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.
В качестве режущего инструмента при рубке металлов служат зубило, крейц - мейсель и канавочники (рис. 35). Зубила для рубки горячего металла называют кузнечными, а для рубки холодного металла - слесарными.
Зубило слесарное состоит из трех частей: рабочей, средней и ударной.
В процессе обработки резанием требуемая форма детали достигается за счет нарушения режущей кромкой инструмента связи между зернами металла и удаления излишка металла в виде стружки. При этом режущей части придается форма клина. Зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен (рис. 36).
Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения клина и от направлении действия силы, приложенной к его основанию.
Различают два основных вида работы клина:
1) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию,
Рис. 36. Схема 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 зубила
Перпендикулярны к поверхности заготовки (рис. 36, а). В этом случае заготовка разрубается (раскалывается) (рис. 36, б)
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 (рис. 36, в).
Форма режущей части (рис. 36, в) и углы ее заточки определяют геометрию режущего инструмента (зубила).
На обрабатываемой заготовке различают следующие поверхности: обрабатываемую, обработанную, а также поверхность резания.
Обрабатываемой поверхностью называется поверхность, с которой будет сниматься слой материала (стружка).
Обработанной поверхностью называется поверхность, с которой снят слой металла (стружка).
Грань, по которой сходит стружка при резании, называется передней, а противоположная ей грань, обращенная к обрабатываемой поверхности заготовки, - задней. Пересечение передней и задней граней образуют режущую кромку, ширина которой у зубила обычно 15-25 мм.
Угол, образованный сторонами клина, называют углом заострения; он обозначается греческой буквой 3 (бета). Угол между передней гранью и обрабатываемой поверхностью называется углом резания и обозначается буквой 8 (дельта). Угол между передней гранью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обрабатываемой поверхности, называется передним углом и обозначается буквой у (гамма). Угол между задней гранью и обработанной поверхностью называется задним углом и обозначается буквой а (альфа).
Чем меньше угол заострения, тем меньше усилия необходимо приложить для осуществления резания. Поэтому величину угла заострения выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого металла и самого инструмента. Чем больше твердость и хрупкость металла, тем сильнее его сопротивление проникновению в него клина и тем большим должен быть угол заострения зубила. Для рубки чугуна и бронзы принимают р = 70°, для стали средней твердости Р 60°, для меди и латуни р 45°, для алюминия и цинка р = 35°
Чем больше передний угол, тем стружка отделяется легче. Однако при увеличении переднего угла уменьшается угол заострения инструмента, а следовательно, и его прочность. Поэтому величину переднего угла также выбирают в зависимости от условий работы инструмента.
Меньшее значение в процессе резания имеет задний угол, его назначение - уменьшить трение между 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 прямоугольное сечение с овальными гранями или же 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 изготовляют длиной 100, 125, 160, 200 мм, ширина режущей кромки соответственно равна 5, 10, 16, 20 мм.
Зубила длиной 100-125 мм применяют при выполнении мелких работ, а длиной 150-200 мм - при грубой работе.
Качество зубила определяется соблюдением установленного режима термической обработки (закалки и отпуска) и правильностью заточки. Закалка рабочей части зубила производится путем нагрева его на длину 40-70 мм до температуры 800-830° (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 же способом на длине 15-20 мм с отпуском до серого цвета побежалости.
Степень закалки зубила можно определить старым 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 выполнена хорошо.
Крейцмейсель (рис. 35, б) отличается от зубила более узкой режущей кромкой. 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. 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 др. применяют специальные крей - цмейсели, называемые канавочниками (рис. 35, в), отличающиеся от крейцмейселя только формой режущей кромки. Канавочники изготовляются с остроконечными и полукруглыми режущими кромками. Размеры их зависят от диаметра вкладышей подшипников и втулок, в которых необходимо вырубить смазочные канавки.
Канавочники изготовляются из стали У8А длиной 80, 100, 120, 150, 200, 300 и 350 мм.
Следует отметить, что операция вырубания канавок трудоемкая и ответственная; канавки после вырубания часто получаются неровными, с неодинаковой глубиной и т. п.
