие зубила, а не на его головку, в противном случае лезвие зубила пойдет неправильно.
Зубило полагается держать на расстоянии 20-25 мм от головки.

На рис. 5 показано правильное положение корпуса и ног работающего, а также как надо держать молоток и зубило.

Рубка металла в тисках производится следующим образом. Заготовки из листовой или сортовой стали можно обрубать в тисках по уровню губок или по рискам сверх уровня губок тисков.

Рис. 5. Положение корпуса и ног рабочего у тисков при рубке и приемы хватки инструмента: а - локтевой замах, б - плечевой замах

При рубке по уровню губок тисков заготовку зажимают прочно в тиски так, чтобы верхнее ребро выступало сверх губок на 3-4 мм и срубают первую стружку на всю длину заготовки. Затем заготовку переставляют в тисках, чтобы верхнее ребро выступало на 3- 4 мм сверх уровня губок тисков, и срубают вторую стружку. Так последовательно обрубают изделие до требуемого размера.

При рубке сверх уровня губок тисков по рискам заготовку зажимают в тиски, чтобы размеченная риска была сверх уровня губок тисков и параллельна им. Рубку производят по размеченным рискам последовательно, как и при рубке по уровню губок тисков. Лезвие зубила при рубке должно быть расположено под углом 45° к обрубаемому металлу, а головка приподнята кверху под углом -25-40°, как показано на рис. 6. При таком расположении зубила линия срубания будет ровной и рубка будет производиться быстрее.

Большой слой металла на широкой плоскости заготовки срубают следующим образом: заготовку зажимают в тиски, зубилом обрубают фаску, крейцмейселем прорубают поперечные канавки, а затем зубилом срубают выступающие грани.

При прорубании канавок крейцмейселем толщина стружки должна быть не более 1 мм, а при срубании выступающих граней зубилом - от 1 до 2 мм.

Полосовую сталь перерубают на плите или наковальне (рис. 7). Предварительно на обе стороны полосы мелом наносят линии переруба. Затем, уложив полосу на наковальню, устанавливают слесарное зубило вертикально на размеченной риске и сильными ударами слесарного молотка надрубают полосу на половину ее толщины.

Потом полосу переворачивают, надрубают с другой стороны и отламывают отрубаемую часть.

Круглый металл перерубают таким же образом, с поворотом прутка после каждого удара. Надрубив пруток по всей окружности на достаточную глубину, отламывают отрубаемую часть.

Металл из углеродистой и легированной конструкционной стали толщиной до 20-25 мм можно перерубать в холодном состоянии на плите или наковальне при помощи кузнечных зубил и кувалд (рис. 6, а, б, в, г).

Рис. 6. Расположение зубила при рубке в тисках: а - на уровне губок тисков (вид спереди), б - то же (вид сверху), в - выше уровня тисков

Рис. 7. Приемы перерубки полосовой стали на наковальне (вертикальная рубка)

Для этого на две или четыре стороны заготовки наносят мелом линии переруба. Затем укладывают металл на наковальне, устанавливают вертикально кузнечное зубило на линии разметки и сильными ударами кувалды надрубают металл по всей этой линии на требуемую глубину, постепенно переставляя зубило. Так же надрубают металл с другой стороны или со всех четырех сторон, после чего отламывают отрубаемую часть.

Для ускорения и упрощения рубки применяют вспомогательный инструмент -нижник (подсечку). Подсечку хвостовиком вставляют в квадратное отверстие наковальни, затем заготовку кладут на подсечку, а сверху устанавливают кузнечное зубило, как показано на рис. 8, д, и кувалдой наносят удары по зубилу. Таким образом происходит одновременная рубка металла с двух сторон зубилом и подсечкой.

Более производительной является механизированная рубка металла при помощи пневматического молотка (рис. 9), работающего под действием сжатого воздуха давлением 5-6 кгс/см2.

Рис. 8. Инструмент для перерубки толстой стали в холодном состоянии: о, б - кузнечные зубила, в -кувалда остроносая, г -кувалда тупоносая, 3-» положение зубила и подсечки при рубке

Сжатый воздух подводится к молотку по шлангам от компрессора. Пневматический молоток состоит из цилиндра, в конец которого вставляют зубило, поршня, двигающегося в цилиндре, и воздухораспределительного устройства. Благодаря воздухораспределительному устройству поршень получает поступательное и возвратное движение и быстро перемещается, вперед и назад по цилиндру. При поступательном движении поршень ударяет по зубилу, которое разрубает металл.

