Рубка это операция при которой металл

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

Рубка металла: каким слесарным инструментом выполняется

Обработка листового или профильного металла при подготовке деталей или создании заготовки часто требует удаления некоторой части материала. Разделка листа, получение отдельной детали, подгонка по месту установки – все это требуется при создании продукции, в строительстве и домашнем хозяйстве.

Дома такая операция также возможна, сложная оснастка для этого не потребуется. О том, каким инструментом выполняется слесарная операция « рубка металла», знает каждый хозяйственный человек.

Слесарная рубка металла — что это такое?

Рубка состоит в запланированном и контролируемом образовании требуемой формы детали из листового металла Процесс входит в перечень стандартных операций слесарного дела , уровень сложности – низкий.

Суть: удалить лишний материал по намеченной форме и размерам с помощью буквально пары инструментов.

Слесарная рубка металла

На лист-заготовку наносится разметка, практикуется обработка заготовок по установленному шаблону.

Затем с небольшим отступом от линии ударами по зубилу молотком проводится разделение материала.

При аккуратных действиях качество детали будет достаточно высоким.

Единственная потребность – последующая обработка краёв: из-за ударного способа воздействия края будут выглядеть рваными.

Для чего применяется эта операция?

• удаление припусков и кромок на готовом изделии;
• получение готового изделия и листовых заготовок;
• снятие окалины и других дефектов товарного вида;
• получение углублений (канавок, пазов и т.д.).

Кому нужна эта операция?

• работникам машиностроительных и ремонтных организаций, литейных цехов, в автомобилеремонтных мастерских – там, где идёт работа с металлом;
• в строительстве и ремонте (внутренние и наружные работы);
• специалистам, занимающимся ремонтом техники;
• обывателям для домашних и хозяйственных нужд.

Какие операции выполняются при рубке металла?

При выполнении рубки следует помнить об обязательных операциях. Все применяемые приёмы напрямую влияют на продуктивность и качество результата.

Транспортировка металла

Транспортировка металла, предназначенного для обработки, проводится вручную или с помощью механизации. Тележка, носилки, подъемно-транспортное оборудование вплоть до балочного крана – в зависимости от массогабаритных характеристик.

Разметка выполняется при достаточном освещении.

В процессе рубки не будет лишним периодически проверять ее, если применялись стираемые средства (карандаш или мел).

Все работы руками сопровождаются положением тела и стойкой ногами.

Сидеть при процессе неэффективно, так как снижается усилие удара. Небольшими изменениями положения тела возможно варьировать угол удара и подбирать наиболее эффективную позу.

Исключение составляет работа на станке. Инструкции по безопасности и технологический процесс содержат полный объем рекомендуемых действий. Регламент обычно содержит все требования и рекомендации.

Стоять по отношению к месту выполнения ручного реза необходимо в пол-оборота.

Расстояние между столом и телом – примерно половина корпуса или как удобно в конкретный момент.

Для приложения на край детали силы , достаточной для деформации и срезания, оптимально удержание с помощью тисков. Изделию следует выступать из губок на пару миллиметров от линии разметки – иначе требуемые размеры не будут соблюдены.

Удержание инструмента – уверенное, все движения – выверенные и без излишней спешки.

В целях техники безопасности и одновременно создания наиболее мощного удара нужно держать рукоятку за 1-2 см от конца, а не возле головы. Держать зубило – с 2-3 см между рукой и ударной частью.

Операции при рубке металла

Нанесение удара молотком по зубилу рекомендуется по центру ударной части. Для выдерживания наибольшей точности взгляд при ударе нужно концентрировать на соединении острия и материала. Если смотреть на ударную часть, появляется высокий риск схода режущей кромки с нужного места.

Обработка толстого металла производится в несколько подходов. Рекомендуется чередование заглубления и выемки металла из канавки. После этого — последующее срубывание по образовавшейся небольшой толщине.

Рубка замкнутых профилей (труба круглая, квадратная, прямоугольная или иная) выполняется с равномерным их поворотом. Производится удар с разрезанием некоторой длины, трубка проворачивается, рез повторяется. Отламывание допускается только незначительной остаточной полосы, а не всей трубки.

Какие есть способы рубки металла?

Способы достижения цели возможно классифицировать по ряду признаков.

Поставленная цель:

• очистка края или поверхности;
• разделение заготовки на части простой формы (прямоугольники, треугольники) или чуть более сложной (многогранники, округлые силуэты);

• вырубка сложной конфигурации, для чего потребуется изменение направления рубки и определенное количество времени;
• удаление объема металла на заданные глубину и ширину.