При заточке зубила и крейцмейселя обычно пользуются простыми заточными станками. Затачиваемый инструмент устанавливают при этом на подручник 1 заточного станка (рис. 37, а) и с легким нажимом медленно перемещают его по всей ширине шлифовального круга. Заточку следует вести с охлаждением в воде. При этом надо следить, чтобы нагрев
Инструмента не превышал 120“; нагрев выше указанной температуры приводит к отпуску и снижает твердость режущей кромки инструмента. В процессе заточки зубило (крейцмейсель) следует поворачивать то одной, то другой стороной, это обеспечивает равномерную заточку. Режущая кромка зубила после заточки должна иметь одинаковую ширину и наклон к оси зубила. Величина угла заточки 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 2 и предохранительный кожух 3.
После заточки зубила или крейцмейселя с режущих кромок снимают заусенцы. Величина угла заострения проверяется шаблоном, представляющим собой пластинки с угловыми вырезами 70, 60, 45 и 35° (рис. 37, б).
Ударный инструмент. К разновидностям ударного инструмента относятся молотки различного назначения и конструкций.
Слесарные молотки изготовляют двух типов: с квадратным и круглым бойками (рис. 38, а, б). Процесс изготовления молотков с квадратным бойком проще, они дешевле и поэтому в практике слесарной обработки имеют широкое распространение. В то же время молотки с круглым бойком имеют преимущество, заключающееся в том, что в них имеется большой весовой перевес ударной части над тыловой, обеспечивающий большую силу и меткость удара.
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 веса молотка. Вес молотка определяется его размерами. При выборе веса молотка, естественно, нужно учитывать также возраст и физическую силу работающего.
Слесарные молотки с круглым бойком изготовляют шести размеров. Молотки массой 200 г рекомендуется применять для инструментальных работ, а также для разметки и правки; молотки массой 400 г, 500 г и 600 г - для слесарных работ; молотки массой 800 г 1000 г применяются редко, в основном, при ремонтных работах.
Слесарные молотки с квадратным бойком изготовляют восьми размеров: массой 50 г, 100 г и 200 г - для слесарно-инструментальных работ; массой 400 г, 500 г, 600 г - для слесарных работ: рубки, гибки, клепки и др. 800 г и 1000 г применяют редко (при выполнении ремонтных работ).
Для тяжелых работ при м е няют молотки массой от 4 до 16 кг, называемые кувалдами.
Противо- положный бойку конец молотка называется носком. Носок имеет клинообразную форму, скругленную на конце. Носком пользуются при правке, расклепывании и
Т. Д. Бойком а - с квадратным бойком; б - с круглым наносят уда - бойком; в - со вставками из мягкого меры ПО зубилу талла; г - деревянный (киянка); д - рас-
ИЛИ КреЙЦ - клинивание ручек
Изготовляют молотки из стали 50 и 40Х и инструментальной углеродистой стали 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 НЯС 49-56. Рукоятки молотка делают из твердых пород дерева
(кизила, рябины, дуба, клена, граба, ясеня, березы или из синтетических материалов).
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.
Конец, на который насаживается молоток, расклинивается деревянным клином, смазанным столярным клеем, или металлическим клином, на котором делают насечки (ерши). Толщина клиньев в узкой части 0,8-1,5 мм, а в широкой 2,5-6 мм. Если отверстие молотка имеет только боковое расширение, забивают один продольный клин; если расширение идет вдоль отверстия, то забивают два клина (рис. 38, 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, применяют так называемые мягкие молотки со вставками из меди, фибры, свинца и алюминиевых сплавов (рис. 38, в). При ударах, наносимых мягким молотком, поверхность материала заготовки не повреждается. Из-за дефицитности меди, свинца и быстрого износа эти молотки дороги в эксплуатации. В целях экономии металлов медные или свинцовые вставки заменяют
резиновыми, дешевыми и более удобными в работе. Такой молоток (рис. 39) состоит из стального корпуса 7, на цилиндрические концы которого надеты на- костыльники 2 из твердой резины. Резиновые накос- тыльники достаточно стойки против ударов и при износе легко заменяются новыми. Молотки этой конструкции применяются при точных сборочных работах, особенно когда приходится иметь с деталями невысокой твердости.
