Общие понятия о рубке в слесарном деле. Технологические особенности оборудования и инструментов для рубки металла Инструменты для рубки металла

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.

Слесарное зубило . Слесарное зубило представляет собой металлический стержень, изготовленный из инструментальной углеродистой стали У7А, иногда из стали У7 и У8А. Зубило состоит из трех частей: рабочей, средней и удар (рис. 90, а). Рабочая часть 2 зубила представляет собой стержень с клиновидной режущей частью 1 на конце, заточенной под определенным углом.

Ударная часть 4 сделана суживающейся кверху, вершина ее закруглена. Угол заострения (угол между боковыми гранями) выбирается в зависимости ог твердости обрабатываемого металла. За среднюю часть 3 зубило держат при рубке.

Рис. 90. Слесарные зубила:
а - зубило, б - крейцмейсель, в - канавочник

Рабочая часть зубила на длине 0,3-0,5 мм L закаливается и отпускается до твердости HRC 52-57, а ударная часть на длине 15-25 мм - до твердости HRC 32-40.

При испытании зубила на прочность и стойкость им отрубают зажатую в тиски стальную полосу марки Ст. 6 толщиной 3 мм и шириной 50 мм. После испытания на лезвии зубила не должно быть вмятин, выкрошенных мест и заметных следов затупления.

Степень закалки зубила можно определить личным напильником, которым проводят по закаленной части зубила. Если при этом напильник не снимает стружку с закаленной части зубила (на ней остаются лишь едва заметные риски), закалка зубила выполнена хорошо.

Крейцмейсель . Крейцмейсель отличается от зубила более узкой режущей кромкой, предназначен для вырубания узких канавок и шпоночных пазов, срубания заклепок и т. п. Однако довольно часто им пользуются для срубания поверхностного слоя с широкой чугунной плиты: сначала крейцмейселем прорубают канавки, а оставшиеся выступы срубают зубилом. Материалы для изготовления крейцмейселя и углы заострения, твердость рабочей и ударных частей те же, что и для зубила.

Для вырубания профильных канавок-полукруглых, двугранных и т. п. применяют специальные крейцмейсели, называемые канавочниками (рис. 90, е), отличающиеся от крейцмейселя только формой режущей кромки. Канавочники изготовляют из стали У8А длиной 80; 100; 120; 150; 200; 300 и 350 мм.

Заточка зубил и крейцмейселей производится на обычном заточном станке (рис. 91). Для заточки зубило или крейцмейсель накладывают на подручник 7 и с легким нажимом медленно передвигают по всей ширине абразивного круга, периодически поворачивая инструмент то одной, то другой стороной. Следует не допускать сильных нажимов на затачиваемый инструмент, так как это приводит к перегреву режущей кромки, в результате чего лезвие теряет первоначальную твердость.

Рис. 91. Заточка зубила (а), зазор между подручником и кругом (б)

Заточку лучше всего вести с охлаждением водой, в которую добавлено 5% соды, или на мокром круге. Несоблюдение этого условия вызывает повышенный нагрев, отпуск и уменьшение твердости инструмента, а следовательно, и стойкости в работе. Боковые грани после заточки должны быть плоскими, одинаковыми по ширине и с одинаковыми углами наклона. Величина угла заострения проверяется шаблоном, представляющим собой пластинку с угловыми вырезами 70; 60; 45°.

Запрещается затачивать на станке инструмент без подручника и с открытым кожухом 3. При заточке защитный экранчик 2 должен быть опущен.

Иногда делают двойную заточку зубила, т. е. одна грань затачивается под углом 35°, а вторая - под углом 70°. При такой заточке можно рубить мягкий и твердый металл.

Закалка зубил и крейцмей-селей, изготовленных из стали У7А, осуществляется нагревом до 780-800° С и с охлаждением в воде или масле; с последующим отпуском при температуре 160-180°С.

Слесарные молотки . Молоток является ударным инструментом для нанесения ударов при рубке, правке, гибке и других слесарных операциях.

