Файл: Лекции для студентов по профессии 15. 01. 05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) Курск 2016 2.pdf

18
2.3. Рубка металла
Рубкой называют слесарную операцию, при которой разделяют заго- товку на части, удаляют лишний металл (припуск), делают в деталях смазоч- ные канавки и др. с помощью режущего инструмента: зубила и молотка. В сварке — для разделки кромок под сварку, вырубки дефектной части сварно- го шва.
Режущая часть зубила, как и любого другого режущего инструмента, имеет форму клина (см. рис. 13).
Рис. 13 Рис. 14
Угол заострения (заточки) зависит от твердости обрабатываемого ме- талла: чем тверже металл, тем больше должен быть угол заострения. Для об- работки стали рекомендуется угол 60°, для цветных металлов — 35° ... 40°
(см. рис. 14).
Рис. 15 Рис. 16
Для прорубания канавок применяется специальное зубило — крейц- мейсель (рис. 15).
При рубке используются молотки массой 400 или 500 г.
Перед рубкой заготовку закрепляют в тисках (см. рис. 16) немного ле- вее правого края губок, чтобы оставалось место для установки зубила. Моло- ток бойком влево кладут на верстак справа от тисков, а зубило — слева, ре-

19 жущей частью на себя. На рабочем месте для рубки должна быть установлена защитная сетка (или экран) для защиты окружающих от осколков металла.
Во время рубки очень важно принять правильную рабочую позу
(см. рис.17). Стоять следует прямо, корпус тела должен быть развернут по отношению к тискам, правое плечо должно находиться против головки зуби- ла. Левая нога для устойчивости должна быть выдвинута вперед, тело опира- ется на правую ногу.
Рис. 17 Рис. 18
Зубило и молоток держат так, чтобы ударная часть и край рукоятки вы- ступали на 15...30 мм (рис. 18).
Рис. 19
Рубку в тисках можно выполнять по разметочным рискам и по уровню губок тисков. В первом случае заготовку устанавливают так, чтобы разме- точная риска находилась на 1,5... 2 мм выше губок тисков. Зубило помещают под углом 30... 40° к обрабатываемой поверхности (см. рис. 19). После каж- дого удара возвращают зубило в исходное положение.
Во втором случае разметочные риски опускают ниже уровня губок с таким расчетом, чтобы после обработки на поверхности заготовки оставался припуск 1... 1,5 мм.
В зависимости от твердости обрабатываемого материала и его толщи- ны молотком наносят по зубилу удары различной силы. Различают кистевой, локтевой и плечевой удары.

20
Рис. 20
Кистевым (рис. 20, а) ударом снимают небольшие неровности и тон- кие стружки, локтевым (рис. 20, б) — срубают лишний металл и разрубают на части заготовку небольшой толщины. При кистевом ударе молоток пере- мещается за счет движения кисти руки.
При локтевом ударе рука сгибается в локте и удар становится сильнее
(рис. б). Локтевым ударом срубают лишний металл и разделяют заготовки на части.
Плечевым ударом (рис. 20, в) — срубают толстые стружки, разрубают прутки, полосы большой толщины.
В тех случаях, когда заготовку невозможно закрепить в тисках, ее об- рабатывают на плите. Зубило ставят вертикально на разметочную риску и наносят удары (см. рис. 21).
После каждого удара зубило перемещают на половину режущей кром- ки. Благодаря этому облегчается установка зубила в правильное положение и образуется непрерывный разрез. В заготовке большой толщины разметочную риску наносят с противоположных сторон. Сначала надрубают примерно до половины толщины листа с одной стороны, затем — с другой. рис. 21
При вырубке заготовки сложной формы режущую кромку ставят на расстоянии 1 ... 1,5 мм от разметочной риски и надрубают заготовку легкими ударами вдоль всего контура. После этого рубят по всему контуру более сильными ударами. Затем заготовку переворачивают и заканчивают выруба- ние по обозначившемуся контуру.
Работать можно только исправным инструментом. Ударная часть зуби- ла и молотка должна быть без трещин и заусениц.
Ручка молотка должна быть прочно насажена и не иметь трещин.