Слесарный инструмент :

• ручного типа: молотки, зубила и прочие орудия;
• механизированного типа: группа машин и конструкций, с помощью которых разделение по линии производится с меньшими затратами труда и времени.

Вектор движения рабочего инструмента (влияет на необходимое усилие и общую организацию работ):

• вертикальная рубка (воздействие режущего острия ведётся сверху);
• горизонтальная (вырубка выполняется под углом к горизонту, заготовка закрепляется вертикально).

Необходимость в фиксировании:

• не требуется – достаточно поправлять рукой;

• минимальное прижатие – потребуется тяжелый предмет;
• надёжная фиксация – в тисках, струбцинами или зажимами;
• при работе на оборудовании – с помощью интегрированных станин-прессов.

Качество результата напрямую зависит от применяемых средств. Тип и состояние инструмента (машины), механические свойства материала и его толщина, скорость работы и опыт человека – эти факторы имеют огромное значение.

Что называют ручной рубкой металла?

Это слесарное дело не имеет высокой сложности. Желательно предварительное зажатие полуфабриката – так будет обеспечена устойчивость детали, снимутся колебания. Для этого потребуется мощное основание: металлический стол, тумба или рама с тисками. Обычная мебель или подручные предметы не подойдут.

Для создания усилия и передачи его на рез нужен инструмент. Техника рубки – обеспечить небольшое углубление для гарантированной установки острия и выполнение основного, рубящего удара.

Основное движение называется «замах». Он зависит от требуемой силы удара и выполняется движением, основывающимся вокруг одного из следующих суставов:

• кистевой – для несильных ударов и точных манипуляций;
• локтевой – основной вариант, подходит для ударного воздействия при установившемся режиме работы с малыми и средними толщинами;

• плечевой – для наиболее мощного удара при работе со большой толщиной или серьёзной окалиной.

Рубка металла

Усиливается удар от повышения массы молотка и длины его рукоятки. Чем тяжелее ударный инструмент, тем сильнее будет воздействие на режущее острие. Таким образом можно получить точный и достаточно чистый рез.

При сильном ударе сразу очень высока вероятность схода режущей кромки и повреждение материала. Нередки случаи повреждения инструмента и даже травмирования. Поэтому спешка и невнимательность не приветствуются.

Ручной способ рубки оптимален для единичного производства и домашних условий. Он хорош своей универсальностью, но обладает рядом недостатков:

• не самая высокая производительность;
• необходимость в запасе времени;
• результат в большинстве случаев потребует доработки кромки (снятие тонкого слоя, шлифование).

Приспособление для рубки металла — гильотина

Разделка сталей и более мягких сплавов может требоваться постоянно и в больших объёмах. В производственных условиях, домашних мастерских и небольших частных цехах находят применение станки и устройства с различной степенью механизации:

• ручная гильотина – сооружение рамного типа, имеющее в основе длинный твердосплавный нож;
• пресс-ножницы – гильотина, приводимая в движение электрическим или пневматическим приводом;
• пресс – более обстоятельный агрегат, изготовленный в виде полноценного оборудования;

• станок для высечки – позволяет обработать лист металла и получить в нём отверстия требуемой формы и плотности.

Устроена гильотина сравнительно просто. На фундамент устанавливается несущая рама, на которой монтируются остальные узлы. Корпус, ножи, привод, трубопроводы (кабельные трассы) и органы управления создают техническую возможность рубки листового и другого проката, например, швеллер или уголок. Довершается агрегат защитными ограждениями и системами сигнализации.

Ручная гильотина

Интересна гильотина наличием диапазона регулируемых параметров:

• тип металла и его механические характеристики (обработка алюминиевого сплава и легированной стали потребует приложения отличающихся усилий);
• оптимальный угол α, «альфа» (характеристика взаимного расположения задней грани инструмента и разрезаемой поверхностью);

Схема гильотины

• скорость подачи ножа;
• рабочее давление, создаваемое ножом.

Настройка проводится механическими или электронными компонентами.

Пресс-ножницы

Основное достоинство механизированного оборудования – высокое КПД и возможность работы с большими толщинами. Механизированной промышленной оснастке присущи как гибкость в применении , так и высокая специализация:

• разделка листового проката любой толщины в зависимости от мощности установки;
• создание уникальных угловых вырезов;

• проработка проёмов в сортовом и фасонном прокате;
• получение узкоспециализированных объектов (к примеру, канавок во вкладышах и втулках подшипников – помимо резания здесь также задействуется и рубка).

Какова суть раскройки металла?

Вне зависимости от задействуемой оснастки весь процесс рубки сводится к следующему.

Заготовку необходимо разметить – нанести форму отсекаемого элемента с учётом размеров и допусков на толщину реза. Последнее часто забывают – между тем для рубки металла следует запланировать рез от одной толщины заготовки.