В некоторых случаях, в особенности при изготовлении изделий из тонкого листового железа, применяются деревянные молотки (киянки) (см. рис. 38, г).
Рубкой называется операция, при которой с помощью зубила и слесарного молотка с заготовки удаляют слои металла или разрубают заготовку.
Физической основой рубки является действие клина, форму которого имеет рабочая (режущая) часть зубила. Рубка применяется в тех случаях, когда станочная обработка заготовок трудно выполнима или нерациональна.
С помощью рубки производится удаление (срубание) с заготовки неровностей металла, снятие твердой корки, окалины, острых кромок детали, вырубание пазов и канавок, разрубание листового металла на части.
Рубка производится, как правило, в тисках. Разрубание листового материала на части может выполняться на плите.
Основным рабочим (режущим) инструментом при рубке является зубило, а ударным - молоток.
Слесарное зубило (рисунок 8) изготавливается из инструментальной углеродистой стали У7А или У8А. Оно состоит из трех частей: ударной, средней и рабочей. Ударная часть 1 выполняется суживающейся кверху, а вершина ее (боек) - закругленной; за среднюю часть 2 зубило держат во время рубки; рабочая (режущая) часть 3 имеет клиновидную форму.
Рисунок 8 Слесарное зубило
Угол заострения выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Для наиболее распространенных материалов рекомендуются следующие углы заострения:
Для твердых материалов (твердая сталь, чугун) - 70°;
Для материалов средней твердости (сталь) - 60°;
Для мягких материалов (медь, латунь) - 45°;
Для алюминиевых сплавов - 35°.
Крейцмейсель - зубило с узкой режущей кромкой (рисунок 10), предназначенное для вырубания узких канавок, шпоночных пазов малой точности и срубания головок заклепок. Такое зубило может применяться и для снятия широких слоев металла: сначала прорубают канавки узким зубилом, а оставшиеся выступы срубают широким зубилом.
Слесарные молотки , используемые при рубке металлов, бывают двух типов: с круглым и с квадратным бойком. Основной характеристикой молотка является его масса.
Молотки с круглым бойком имеют номер: с 1-го по 6-й . Номинальный вес молотка № 1 - 200 г; №2 - 400 г; №3 - 500 г; № 4 - 600 г; № 5 - 800 г; № 6 - 1000 г. Молотки с квадратным бойком имеют номера с 1-го по 8-й и вес от 50 до 1000 г.
Материал молотков - сталь 50 (не ниже) или сталь У7.
Рабочие концы молотков термически обработаны до твердости HRC 49-56 на длине, равной 1/5 общей длины молотка с обоих концов.
На слесарных работах применяют молотки с круглым бойком № 2 и 3, с квадратным бойком № 4 и 5. Длина ручки молотка примерно 300-350 мм.
3.4 Резка металлов
Резание - слесарная операция по разделению целого куска (заготовки, детали) на части. Выполняется без снятия стружки: кусачками, ножницами и труборезами и со снятием стружки: ножовками, пилами, фрезами и специальными способами (газовая резка, анодно-механическая и электроискровая резки, плазменная резка).
Проволока разрезается острогубцами (кусачками), листовой материал - ножницами; круглый, квадратный, шестигранный и полосовой материал небольших сечений - ручными ножовками, а больших сечений на отрезных станках с ножовочными полотнами, круглыми дисковыми пилами, специальными способами.
Сущность операции разрезания металла острогубцами (кусачками) и ножницами заключается в разделении проволоки, листового или полосового металла на части под давлением двух движущихся навстречу друг другу клиньев (режущих ножей).
Острогубцами режут (откусывают) стальные детали круглого сечения и проволоку. Изготавливают их длиной 125 и 150 мм (для откусывания проволоки диаметром до 2 мм) и длиной 175 и 200 мм (для диаметров до 3 мм).