21
Не проверяйте качество рубки рукой на ощупь.
В конце рубки ослабляйте силу удара.
Во избежание травмы на верхний конец зубила следует надевать рези- новую шайбу.
Рубку можно выполнять только при наличии защитного экрана и за- щитных очков.
Нельзя стоять за спиной работающего.
Ручная рубка — трудоемкая операция. В промышленном производстве ее заменяют другими способами обработки. Там, где без рубки обойтись нельзя, ее выполняют слесари с помощью пневматических или электриче- ских рубильных молотков. Чаще всего вырубку заготовок из листового ме- талла производят на прессах с помощью специальных штампов. Среди высо- копроизводительных способов, которые применяются в последнее время, следует отметить кислородный, лазерный и др. Эти установки обслуживают резчики металла. Разнообразие зубил и крейцмейселей показано на рисунке ниже (презентация).
2.4. Резка металла
Разрезание — это операция, связанная с разделением материалов на части с помощью ножовочного полотна, ножниц и другого режущего инст- румента. В зависимости от применяемого инструмента разрезание может осуществляться со снятием стружки или без снятия.
Наибольшее распространение получило разрезание металлов ручными слесарными ножовками и ножницами. Для разрезания листового и прутково- го материала применяют ручные рычажные и гильотинные ножницы.
Ручные слесарные ножовки предназначены в основном для разрезания сортового и профильного проката вручную, а также для разрезания толстых листов и полос, прорезания пазов и шлицев в головках винтов, обрезания за- готовок по контуру и других работ. Разрезание выполняется при помощи но- жовочных полотен, которые изготавливают из углеродистой (марки Р9 или
Р18) или легированной (марки Х6ВФ) инструментальной стали и после наре- зания зубьев закаливают. Наиболее распространены ножовочные полотна шириной 13 и 16 мм при толщине от 0,5 до 0,8 мм и длиной 250…300 мм.
Для осуществления резания полотно устанавливают в специальном ножовоч- ном станке. Ножовочные станки бывают двух типов: цельные и раздвижные, позволяющие устанавливать в станок ножовочное полотно разной длины.
Цельный ножовочный станок (рис. 22) состоит из станка 1, натяжного винта с барашковой гайкой 6 и рукоятки 2. Ножовочное полотно 4 устанав- ливают в прорези головок 5 и фиксируют его при помощи штифтов 3.

22
Рис. 22. Цельный ножовочный станок:
1 – станок; 2 – рукоятка; 3 – штифты; 4 – ножовочное полотно; 5 – головка крепления ножовочно- го полотна; 6 – натяжной винт с гайкой
Раздвижной ножовочный станок (рис. 23) отличается тем, что состоит из двух частей, соединенных при помощи обоймы. Обойма жестко крепится на одной половине станка, а другая половина может изменять свое положе- ние по длине за счет установки впрессованного в нее штифта, который фик- сируется в специальных пазах обоймы.
Рис. 23. Раздвижной ножовочный станок
На одной из сторон ножовочного полотна по всей длине нарезают зу- бья (рис. 24, а). Каждому зубу ножовочного полотна придается форма режу- щего клина, которая характеризуется определенными геометрическими па- раметрами: задним углом
α, углом заострения β, передним углом γ и углом резания δ.
Рис. 24. Ножовочное полотно:
а – геометрические параметры ножовочного полотна: γ – передний угол; α – задний угол; β – угол заострения; δ – угол резания; б – разводка по зубу; в – разводка по полотну

