Что такое рубка металла сущность процесса

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента (зубила, крейцмейселя и др.) и ударного инструмента (слесарного молотка) с поверхности заготовки или детали удаляются лишние слои металла или заготовка разрубается на части.

Рубка производится в тех случаях, когда по условиям производства станочная обработка трудно выполнима или нерациональна и когда не требуется высокой точности обработки.

Рубка применяется для удаления (срубания) с заготовки больших неровностей (шероховатостей), снятия твердой корки, окалины, заусенцев, острых углов кромок на литых и штампованных деталях, для вырубания шпоночных пазов, смазочных канавок, для разделки трещин в деталях под сварку (разделка кромок), срубания головок заклепок при их удалении, вырубания отверстий в листовом материале.

Кроме того, рубка применяется тогда, когда необходимо от пруткового, полосового или листового материала отрубить какую-то часть.

Заготовку перед рубкой закрепляют в тиски. Крупные заготовки рубят на плите или наковальне, а особо крупные — на том месте, где они находятся.

В зависимости от назначения обрабатываемой детали рубка может быть чистовой и черновой. В первом случае зубилом за один проход снимают слой металла толщиной от 0,5 до 1 мм, во втором — от 1,5 до 2 мм. Точность обработки, достигаемая при рубке, составляет 0,4—1,0 мм.

Резанием называется процесс удаления с обрабатываемой заготовки (детали) лишнего слоя металла в виде стружки, осуществляемый с помощью режущих инструментов. Процесс резания осуществляется при выполнении большинства слесарных операций: рубки, резания, опиливания, сверления, шабрения, притирки.

Форма режущей части (лезвия) любого режущего инструмента представляет собой клин с определенными углами (зубило, резец) или несколько клиньев (ножовочное полотно, метчик, плашка, фреза, напильник) (рис. 1, а—з).

Зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором форма клина особенно четко выражена (рис. 2,а).

В зависимости от того, как будет заострен режущий клин (рис. 2,,), как он будет установлен по отношению к плоскости (поверхности) детали и как будет направлена сила, двигающая клин в слое металла, можно получить наибольший или наименьший выигрыш в затрате труда, в качестве обработки, а также в количестве израсходованных инструментов.

Чем острее клин, т. е. меньше угол, образованный его сторонами, тем меньшее усилие потребуется для его углубления в материал.

Теорией и практикой резания установлены определенные углы заострения режущих инструментов для различных металлов. Элементы и геометрическая форма режущей части зубила изображены на рис. 3.

На обрабатываемой заготовке различают следующие поверхности: обрабатываемую, обработанную, а также поверхность резания.

Обрабатываемой поверхностью называется поверхность, с которой будет сниматься слой материала (стружка).

Грань, по которой сходит стружка при рбзании, называется передней, а противоположная ей грань, обращенная к обработанной поверхности заготовки, — задней. Пересечение пй^едней и задней граней образует режущую кромку, ширина которой у зубила обычно 15-25 мм.

Угол заострения (бета) — угол, образованный между передней и задней поверхностями инструмента.

Угол резания (дельта) — угол между передней гранью и обрабатываемой поверхностью; он равен сумме угла заострения и заднего угла, т. е. 5= Р + а.

Передний угол у (гамма) — угол между передней гранью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обработанной поверхности. Чем больше передний угол у инструмента, тем меньше угол заострения и тем, следовательно, меньше будет усилие резания, но менее прочной и стойкой будет режущая его часть.

Задний угол а (альфа) образуется задней поверхностью (гранью) и поверхностью резания. Задний угол должен быть очень небольшим, чтобы не ослабить режущую часть инструмента. Для зубил он равен 3 — 8°. Если зубило наклонить под большим углом, оно врежется в обрабатываемую поверхность; при меньших углах зубило скользит, не производя резания. Этот угол уменьшает трение задней поверхности инструмента об обработанную поверхность.

Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения оси клина и направления действия силы Р.

Различают два основных вида работы клина:
– ось клина и направление действия силы Р перпендикулярны поверхности заготовки. В этом случае заготовка разрубается;
– ось клина и направление действия силы Р образуют с поверхностью заготовки угол меньше 90°. В этом случае с заготовки снимается стружка.