Рис. 9. Пневматический молоток: а - схема, 6 - зубило для пневматического молотка; 1 - поршень, 2 - золотник, 3, 4, 5. 9, 10 - каналы воздухораспределительного устройства, 6 - курок, 7 - ниппель, 8 - кольцевая выточка, 11 - цилиндр

При рабочем ходе поршня сжатый воздух поступает по каналу в правую часть цилиндра; в это время из левой части цилиндра воздух вытесняется по каналу, кольцевой выточке и каналу. В конце рабочего хода сжатый воздух, проходя по каналу, сдвигает золотник вправо и идет по каналу, перемещая поршень обратно. Из правой части цилиндра воздух уходит по каналу. К концу обратного хода канал перекрывается поршнем, воздух в правой части цилиндра начинает сжиматься, передвигает золотник влево и снова начинается рабочий ход.

Рис. 10. Перерубка чугунной трубьи а - положение трубы и инструмента, б - перпендикулярное положение зубила

Молоток включают в работу нажатием курка 6. Рабочий держит молоток двумя руками и направляет зубило на место рубки.

Чугунные трубы перерубают зубилом на деревянных подкладках. Сначала по окружности трубы мелом намечают линию переруба, а затем, подложив под трубу подкладки, за два-три прохода надрубают трубу зубилом по линии разметки (рис. 10, а), постепенно поворачивая ее. Проверив глубину прорубленной канавки, которая должна составлять не менее 1/3 толщины стенки трубы, легкими ударами молотка отделяют часть трубы.

Зубило при работе нужно держать перпендикулярно к оси трубы (рис. 10, б). Торец трубы в месте переруба должен быть ровным, перпендикулярным к оси трубы и совпадать с намеченной линией переруба. Правильность торца проверяют на глаз, а для контроля- угольником. Более производителен процесс перерубки чугунных труб на ручном винтовом прессе Храмкова.

Ручной винтовой пресс (рис. 11) состоит из сварной станины, двух боковых стоек, имеющих в верхней части шейки с резьбой, на которые надета траверса, прикрепленная к стойкам гайками. На траверсе гайкой и винтом укреплена специальлая гайка с червячной резьбой, по которой перемещается ходовой винт.

В верхней части ходового винта укреплен маховик. В нижней части стоек помещена нижняя неподвижная обойма со вставным нижним ножом, а в верхней части стоек - верхняя подвижная обойма со вставным верхним ножом. Верхняя подвижная обойма скреплена с ходовым винтом при помощи накладки и болтов и вместе с ним поднимается и опускается. Боковые стойки являются направляющими для верхней обоймы. Снизу к плите станины приварен швеллер со стойками по концам. Этот швеллер является направляющим элементом при укладке трубы для перерубки.

Рис. 11. Ручной винтовой пресс для перерубки чугунных канализационнных труб и положение ножей при рубке труб: 1 - нижняя неподвижная обойма, 2 - станина, 3 - верхняя подвижная обойма, 4 - болт, 5 - стойка, 6 -траверса, 7 - ходовой винт, 8- маховик, 9 - гайка, 10 - винт, 11 - специальная гайка, 12 - накладка, 13 - верхний нож, 14 - труба, 15 - нижний нож; положение / - при поднятой верхней обойме, положение // - при опущенной верхней обойме, положение /// - в момент перерубки труб

Ножи крепятся к обоймам болтами. Внутренние диаметры лезвий ножей должны быть на 2 мм меньше наружных диаметров перерубаемых труб.
На ручном винтовом прессе перерубают чугунные канализационные трубы диаметром 2 и 4”. Для каждого диаметра труб имеется пара ножей и пара катков, устанавливаемых на швеллере для подачи труб к ножам.

Работу на прессе выполняют следующим образом.

Сначала устанавливают ножи и катки в соответствии с диаметром перерубаемых труб. Подняв с помощью маховика верхнюю обойму с ножом, укладывают трубу на катки так, чтобы линия переруба совпала с острием нижнего ножа. Затем резким рывком поворачивают маховик в обратную сторону, опуская при этом ходовой винт с верхним ножом. От резкого нажима нижнего и верхнего ножей на боковых сторонах трубы сначала появляется надрез, труба расклинивается и затем раскалывается на две части.