23
Поскольку работа (движения) ножовочного полотна, осуществляется в ограниченном пространстве, то для предупреждения его заклинивания в про- цессе работы зубья ножовочного полотна должны быть разведены. В зависи- мости от величины Шага зубьев, т. е. от расстояния между двумя соседними зубьями, различают разводку по зубу (рис. 224, б) и разводку по полотну
(рис. 24, в). Разводка по зубу производится на полотнах с большим шагом, в этом случае поочередно отгибают каждый зуб ножовочного полотна то в од- ну сторону, то в другую. При разводке по полотну сначала отгибают два-три зуба в одну сторону, а затем два-три зуба в другую. В этом случае вдоль по- лотна появляется волнистая линия.
Рис. 25. Ножницы ручные:
а – правые; б – с криволинейными лезвиями; в – пальцевые
При установке полотен в ножовочном станке необходимо следить за правильным выбором направления зуба. Острие режущего клина должно быть всегда направлено в сторону рабочего движения полотна – вперед, в направлении от рукоятки к барашку натяжного винта. Вторым обязательным условием нормальной работы при разрезании является натяжение ножовоч- ного полотна. Натяжение должно быть таким, чтобы полотно не испытывало упругих деформаций при разрезании и в то же время не должно быть слиш- ком сильным, так как это может привести к поломке полотна в процессе ра- боты даже при незначительном его перекосе.
Ручные ножницы (рис. 25) бывают правыми и левыми. У правых нож- ниц скос на режущей части на каждой из половин находится с правой сторо- ны, а у левых — с левой. Ручными ножницами можно резать листовую сталь толщиной до 0,7 мм, кровельное железо толщиной до 1,0 мм, листы меди и латуни толщиной до 1,5 мм.
Такие ножницы (рис. 25, а) предназначены для разрезания материала по прямой линии или по дуге большого радиуса. Если требуется вырезать в листовом материале отверстие или вырезать деталь по контуру с малыми ра- диусами кривизны, применяют ножницы с криволинейными лезвиями
(рис. 25, б) или пальцевые ножницы с тонкими и узкими режущими лезвиями
(рис. 25, в).

24
Все ножницы, независимо от их конструкции, в своей основе имеют
(как и другие режущие инструменты) режущий клин. Угол заострения выби- рают в зависимости от обрабатываемого материала (чем тверже материал, тем большим должен быть этот угол). Для мягких металлов и сплавов (на- пример, меди, латуни) он составляет 65°; для металлов средней твердости –
70… 75 а для твердых материалов — 80. Если требуется разрезать листы большой толщины (до 2,0 мм), применяют стуловые ножницы (рис. 26). У этих ножниц одна рукоятка имеет отогнутый вниз конец; этим заостренным концом ножницы закрепляют в деревянной колоде или тисках. Вторая руко- ятка служит для нажатия и собственно резания.
Рис. 26. Стуловые ножницы
Хорошего эффекта при резании листовой стали толщиной до 2,5 мм можно добиться при использовании силовых ножниц (рис. 27).
При работе рукоятку 4 с насечкой закрепляют в тисках, а рукоятку 5 с пластмассовым наконечником захватывают правой рукой. Рабочая рукоятка
5 представляет собой систему двух последовательно соединенных рычагов.
Первый рычаг 7 заканчивается ножом 1 и соединен винтом 2 через шайбу 8 с рукояткой 4. Рукоятка 5 через ось б и шарнирное звено 3 также соединена с рукояткой 4. Эта система рычагов обеспечивает увеличение силы резания приблизительно в два раза по сравнению с обычными ножницами таких же габаритов.
Рис. 28. Настольные ручные рычаж- ные ножницы:
1 – основание; 2 – рукоятка; 3 – нож;
4 – стол-нож
Рис. 27. Силовые ножницы:
1 – нож; 2 – винт; 3 – шарнирное звено;
4 – рукоятка с насечкой; 5 – рукоятка с пласт- массовым наконечником; 6 – ось; 8 – шайба

25
Настольные ручные рычажные ножницы (рис. 28) применяют для раз- резания листовой стали толщиной до 4 мм, алюминия и латуни – до 6 мм.
Основание 1 ножниц закрепляют на верстаке болтами. Рукоятка 2 обеспечивает возвратно-поступательное движение ножа 3. Второй нож 4 за- креплен в корпусе основания 1. Разрезаемый лист укладывают на полку не- подвижного ножа и, перемещая подвижный нож 3 рукояткой 2, выполняют разрезание листа по разметочной риске. Рычажные ножницы могут несколь- ко отличаться друг от друга по конструкции, но принцип их действия во всех случаях одинаков.
Труборезы (рис. 29) применяют для разрезания труб различного диа- метра вместо слесарной ножовки, а также для более качественного разреза- ния труб. Труборез представляет собой специальное приспособление, у кото- рого режущим инструментом служат стальные дисковые резцы-ролики. Наи- более распространены роликовые, хомутиковые и цепные труборезы.
Роликовый труборез (рис. 29, а) состоит из скобы винтового рычага 3 и трех дисковых режущих роликов 6, два из которых установлены на осях в скобе 4, а третий смонтирован на оси, закрепленной в подвижном кронштей- не 5. Разрезаемую трубу закрепляют в прижиме 1 винтом 2, после чего тру- борез устанавливают на трубу 7. При вращении винтового рычага 3 вправо кронштейн 5 переместит режущий ролик б до соприкосновения со стенкой трубы под некоторым нажимом. Труборез с тремя роликами режет одновре- менно в трех местах, поэтому при работе его слегка раскачивают при помо- щи рычага (примерно на одну треть оборота в каждую сторону). Для повы- шения качества разрезания место реза смазывают маслом.
Рис. 29. Настольные ручные рычажные ножницы:
а– роликовый: 1 – прижим; 2 – винт; 3 – винтовой рычаг; 4 – скоба; 5 – кронштейн; 6 – режущие ролики; 7 – труба; б – хомутиковый; в – цепной; г – резцовый: 1 – нажимной винт; 2 – отрезной резец; 3 – винт
Для разрезания труб большого диаметра применяют хомутиковые или
цепные труборезы (рис. 29, б, в).