Режущие кромки губок прямолинейны и остро заточены под углом 55-60°. Изготавливают кусачки из инструментальной углеродистой стали У7, У8 или стали 60-70. Губки термически обработаны до твердости HRC 52-60.
Ножницы ручные предназначены для разрезания листовой мягкой малоуглеродистой стали, латуни, алюминия и других металлов. Изготавливают длиной 200 и 250 мм для разрезания металла толщиной до 0,5 мм, 320 мм (для толщины до 0,75 мм), 400 мм (для толщины до 1 мм).
Материал ножниц - сталь 65, 70. Лезвия ножниц термически обрабо- таны до твердости HRC 52-58. Режущие кромки лезвий остро заточены под углом 70°. Лезвия ножниц в закрытом состоянии взаимно перекрываются, причем перекрытие на концах не превышает 2 мм.
Стуловыми ножницами режут листовой металл толщиной до 3-5 мм. Одна из ручек ножниц изогнута под углом 90° и жестко крепится к столу или другому основанию. Длина рабочей ручки ножниц - 400-800 мм, режущей части - 100-300 мм.
Рычажные ножницы применяют для резки листового металла толщиной до 5 мм. Ножницы изготавливают из инструментальной стали У8А и обрабатывают термически до твердости HRC 52-58. Угол заострения режущих кромок ножей 75-85°.
Труборезы предназначены для резания вручную тонкостенных(газовых) труб из мягкой стали, резание выполняется без снятия стружки. Выпускают двух размеров: для резания труб от 1/2 до 2" и для труб - от 1 до 3".
Основные части трубореза - ролики: один режущий (рабочий) и два направляющие. Труба разрезается рабочим роликом; при этом она закрепляется на направляющих роликах и поджимается винтом.
Ручная ножовка (рисунок 9, а) применяется для разрезания сравнительно толстых листов металла и круглого или профильного проката. Ножовкой можно производить также прорезание шлицев, пазов, обрезку и вырезку заготовок по контуру и другие работы. Изготавливают их из сталей У8-У12 или 9ХС с твердостью режущей части HRC 58-61, сердцевины - HRC 40-45. Она состоит из рамки 1 , натяжного винта с барашковой гайкой 2, рукоятки 6, ножовочного полотна 4, которое вставляется в прорези головок 3 и крепится штифтами 5.
|
Рисунок 9 Ручная ножовка а – устройство, б - углы заточки, в – разводка зубьев «по зубу», г – разводка зубьев «по полотну». |
Каждый зуб полотна имеет форму клина (резца). На нем, как и на резце, различают задний угол α, угол заострения β , передний угол γ и угол резания δ= α + β (рисунок 9, б). При насечке зубьев учитывают то, что образующаяся стружка должна помещаться между зубьями до их выхода из пропила. В зависимости от твердости разрезаемых материалов углы зуба полотна могут быть: γ =0-12°, β =43- 60° и α = 35 -40°. Чтобы ширина разреза, сделанного ножовкой, была немного больше толщины полотна, выполняют разводку зубьев «по зубу» (рисунок 9, в) или «по полотну» (рисунок 9, г ). Это предотвращает заклинивание полотна и облегчает работу. |
§ 3. Инструмент и приспособления для рубки металла
Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента (зубила) с заготовки или детали удаляют лишние слои металла или заготовку разрубают на части.
При современных способах обработки материала или заготовок рубка металла является подсобной операцией.
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. Горизонтальную рубку производят в тисках. При этом заднюю грань зубила устанавливают к плоскости губок тисков почти горизонтально, под углом не более 5°. Вертикальную рубку выполняют на плите или наковальне. Зубило устанавливают вертикально, а перерубаемый материал укладывают на плите горизонтально.
Для слесарной рубки применяют молотки массой 400, 500, 600 и 800 г. Молотки насаживают на ручки из дерева 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. 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- (5, в, г) 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.
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 6 показано, как надо держать зубило при заточке и как проверять правильность заточки угла.