Пресс обслуживает один рабочий. На перерубку трубы затрачивается 1 мин.

Механизм ВМС-36 (рис. 12) для перерубки чугунных канализационных труб диаметром 50 и 100 мм работает по принципу приводного пресса.

Механизм имеет сварную станину, на которой смонтирован редуктор с двумя головками. Перерубка труб производится с помощью четырех подвижных ножей, вмонтированных в патрон каждой головки механизма. Одна головка предназначена для перерубки труб диаметром 50 мм, вторая - для труб диаметром 100 мм.

Рис. 12. Механизм для перерубки чугунных труб ВМС-36: 1 - станина, 2 -головки, 3 -ножи

Механизм включается в работу от электродвигателя мощностью 1 кет с числом оборотов 930 в минуту. Запуск двигателя осуществляется кнопочными пускателями.

Для перерубки труб вначале включают электродвигатель. Затем берут заранее размеченную трубу и укладывают ее на опоры так, чтобы линия разметки на трубе совпала с лезвием ножа. После этого ногой нажимают на педаль. Ножи опускаются на трубу, которая от нажима ножей перерубается по линии разметки. После. совершения цикла перерубки ножи возвращаются в исходное положение и работа головки автоматически прекращается. Время перерубки труб одного цикла составляет 3 сек.

Каждый из четырех ножей охватывает перерубаемую трубу на длине, равной четверти ее окружности.

На рис. 13 показаны плоскости режущих ножей, геометрия которых учитывает особенности перерубаемого материала, т. е. хрупкость чугуна.

Для предупреждения разрушения и обеспечения гладкой и розной поверхности реза перерубаемой трубы режущие грани ножей выполнены прерывистыми за счет прорезанных поперечных канавок. Радиус окружности, образуемой режущими гранями ножей, должен быть меньше наружного радиуса перерубаемой трубы. Угол заострения ножей 60°. Процесс рубки происходит следующим образом.

При сближении ножи в первый момент касаются трубы в восьми точках. При дальнейшем сближении они врезаются в трубу; образуются лунки, располагаемые по окружности. Около лунок возникают микротрещины, направленные от лунки к лунке и в глубь металла. В ходе процесса микротрещины сливаются и образуются бегущие трещины того же направления, которые опережают подачу ножей. Это приводит к отделению одного конца трубы от другого.

Ножами описанной конструкции можно отрезать от чугунных канализационных труб кольца длиной 20 мм.

Рис. 13. Плоскости режущих ножей: 1 - труба, 3 - ножи

При рубке во избежание ушибов и ранений необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: – прочно насаживать молоток или кувалду на ручку; – надежно укреплять металл в тисках и при рубке на наковальне поддерживать отрубаемую часть заготовки; – применять ограждающие сетки при рубке твердого или хрупкого металла, чтобы отлетающие осколки не поранили работающего или находящегося вблизи человека; – работать исправным инструментом и на исправных станках; – при перерубке труб на прессе работать в рукавицах.

До перерубки труб необходимо проверить исправность механизма, электрооборудования и защитных ограждений.

Рубка металла применяется для того, чтобы удалить лишний слой металла, вырубить отверстие или разрубить заготовку на части. Производится рубка на наковальне или массивной металлической плите. Более мелкие детали для рубки зажимаются в тисках.

Следует заметить, что при рубке невозможна высокая точность обработки, ее применяют или для черновой обработки заготовки или в тех случаях, когда точность не требуется.

Инструмент для рубки металла

В процессе рубки металла используются следующие слесарные инструменты: зубило, крейцмейсель и канавочники.