26
При резании роликовыми труборезами происходит вдавливание внутрь трубы ее торца, что ведет к образованию заусенцев и необходимости даль- нейшей обработки трубы для их удаления. Исключить этот недостаток по- зволяет резцовый труборез (рис. 29, г), у которого ролики выполняют лишь функцию центрирования трубы в приспособлении, а резание производится отрезным резцом 2, который по мере врезания в трубу подается нажимным винтом 1. Нажим роликов осуществляется при помощи винта 3.

2.5. Опиливание металла
Различают черновое и чистовое опиливание. Обработка напильником позволяет получить точность обработки деталей до 0,05 мм, а в отдельных случаях и более высокую точность. Припуск на обработку опиливанием, т. е. разница между номинальным размером детали и размером заготовки для ее получения, обычно небольшой и составляет от 1,0 до 0,5 мм.
Напильники представляют собой стальные закаленные бруски, на ра- бочих поверхностях которых нанесено большое количество насечек или на- резок, образующих режущие зубья напильника. Эти зубья обеспечивают сре- зание с поверхности заготовки небольшого слоя металла в виде стружки. На- пильники изготавливают из инструментальных углеродистых сталей марок
У10, У12, У13и инструментальных легированных сталей марок ШХ6, ШХ9,
ШХ12.
С помощью напильника снимают небольшой припуск с заготовки, тем самым добиваются, чтобы деталь имела точные размеры и форму, указанные на чертеже.
Рис. 30. Общий вид напильника и профиль насечек в увеличенном виде:
1 – нос; 2 – ребро; 3 – грань; 4 – насечки; 5 – пятка; 6 – кольцо; 7 – ручка
Основные части напильника (рис. 30): нос, рёбра, грани, пятка, кольцо, одеваемое на ручку для предотвращения раскалывания ручки. Профили на- сечек бывают (см. рис. 31): 1 – одинарные, 2 – двойные, 3 – рашпильные.

27
Рис 31. Профили насечек
Каждая насечка — зуб напильника — имеет форму клина. Напильники изготавливают из инструментальной стали. Отличаются они друг от друга формой поперечного сечения, видом насечки, числом насечек на единицу длины и длиной рабочей части.
Профиль поперечного сечения напильника выбирается в зависимости от формы опиливаемой поверхности (рис. 32):
– плоский, плоская сторона полукруглого — для опиливания плоских и выпуклых криволинейных поверхностей;
– квадратный, плоский — для обработки пазов, отверстий и проемов прямоугольного сечения;
– плоский, квадратный, плоская сторона полукруглого — при опилива- нии поверхностей, расположенных под углом 90°;
– трехгранный — при опиливании поверхностей, расположенных под углом свыше 60°;
– ножовочный, ромбический — для опиливания поверхностей, распо- ложенных под углом свыше 10°;
– трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические, квадратные, но- жовочные — для распиливания отверстий (в зависимости от формы их по- верхности).
Рис. 32. Формы поперечного сечения напильников и обрабатываемых поверхностей:
а, б – плоская; в – квадратная; г – трехгранная; д – полукруглая; ж – ромбическая; з – ножовочная