Слесарные молотки изготовляются (ГОСТ 2310-54) двух типов: тип А - с квадратным бойком (рис. 92, а) и тип Б - с круглым бойком (рис. 92, б).

Рис. 92. Молотки:
а - с квадратным бойком, б - с круглым бойком, в - с вставками из мягкого металла, г - деревянный (княнка), д - расклинивание ручек молотка; 1 - ударная часть (боек), 2 - клин. 3 - носок, 4 - рукоятка

Основной характеристикой молотка является его вес. Молотки типа А изготовляют весом 200; 400; 500; 600; 800 и 1000 г, а молотки типа Б - весом 50; 100; 200; 500; 600; 800 и 1000 г.

При неточных ударах молоток с квадратным бойком оставляет вмятины на поверхности обрабатываемого материала, но изготовление их проще, чем молотков с круглым бойком.

Изготовляются молотки из стали марок 50 и 40Х и инструментальной углеродистой стали марок У7 и У8. В средней части молотка имеется отверстие овальной формы, служащее для крепления рукоятки.

Рабочие части молотка - боек квадратной или круглой формы и носок клинообразной формы термически обрабатывают до твердости HRC 49-56.

Молотки с квадратным бойком 50; 100; 200 г применяются для выполнения разметочных, инструментальных работ, 400 и 500 г - для слесарных работ и 600; 800; 1000 г - для ремонтных работ. Для тяжелых работ применяют молотки весом от 4 до 16 кг, называемые кувалдами.

Рукоятки молотка по ГОСТ 2309-54 делают из наиболее твердых и упругих пород дерева (березы, бука, кизила, рябины, дуба, клена, граба и др.). Рукоятки должны быть без сучков и трещин, а поверхность ручки - гладкой, без бугорков и неровностей.

Рукоятка имеет овальное сечение, отношение малого сечения к большому 1: 1,5, т. е. свободный конец в 1,5 раза толще конца, на который насаживается молоток.

• для легких молотков до 400 г: 200; 250; 300 мм.
• для средних молотков 500-600 г; 320; 360 мм.
• для тяжелых молотков 800-1000 г; 360; 400; 500 мм.

Конец, на который насаживается молоток, расклинивается деревянным клином, смазанным столярным клеем, или же металлическим клином, на котором делают насечки (ерши). Толщина клиньев 2-6 мм. Если отверстие молотка имеет только боковое расширение, забивают один продольный клин, если же расширение идет вдоль отверстия, то забивают два клина (рис. 92, д) и, наконец, если расширение отверстия направлено во все стороны, забивают три стальных или три деревянных клина, располагая два параллельно, а третий перпендикулярно к ним. Правильно насаженным считается такой молоток, у которого ручка образует прямой угол с осью молотка.

Помимо обычных стальных молотков, в некоторых случаях, например, при сборке машин, употребляются так называемые мягкие молотки со вставками из красной меди, фибры или свинца (рис. 92, в). При ударах, наносимых мягким молотком, поверхность материала заготовки не повреждается.

В некоторых случаях, в особенности при изготовлении изделий из тонкого листового железа, применяются деревянные молотки - киянки (рис. 92, г).

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,

Зубило – это ударно-режущий инструмент, предназначенный для рубки или скалывания металла и камня. Он представляет собой стальной стержень с двухсторонней заточкой и плоским обухом, предназначенным для нанесения ударов . Конструкция зубила может позиционировать его как ручной инструмент или как насадку для закрепления в перфораторе. Сечение стержня может иметь форму круга, прямоугольника, овала или многогранника. Для снижения риска травмирования на ударной части инструмента может устанавливаться расширяющий грибок из резины или другого металла, обеспечивающий более комфортное попадание молотом и гасящий отдачу.