При разметке важно задействовать максимум полезной площади – для этого оптимально предварительное планирование размещения. Особенно это касается сложных по форме изделий, а траектория их вырубки может получить ограничения по направлению и углам.

При рубке металла первая задача – закрепить материал. Это выполняется с помощью тисков или другого прижимного устройства. Популярна для этого обычная наковальня или просто массивный кусок металла.

Рубка металла

Если работа производится силами механизации, дальнейшие операции сводятся к перемещению заготовки относительно опускающегося ножа. При ручной вырубке отсечение потребует как минимум 2 шагов:

• первоначально производятся слабые удары по намеченной линии – это требуется для установки контура рубки;
• по готовности всей линии или отдельной ее части (при сложной траектории) выполняется рубка – режущему инструменту сообщаются мощные удары.

В результате этого режущая кромка проходит именно по нужной линии отсечения лишнего. Без предварительной наметки движение острия будет затруднено, появляется риск его выхода на тело будущей детали.

Когда работа проведена по одной стороне, лист переворачивается, процесс повторяется для обратной стороны. При толщине материала более 2-3 мм это почти гарантированно потребуется. Если рубить сразу всю толщину, качество кромки будет неудовлетворительным.

Рубка металла

В результате описанных последовательностей постепенно удаляется металл по периметру, проявляется форма детали. При этом большую важность имеет безопасность: отдельные куски материала способны отлетать с большой скоростью.

Для предотвращения травмирования необходимо:

• надевать перед началом работ слесарные очки и перчатки;

• стараться сбить металл в таком направлении, чтобы его части не попадали на людей;
• организовать отсутствие посторонних в рабочей зоне, для чего допускается применение ширм;
• удары молотком – наносить без излишней силы, стараться не бить по тискам.

Весь рабочий инструмент следует содержать в целостности и порядке.

Если работа выполняется без тисков («горизонтальный» метод), суть не меняется:

• заготовка укладывается ровно, ее можно прижать так, чтобы линия реза была свободна (тяжелым предметом, струбциной);
• зубило предварительно затачивается – до получения требуемой степени остроты и кривизны;

• рубку производят в 2 этапа (подготовительно-наметочный и силовой), сплошной линией в одном направлении;
• при изгибании заготовки, если это мешает, периодически восстанавливается ее плоскостность (ударами молотка).

Какие инструменты применяются при рубке металла?

Операция считается ручной – остальные разновидности требуют технологического оснащения в виде машин и оснастки. Ручная рубка потребует таких незамысловатых инструментов:

• молоток слесарный, размер и тип которого зависят от необходимого усилия и пространственных ограничений;

• тиски слесарные – для надёжного удержания обрабатываемой заготовки;
• рабочий режущий инструмент – основное «действующее лицо»: зубило, крейцмейсель, бородок или другие варианты;
• средства нанесения разметки и контроля геометрии;
• подложка деревянная или металлическая.

Рассмотрим варианты режущего инструмента, главную роль играет зубило.

Конструкция зубила крайне проста, путём ее усложнения возможно получить другие орудия:

• ударная часть, которая обращена к пользователю и воспринимает ударную нагрузку от молотка;
• средняя, самая длинная – выполняет роль рукоятки и может быть обрезинена;
• режущая кромка – плоская, но из-за особенностей обработки может принимать и другую форму.

Форма ударной стороны — плоская или чуть округлая. Диаметр – больше державки (для удобства работы). Кромка — треугольная в поперечном сечении, периодически подлежит затачиванию как обновлению острия.

Срезать малую ширину или проработать узкий проём возможно с помощью крейцмейселя. От зубила изделие отличается только шириной кромки – она не такая широкая.

Крейцмейсель

Широко применяется канавочник – его режущая кромка сформована полукругом. Рассчитан он на получение канавок и углублений.

Канавочник

Бородок представляет собой стержень круглого сечения. Рассчитан бородок для вырубки отверстий – исходя из этого химический состав применяется для получения высокой прочности.

Существуют варианты как полностью в ручном исполнении, так и для применения в перфораторах и другом электроинструменте. Визуальное отличие очень простое: сменная насадка не будет иметь ударной части. Вместо неё будет продолжение державки, оснащенной канавками для крепления в патроне.

Вне зависимости от типа изделия оно характеризуется одними и теми же геометрическими параметрами:

• общая длина;
• форма и ширина рабочей части;
• материал изготовления (обычный или ответственный инструмент);

• угол заточки острия.

Средства разметки применяются в зависимости от обрабатываемого материала и его поверхности. Распространены чертилки, керны, слесарные карандаши и мелки.

Источник