При работе клина при угле менее 90° его передняя поверхность сжимает находящийся перед нею срубаемый слой металла, отдельные его частицы смещаются относительно друг друга; когда напряжение в металле превысит прочность металла, происходит сдвиг или скалывание его частиц, в результате чего образуется стружка.

Источник

Глава V. Рубка металла

§ 17. Общие понятия о рубке. Сущность процесса резания металла

Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента (зубила и др.) и ударного инструмента (слесарного молотка) с поверхности заготовки или детали удаляются лишние слои металла или заготовка разрубается на части.

Рубка производится в тех случаях, когда по условиям производства станочная обработка трудно выполнима или нерациональна и когда не требуется высокой точности обработки.

Рубка применяется для удаления (срубания) с заготовки больших неровностей (шероховатостей), снятия твердой корки, окалины, заусенцев, острых углов кромок на литых и штампованных деталях, для вырубания шпоночных пазов, смазочных канавок, для разделки трещин в деталях под сварку (разделка кромок), срубания головок заклепок при их удалении, вырубания отверстий в листовом материале.

Кроме того, рубка применяется тогда, когда необходимо от пруткового, полосового или листового материала отрубить какую-то часть.

Заготовку перед рубкой закрепляют в тиски. Крупные заготовки рубят на плите или наковальне, а особо крупные — на том месте, где они находятся.

В зависимости от назначения обрабатываемой детали рубка может быть чистовой и черновой. В первом случае зубилом за один проход снимают слой металла толщиной от 0,5 до 1 мм, во втором — от 1,5 до 2 мм. Точность обработки, достигаемая при рубке, составляет 0,4-1,0 мм.

Резанием называется процесс удаления с обрабатываемой заготовки (детали) лишнего слоя металла в виде стружки, осуществляемый при помощи режущих инструментов. Процесс резания осуществляется при выполнении большинства слесарных операций: рубки, резания, опиливания, сверления, шабрения, притирки.

Форма режущей части (лезвия) любого режущего инструмента представляет собой клин с определенными углами (зубило, резец) или несколько клиньев (ножовочное полотно, метчик, плашка, фреза, напильник) (рис. 55,а-з).

Рис. 55. Углы режущей части слесарного инструмента: а — зубила, д — ножовочного полотна, б — крейцмейселя, е — сверла, в — шабера, ж — развертки, г — напильника, з — метчика

Рис. 56. Простейший вид клина-зубила (а), зависимость силы внедрения его от (б): Р — сила удара, Р — угол заострения, β — небольшой угол, β₁ — угла заострения (б): β₂ — большой угол

Зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором форма клина особенно четко выражена (рис. 56,а).

В зависимости от того, как будет заострен режущий клин (рис. 56,6), как он будет установлен по отношению к плоскости (поверхности) детали и как будет направлена сила, двигающая клин в слое металла, можно получить наибольший или наименьший выигрыш в затрате труда, в качестве обработки, а также в количестве израсходованных инструментов.

Чем острее клин, т. е. меньше угол, образованный его сторонами, тем меньшее усилие потребуется для его углубления в материал.

Теорией и практикой резания установлены определенные углы заострения режущих инструментов для различных металлов. Элементы и геометрическая форма режущей части зубила изображены на рис. 57.

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 λ заострения β (бэта) — угол, образованный между передней и задней поверхностями инструмента.

Угол резания δ (дельта) — угол между передней гранью и обрабатываемой поверхностью; он равен сумме угла заострения и заднего угла, т. е.

Передний угол γ (гамма) — угол между передней гранью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Чем больше передний угол у инструмента, тем меньше угол заострения и тем, следовательно, меньше будет усилие резания, но менее прочной и стойкой будет режущая его часть.

Рис. 57. Элементы резания и геометрия режущей части зубила

Задний угол α (альфа) образуется задней поверхностью (гранью) и поверхностью резания. Задний угол должен быть очень небольшим, чтобы не ослабить режущую часть инструмента. Для зубил он равен 3 — 8°. Если зубило наклонить под большим углом, оно врежется в обрабатываемую поверхность; при меньших углах зубило скользит, не производя резания. Этот угол уменьшает трение задней поверхности инструмента об обработанную поверхность.

Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения оси клина и направления действия силы Р.