Сфера применения

Инструмент предназначен для механического воздействия с разрушающей силой. Сфера его использования довольно обширная, но в большинстве случаев ограничивается:

• Скалыванием камней.
• Рубкой металла.
• Сбиванием керамической плитки.
• Отбиванием шляпок заклепок.
• Раскручиванием болтов и гаек с сорванными гранями.

Для работы необходимо прислонить острую часть зубила к поверхности, которую необходимо отбить, отколоть или разрубить, после чего нанести сильный удар молотком по обуху инструмента. Если необходимо раскрутить болт или гайку, с сорванными гранями, то острая кромка прислоняется под углом, после чего наносится несколько легких постукиваний, для получения насечки. После того как на поверхности металла образовывается канавка, делается несколько мощных ударов по обуху зубила. При этом направление силы толчка должно соответствовать движению резьбы для раскручивания. После применения зубила гайка или болт окончательно приходит в негодность.

Разновидности зубил и их предназначение

Несмотря на то, что инструмент имеет простейшую конструкцию, существует несколько его разновидностей, предназначенных для выполнения специфических задач.

Существуют следующие виды зубил:

• Слесарное.
• Крейцмейсель.
• Канавочник.
• Пика.
• Кузнечное.
• Скарпель.

Слесарное зубило предназначено для рубки незакаленных металлов. Оно является довольно острым и может применяться как для разметки по листовому материалу, так и для раскручивания болтовых соединений, сбивания заклепок и прочих импровизированных задач. Режущий наконечник инструмента является немного шире стержня. Двусторонние спуски плавно сужаются. Иногда на зубиле можно встретить микрофаску.

Крейцмейсель довольно узнаваемый инструмент с зауженной режущей кромкой, которая позволяет проводить вырубку паза и различных канавок. Такое орудие является более узкоспециализированным, чем слесарное, поэтому встречается не столь часто. Тем не менее, им можно вполне обойтись при сбивании керамической плитки или шляпок у заклепок, если под рукой нет более подходящего инструмента.

Канавочник – это еще более узконаправленный инструмент, предназначенный для вырубания фигурных каналов. Обычно его используют при необходимости ручного вырезания прокладок для ГБЦ из жесткого листового материала, а также других специфических задач, когда обойтись другим инструментом невозможно. Форма режущей кромки может быть волнистой, полукруглой, овальной и П-образной.

Пика представляет собой практически обыкновенное зубило, хвостовая часть которого сужена. В его конструкции вместо ударной шляпки стержень сточен под меньший диаметр, что позволяет проводить крепление в зажимной патрон . Форма режущей кромки может быть точечной, узкой или широкой, как у слесарного зубила.

Кузнечное зубило может иметь самую разнообразную форму режущей части. Его главным отличием является наличие специальной проточки в хвостовой части для возможности крепления в деревянную или металлическую рукоять. В собранном виде оно немного напоминает острый молоток. Инструмент применяется для рубки или пробивания отверстий в разогретом докрасна металле. Наличие удлиненной боковой рукояти позволяет защитить руки кузнеца от жара и разлетающихся искр. Также встречаются инструменты, рукоять которых приварена с помощью электросварки.

Скарпель – это более острый инструмент, предназначенный для работы с камнем. Зачастую его рабочая часть напоминает лопатку. Орудие предназначено для гладкой обработки камня и в большинстве случаев применяется скульпторами. Обычно в ударной части инструмента предусмотрен широкий резиновый грибок, который не только предназначен для защиты руки удерживающий стержень, но и блокирования разлета мелких камушков.

Как отличить зубило для металла от инструмента для камня

Отдельные конструкции инструмента различного предназначение могут быть очень похожими, поэтому бывает трудно разобраться, какой из них предназначен для металла, а который для камня. Если режущая кромка очень широкая в форме лопатки, то это несомненно орудие для работы с камнем. Инструмент для металла всегда является цельнолитым из одного материала. Он проходит особенную закалку, в результате чего режущая кромка более твердая чем стержень у хвостовика, по которому осуществляются удары молотком. Это препятствует растрескиванию в случае мощного воздействия. У большинства зубил для камня, имеются твердосплавные напайки вместо режущей кромки, что можно легко заметить. Они обеспечивают более легкое скалывание, но совершенно непригодны для металла, где нужна рубка.