Режущее лезвие слесарного зубила имеет форму клина. Лезвие и боек зубила должны быть закалены и отпущены. Боек зубила представляет собой усеченный конус с полукруглым основанием. Это сделано для того, чтобы удар молотка всегда приходился по центру бойка. Длина зубила обычно 10-20 см, ширина лезвия - от 5 до 52 мм. Чем острее заточено зубило, тем меньшая сила удара требуется для рубки металла. Однако нужно иметь в виду, что твердые и хрупкие металлы требуют большего угла заточки. Другими словами, твердые металлы рубятся лезвием с более тупым углом заточки. Так, для рубки бронзы, чугуна, твердой стали и других твердых материалов необходим угол заточки лезвия зубила в 70°. Сталь средней твердости нужно рубить зубилом с углом заточки лезвия в 60°. Мягкие материалы - медь, латунь - можно рубить при угле заточки в 45°. Очень мягкие материалы, такие как алюминиевые сплавы и цинк, требуют угла заточки в 35°.

Для вырубания узких канавок и пазов применяется разновидность зубила с более узкой режущей кромкой. Этот инструмент называется крейцмейсе- лем. Рабочая поверхность крейцмейселя затачивается так же, как и у зубила.

Смазочные канавки во вкладышах и втулках подшипников удобнее всего вырубать канавочниками. Их главное отличие от зубила и крейцмейселя - изогнутая кромка режущей части.

При работе с зубилом в зависимости от цели работы применяются три вида ударов.

Кистевой удар используется для удаления тонкого слоя металла, незначительных неровностей, а также тогда, когда требуется перерубить лист тонкой стали. Кистевые удары следует выполнять в темпе 40-60 ударов в минуту, движется при этом только кисть руки. При замахе рекомендуется разжимать пальцы кисти, удерживая ручку молотка только указательным и большим пальцами, а при ударе кисть сжимать.

Локтевой удар имеет большую силу, по сравнению с кистевым. Темп ударов замедленный, около 40-50 в минуту. При замахе руку рекомендуется сгибать в локте до отказа, безымянный и средний пальцы слегка разжимать. Применяются локтевые удары для прорубания канавок и пазов, а также для снятия слоя металла средней толщины.

Плечевой удар - наиболее мощный. Сила удара достигается большим замахом, при котором рука движется в плечевом суставе. Пальцы, кисть и локоть работают как и при кистевом, и локтевом ударе, но при замахе максимально согнутую в локтевом суставе руку следует поднять таким образом, чтобы кисть оказалась на уровне уха. Темп ударов должен быть еще более замедленным - 30-40 в минуту. Применяются такие удары для обработки больших поверхностей, рубке толстого металла, а также в тех случаях, когда требуется удалить за один проход зубила большой припуск.

Качество рубки и безопасность производящего ее человека зависят и от того, как он держит инструмент. Пальцы на рукоятке молотка располагаются на расстоянии 15-30 мм от ее конца, а большой палец наложен на указательный. Зубило нужно держать на расстоянии 20-30 мм от его головки, пальцы плотно сжимать не следует. Вероятность соскакивания молотка с головки зубила значительно снижается, если на верхнюю часть зубила надеть резиновую шайбу диаметром 50 мм и толщиной примерно 10 мм.

При выполнении этого вида работ с металлом важно соблюдать правильную постановку зубила относительно обрабатываемой заготовки. В случае рубки вдоль плоскости губок тисков угол между осью зубила и плоскостью губок должен составлять примерно 45°. При направлении рубки перпендикулярно к плоскости губок тисков при снятии слоя металла угол между плоскостью заготовки и осью зубила должен быть 30-35°. Если угол окажется слишком большим, зубило при ударе уйдет в глубь металла, создав значительную неровность обрабатываемой поверхности. При недостаточно большом угле наклона зубило будет проскальзывать по поверхности металла, а не резать его.

Существенное замечание - новички в работе с металлом при ударе молотком по зубилу смотрят, как правило, на головку зубила, по которой ударяет молоток. Это грубая ошибка, приводящая к снижению качества работы. Смотреть нужно на режущую кромку зубила, чтобы контролировать угол наклона и видеть результат каждого удара. В этом случае имеется возможность контролировать качество работы и корректировать наклон зубила и силу удара, не прерывая работы.

Располагая заготовку в тисках, нужно следить за тем, чтобы разметочные риски располагались точно на уровне губок и не имели перекоса. Срубаемая часть металла (стружка) должна быть расположена над уровнем губок тисков.

- Рубка металла

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

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

В зависимости от того, как в процессе выполнения операции располагают по отношению к изделию рабочий инструмент, различают два варианта рубки. Она может быть:

• вертикальной;
• горизонтальной.

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

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 . 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 , 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.