Различают два основных вида работы клина:

ось клина и направление действия силы Р перпендикулярны поверхности заготовки.

В этом случае заготовка разрубается;

ось клина и направление действия силы Р образуют с поверхностью заготовки угол меньше 90°. В этом случае с заготовки снимается стружка.

При работе клина при угле менее 90° его передняя поверхность сжимает находящийся перед нею срубаемый слой металла, отдельные его частицы смещаются относительно друг друга; когда напряжение в металле превысит прочность металла, происходит сдвиг или скалывание его частиц, в результате чего образуется стружка.

Источник

§ 1. Сущность процесса рубки.

— операция по разделению на части или удалению лишних слоев металла. Основным инструментом, применяемым при рубке, являются зубило, крейцмесель, канавочник и молоток. К оборудованию, которое применяется при рубке, относятся стуловые и параллельные тиски с шириной губок 125-150 мм, плиты, рельсы и наковальни.

При рубке инструмент срезает стружку или разрезает металл на части. Форма режущей части инструментов для рубки металлов представляет собой клин, заточенный под определенными углами (геометрия инструмента).

На рис. 33 приведена геометрия рабочей части зубила. Зубило, как и любой другой режущий инструмент, имеет поверхность, по которой сходит стружка. Эта поверхность называется передней поверхностью. Поверхность зубила, обращенная к обработанной поверхности, называется задней поверхностью. Линия пересечения задней и передней поверхностей называется или

Рис. 33. Геометрия рабочем части зубила

Угол α. заключенный между обработанной и задней поверхностями, называется

Угол γ, заключенный между перпендикуляром к обработанной поверхности и передней поверхностью зубила, называется

Угол β между передней и задней поверхностями называется

Угол δ, заключенный между передней поверхностью инструмента и обработанной поверхностью, называется

При рубке металлов инструмент может занимать два положения. При этом, если ось инструмента расположена перпендикулярно к обрабатываемой поверхности, то происходит разрубание. Если ось инструмента находится под утлом к заготовке менее 90°, то происходит снятие стружки (см. рис. 53).

Источник

Назначение, правила и приемы рубки металла

Рубка металла — один из базовых видов обработки металла. Точно сказать, когда он впервые начал применяться, смогут, пожалуй, только историки. На сегодняшний день она также используется, однако прогресс помог сделать ее значительно проще, точнее и эффективнее. В сегодняшней статье мы поговорим о назначении, правилах и приемах рубки металла. Мы расскажем о различных технологиях, о том, какие методы применялись раньше и какие способы используются сегодня.

Определение

В первую очередь необходимо определиться с тем, что же представляют собой приемы рубки металла, а также с их назначением. Легко понять, то сам по себе этот процесс предполагает разделение объекта на несколько частей. Это верно и в отношении металла. Данный метод в достаточной мере универсален и может применяться практически для всех видов заготовок, от листов и прутков до труб и крупного проката. Разумеется, для решения этих задач потребуется различное оборудование.

Все виды приемов рубки имеют основное сходство — они предполагают обработку с помощью ударного или гидравлического инструмента, который прорывает металл. В этом состоит основное отличие технологии от резки, в которой основным типом воздействия является давление.

При условии соблюдения ряда правил рубки металла, простейшие операции можно производить в домашних условиях. Более сложные работы обычно проводятся в мастерской, а на крупных предприятиях различные методы используются для серийного производства изделий.

Перед тем как перейти к следующему разделу, необходимо обозначить еще один момент, а именно соотношение между резкой и рубкой. Многие компании, специализирующиеся на металлообработке, для своих клиентов не разделяют эти методы. Такой подход дает больше свободы в выборе оптимального способа обработки.

При этом резка и рубка металла имеют множество различий, основными из которых является метод воздействия и применяемые инструменты. Большинство слесарей, не говоря уже о крупных предприятиях, используют обе технологии в зависимости от того, какой результат необходимо получить.

Рубка металла: применение

Основная цель операции — разделить заготовку на несколько частей в заранее установленных пропорциях. Для этого перед обработкой обязательно наносится разметка и выбирается оптимальный метод. Рубку можно осуществлять как по длине, так и по ширине заготовки. Благодаря этому можно существенно снизить количество операций, а значит уменьшить итоговую стоимость готовой детали.