Заточка инструмента

Угол заточки зубила обычно составляет 35, 45, 60 и 70 градусов, в зависимости от его предназначения. В большинстве случаев режущая кромка инструмента не имеет микрофаски, поэтому не отличается бритвенной остротой. Для предотвращения скалывание лезвия оно всегда немного притупленное, но такая предосторожность все равно не может полностью защитить инструмент от полной потери рубящих свойств. Со временем режущая кромка может сильно испортится, поэтому потребует заточки. Это можно сделать на наждаке.

Перед началом работы следует подготовить небольшую емкость с чистой водой, в которую необходимо будет окунать разогретый инструмент, для предотвращения смягчения его заводской закалки. Заточка инструмента осуществляется по торцевой части наждачного круга. Лезвие зубила выставляется против направления вращения наждачного станка. В результате искры должны уходить в пол. Переворачивание ударной части от себя не допускается. В зависимости от мощности наждака, а также температуры окружающей среды, охлаждение инструмента в воде должно проводиться с периодичностью от 30 секунд до 1 минуты. Если передержать кромку, то она чрезмерно разогреется и потеряет свою твердость, после чего не сможет рубить твердые металлы.

При осуществлении заточки необходимо периодически менять сторону контакта режущие кромки, поскольку зубило имеет двухсторонние спуски. Систематическое переворачивание позволяет сохранить правильную геометрию. Если в распоряжении нет наждака, то заточку можно провести на точильном камне. В этом случае придется уделить значительно больше времени. Движение по бруску тоже следует осуществлять лезвием вперед.

Учебное пособие для подготовки
рабочих на производстве

Практикум по слесарным работам

Заточка зубила и крейцмейселя

Качество рубки металла зависит от исправности и правильной заточки режущего инструмента. Угол заострения выбирают в зависимости от вида обрабатываемого металла: 70° - для чугуна и бронзы; 60° - для стали; 45° - для меди и латуни.

Зубило или крейдмейсель затачивают на заточном станке в следующей последовательности.

1. Сначала изучают требования безопасности труда при работе на заточных станках, затем осматривают заточный станок и подготавливают его к пуску.

2. Одевают предохранительные очки и включают двигатель заточного станка.

Рис. 50. Заточка зубила и крейцмейселя на заточном станке

3. Зубило или крейцмейсель берут в руки (рис. 50), плавно подводят режущую кромку к цилиндрической поверхности шлифовального круга (навстречу движению).

4. Зубило или крейцмейсель с легким нажимом медленно передвигают влево и вправо по всей ширине круга, попеременно затачивая то одну, то другую поверхность. При заточке необходимо следить за тем, чтобы режущая кромка была прямолинейна, а скосы режущих поверхностей были симметрично расположены относительно оси зубила или крейцмейселя. Для уменьшения нагрева во время заточки конец зубила или крейцмейселя периодически охлаждают в воде.

Рис. 51. Проверка угла заточки зубила по шаблону

Проверяют качество заточки: а) величину угла заострения контролируют с помощью плоского шаблона с угловыми вырезами 70, 60, 45° - на просвет (рис. 51); б) прямолинейность режущей кромки проверяют линейкой; в) правильность заточки угла заострения но отношению к оси зубила устанавливают на глаз.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные приемы рубки металла и то, когда гтоименяют кистевой, локтевой и плечевой удары?
2. В каких случаях применяют в работе зубило и крейцмейсель?
3. Каковы углы заострения зубила и крейцмейселя для рубки чугуна, алюминия?
4. Как вырубить заготовку из листовой стали и зачем режущую кромку у зубила, закругляют?
5. Каковы требования безопасной работы при ручной рубке и заточке зубила и крейцмейселя?