§ 4. Правила и приемы рубки металла
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.
Заготовки из листовой или сортовой стали можно обрубать в тисках по уровню губок или по рискам сверх уровня губок тисков.
При рубке по уровню губок тисков (8, а, б) 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 (8, в) 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°. При таком расположении зубила линия срубания будет ровцой 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 (9). 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.
Углеродистую и легированную конструкционную сталь толщиной до 20-25 мм можно перерубать в холодном состоянии на плите или наковальне с помощью кузнечных зубил (10, а, б) и кувалд (10, в, г). Для этого на -т*« ипи, Чвтыре 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 - нижиик (подсечку). Подсечку хвостовиком вставляют в квадратное отверстие наковальни, затем заготовку кладут на подсечку, а сверху устанавливают кузнечное зубило, как показано на 10, Д и кувалдой наносят удары по зубилу. Таким образом происходит одновременная рубка металла с двух сторон зубилом и подсечкой.
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 (И, а), постепенно поворачивая ее. Проверив глубину прорубленной канавки, которая должна составлять не менее 7з толщины стенки трубы, легкими ударами молотка отделяют часть трубы. Зубило при работе нужно держать перпендикулярно к оси трубы (11, 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 контролируют угольником.
§ 3. Механизмы и приспособления для рубки металла
Более производительной является механизированная рубка металла пневматическим молотком (12),работающим под действием сжатого воздуха давлением 5- 6 кгс/см2. Сжатый воздух подводится к молотку по шлангам от компрессора. Пневматический молоток состоит из цилиндра /), в который 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. Молоток включают в работу нажатием курка 6. Рабочий держит молоток двумя руками и направляет зубило на место рубки.
Ручной винтовой пресс (13) применяют для перерубки чугунных канализационных труб диаметром 50 и 100 мм. Он состоит из сварной станины 2, двух боковых стоек 5, имеющих в верхней части шейки с резьбой, на которые надета траверса 6. Траверса прикреплена к стойкам гайками. На траверсе гайкой и винтом В нижней части стоек помещена нижняя неподвижная обойма со вставным нижним ножом, а в верхней части стоек - верхняя подвижная обойма 3 со вставным верхним ножом. Верхняя подвижная обойма скреплена с ходовым винтом накладкой 12 и болтами 4 и вместе с ними поднимается и опускается. Боковые стойки 5 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.
Ножи крепятся к обоймам болтами. Внутренние диаметры лезвий ножей должны быть на 2 мм меньше наружных диаметров перерубаемых труб. Для каждого диаметра труб имеется пара ножей и пара катков, устанавливаемых на швеллере для подачи труб к ножам.
На прессе работают следующим образом. Сначала устанавливают ножи и катки в соответствии с диаметром перерубаемых труб. Подняв маховиком 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 са две части. Пресс обслуживает один рабочий.
Механизм ВМС-36А (14) для перерубки чугунных канализационных труб диаметром 50 и 100 мм работает по принципу приводного пресса. На сварной станине / механизма смонтирован редуктор с двумя головками 2. Одна головка предназначена для перерубки труб диаметром 50 мм, вторая-для труб диаметром 100 мм. Трубы перерубаются четырьмя подвижными ножами, вмонтированными в патроны головок механизма. Механизм включается в работу от электродвигателя мощностью 1,5 кВт, с частотой вращения 1420 об/мин. Запуск двигателя осуществляется ножной педалью.
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 перерубки ножи возвращаются в исходное положение и работа головки автоматически прекращается. Время перерубки труб одного цикла составляет 3 с. Каждый из четырех ножей охватывает перерубаемую трубу на длине, равной четверти ее окружности. На 15 показаны плоскости режущих ножей, геометрия которых учитывает особенности перерубаемого материала, т. е. хрупкость чугуна. Для предупреждения разрушения и обеспечения гладкой и ровной 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 тому, что один конец трубы отделяется от другого.
Ножами описанной конструкции можно отрезать от чугунных канализационных труб кольца длиной 20 мм.
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.
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,