Различные технологии рубки металла, как правило, используются для решения следующих задач:

1. Удаление верхнего слоя и дефектов на поверхности заготовок.
2. Снятие кромок после литья или штамповки.
3. Разделение заготовки на отдельные части.
4. Создание канавок, пазов и так далее.
5. Вырубание отверстий.

Все задачи, описанные выше, встречаются в различных сферах промышленности, от строительства до создания сложных машин и другого оборудования. Они используются как в небольших мастерских, так и в крупных предприятиях.

Одним из недостатков рубки металла является необходимость последующей обработки краев. Так как они могут получиться рваными, для исправления дефектов их шлифуют.

Приемы и технологии рубки металла

Существует несколько видов классификации, основанных на различных критериях. Наиболее распространенными считаются следующие:

1. По характеру задач. Их мы перечислили в предыдущем пункте. Существуют также нетиповые задачи, для которых применяются другие методы.
2. По уровню автоматизации: ручная и механизированная обработка.
3. По методу фиксации. Это могут быть тиски или стальные подложки, а также специальные устройства в конструкции станков.
4. По направлению рубки. Оно может быть горизонтальным или вертикальным. Выбор зависит от возможностей закрепления заготовки.

Выбор оптимального подхода зависит от различных факторов, в том числе:

• наличия необходимых инструментов и/или оборудования;
• особенностей заготовки: тип металла/сплава, толщина, форма и так далее;
• требования к качеству детали. Если необходим высокий уровень точности, обычно применяется механическая обработка;
• объем производства. Для серийного выпуска деталей обычно используются автоматизированные станки с ЧПУ. Если же речь идет об обработке единичных заготовок, перенастраивать производство нерационально. В этих случаях обычно используется ручная обработка.

Ручная рубка металла

Данный вид обработки является менее производительным, поэтому чаще применяется для создания единичных деталей. Кроме того, инструменты для ручной рубки, несмотря на большое разнообразие, не могут обеспечить уровень точности, который гарантируют станки с ЧПУ.

Перед началом обработки мастеру необходимо выбрать направление движения инструмента — по горизонтали или по вертикали. Все зависит от того, каким образом можно закрепить заготовку. Наиболее распространенный вариант фиксации — тиски. Они исключают скольжение и обеспечивают надежное крепление заготовки. Их основной недостаток — ограничения по форме и толщине деталей. Крупные заготовки обычно обрабатываются на специальном столе, на который для прочности монтируется стальная пластина. Для более надежной фиксации используются саморезы и прорезиненные накладки.

Следующий этап — это выбор инструментов. Обычно для выполнения ручной обработки применяется молоток, а также крейцмейсель или зубило. Как уже говорилось, эти инструменты позволяют работать с наиболее распространенными видами заготовок из большинства металлов.

Необходимый уровень качества и точности обеспечивают навыки мастера. Мы уже упоминали, что процесс рубки предполагает прорывание металла в заданной области. Крейцмейсель или зубило обеспечивают точечное приложение силы, однако основную работу мастер совершает с помощью молотка. Разумеется, одним из ключевых факторов в данном случае является сила удара. В данном случае больше не всегда значит лучше. Опытные мастера сначала делают на металле зазубрину, чтобы впоследствии избежать соскальзывания лезвия. Если мастер не может грамотно применять усилия, он рискует испортить как заготовку, так и рабочий инструмент. Опытные слесари, напротив, могут обеспечивать уровень точности, сопоставимый с тем, что гарантируют станки.

Еще один важный момент в мастерстве слесаря касается работы с молотком. Этот инструмент, несмотря на свою простоту, отвечает за грамотное приложение силы и обеспечивает необходимое качество работы. Основное движение, которое совершает специалист, — это удар. Однако работа слесаря по сложности значительно превосходит решение бытовых задач вроде забивания гвоздей. Даже удар в слесарном деле имеет множество нюансов. Всего существует три их вида:

Чтобы не вдаваться в детали, приведем изображение из учебника, издававшегося в СССР:

От того, где начинается замах, а также от длины ручки молотка, зависит сила удара. Знание этой техники дает мастеру возможность прикладывать столько усилий, сколько требуется для создания зазубрин или для прорыва металла.

Рубка металла в ручном режиме не предполагает большого количества операций. Необходимо надежно зафиксировать заготовку с помощью имеющихся инструментов, произвести разметку, а затем наносить удары с помощью молотка и зубила. Опытный мастер может легко контролировать положение и наклон инструментов, а также прикладываемую силу.

Основными достоинствами ручной рубки металла является сравнительно небольшая стоимость таких работ. Содержание одного сотрудника и покупка инструмента под силу даже небольшим компаниям. Некоторые задачи по рубке можно выполнить даже в домашних условиях.

К недостаткам этого метода следует отнести:

1. Достаточно низкую производительность. Даже опытный мастер не сможет обеспечить скорость, сопоставимую с современным станком. В результате ручная обработка применяется для единичных деталей или на небольших производствах.
2. Трудоемкость. Ручная обработка не может применяться для заготовок большого размера или нестандартной формы. Кроме того, она требует приложения силы от мастера, что существенно увеличивает время, необходимое для рубки.
3. Низкую точность работ. Даже наиболее качественные инструменты не дадут уровня, сопоставимого со станками с ЧПУ.
4. Низкое качество сруба. Его необходимо обязательно обрабатывать: шлифовать и так далее. В результате увеличивается время, необходимое для выпуска каждой детали.

Полуавтоматическая и автоматическая обработка

Принцип работы в данном случае значительно проще: человек делает разметку и фиксирует заготовку на станке. Всю работу, связанную с приложением усилий, выполняет станок. В зависимости от того, какое оборудование установлено на производстве, процедура рубки может выполняться в полуавтоматическом или в полностью автоматическом режиме. В последнем случае станок самостоятельно подбирает большинство параметров.

Основными плюсами такого подхода является высокая производительность и уровень точности. К минусам можно отнести лишь высокую стоимость необходимого оборудования: покупать и обслуживать станки могут только крупные компании.

Основным видом механической рубки металла, как правило, считается гильотинная, то есть производимая на гильотинном станке. У современных устройств мало общего су орудием, использовавшимся для казни несколько веков назад, за исключением принципа действия. Гильотинный станок предполагает наличие косого лезвия, которое перемещается в одной плоскости без изменения угла наклона. Подобные устройства нельзя назвать новыми: первые образцы являются, пожалуй, ровесниками орудий, давших им название. Современные станки, однако, намного совершеннее и могут работать как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режиме.

Почему же технология, изобретенная несколько веков назад, применяется сегодня в самых разных областях промышленности? Дело в том, что гильотинная рубка имеет ряд неоспоримых преимуществ, которые становятся еще более явными с использованием современных технологий. К их числу можно отнести высокое качество работ и простоту.

Основными элементами гильотинного станка являются:

• стол для размещения заготовок. В некоторых станках он стационарный, а в других может иметь подвижные элементы;
• упор-фиксатор, который надежно закрепляет заготовку и обеспечивает безопасность в процессе работы;
• подвижная верхняя балка с лезвием. Именно эта часть станка отвечает за рубку;
• нижнее лезвие. Оно предусмотрено не во всех моделях станков. Оно повышает качество и точность резки и может использоваться для раскройки. Нижнее лезвие обычно статично;
• прессы и зажимы. Они обеспечивают фиксацию различных типов заготовок в заданном положении.

Важно учесть и то, что сегодня на рынке представлены станки с различным типом приводов: ручным, гидравлическим, пневматическим и так далее.

Процедура работы на данном аппарате достаточно проста:

1. Заготовка размещается на рабочем столе и фиксируется в заданном положении.
2. После этого происходит воздействие на металл одного или двух лезвий (в зависимости от типа станка).

При использовании исправного оборудование образуется весьма незначительное количество стального лома. Кроме того, при условии грамотной эксплуатации, кромка, остающаяся после рубки, не требует последующей обработки, что также позволяет удешевить и ускорить производство.

Существуют и другие виды станков для рубки металла, но они, как правило, используются реже:

• прессы;
• прессы-ножницы;
• угловысечные станки.

Резюме

Рубка металла — это процесс, который предполагает прорывание заготовки в заранее определенных местах. Он используется на различных производствах и часто применяется в домашних условиях. Рубка может осуществляться различными способами: в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме. В каждом случае используется специфический инструмент и оборудование.

Источник