Современные способы рубки металла и ее дефекты

Варианты рубки материала

В зависимости от места расположения инструмента и детали, выделяют вертикальную и горизонтальную рубку. Первая выполняется на плите, наковальне. Деталь укладывается на рабочую поверхность горизонтально, а инструмент держится вертикально. После нанесения удара лезвие переносится так, чтобы его часть (примерно половина) была в новообразовавшейся лунке. Это необходимо для того, чтобы рубка металла была непрерывной. Если толщина листа более 2 мм, необходимо наносить разметки с обеих сторон. Сначала деталь обрабатывают с одной стороны, затем переворачивают. При небольшой толщине материала рекомендуется подкладывать под заготовку лист мягкой стали. Это не даст зубилу затупиться об наковальню. Горизонтальная рубка (гибка) металла происходит в тисках. При этом рабочий инструмент монтируется под очень маленьким углом к обрабатываемой поверхности (практически горизонтально).

Технология

§ 20. Рубка металла

Рубку металла применяют, чтобы разделить заготовку на части, удалить лишний металл, вырубить в деталях пазы, канавки и др. Рубку выполняют с помощью зубила и молотка.

Зубило представляет собой стальной стержень, имеющий режущую кромку в форме клина (рис. 72). Угол заострения зубила при рубке стальных заготовок должен быть равен 60°, а при рубке цветных металлов — 35…45°.

Рис. 72. Зубило: 1 — головка; 2 — ударная часть; 3 — стержень; 4 — рабочая часть; 5 — режущая кромка

При рубке заготовок стоять нужно прямо, слегка развернув корпус тела относительно тисков. Правое плечо должно находиться напротив головки зубила. Зубило держат так, чтобы ударная часть выступала из кисти левой руки на 15…30 мм (рис. 73).

Рис. 73. Приёмы рубки металла в тисках: а — кистевой удар; 6 — локтевой удар: в — плечевой удар

В зависимости от твёрдости и толщины обрабатываемой заготовки сила удара молотком по зубилу должна быть различной. Кистевой удар применяют для снятия небольших неровностей и тонких стружек. При этом молоток перемещается за счёт движения кисти руки (см. рис. 73, а). При локтевом ударе рука сгибается в локте и удар становится сильнее (см. рис. 73, б). Им срубают лишней металл и разделяют заготовки на части. .

Плечевой удар используют для срубания толстых стружек, разрубания прутков и полос большой толщины (см. рис. 73, в).

При рубке в тисках заготовку закрепляют таким образом, чтобы разметочная риска находилась ниже уровня губок на 1,5…2 мм. В этом случае после обработки на заготовке остаётся припуск на опиливание кромок. Режущую кромку зубила устанавливают на поверхность губок под углом 30…40° к плоскости резания (рис. 74) угол наклона зубила к кромкам губок должен составлять 45…60°.

При рубке на плите зубило устанавливают на разметочную риску вертикально и наносят удары. После нанесения первого удара зубило устанавливают так, чтобы половина его режущей кромки находилась в уже прорубленной лупке, а половина — на разметочной риске, и наносят второй удар. При таком перемещении зубила по разметочной риске легче установить его в правильное положение и получить непрерывный надрез.

Если толщина заготовки не превышает 2 мм, то металл разрубают с одной стороны, а с друтой стороны подкладываюг пластину’ из мягкой стали, чтобы не затупить зубило о плиту. При большой толщине заготовки разметочную риску необходимо наносить с двух сторон. Сначала прорубают лист с одной стороны, примерно на половину его толщины. Затем переворачивают и разрубают его окончательно.

Рис. 74. Положение зубила при рубке в тисках: 1 — тиски; 2 — нагубники; 3 — заготовка; 4 — зубило

При вырубании из листового металла заготовок сложной формы сначала на расстоянии 1…2 мм от разметочных линий лёгкими кистевыми ударами по зубилу прорубают неглубокую канавку. Затем мощными локтевыми ударами рубят заготовку по намеченной канавке, пока на её противоположной стороне не проявится вырубаемый контур. После этого лист переворачивают и окончательно вырубают заготовку.

На предприятиях рубку выполняют слесари с помощью пневматических и электрических молотков. Заготовки из листового металла вырубают штамповщики на прессах и специальных штампах. Для обработки заготовок из высокопрочных сталей применяют плазменную и лазерную резку.

Правила безопасной работы

1. Выполнять рубку только в защитных очках и при установленном защитном экране.

2. Надёжно закреплять заготовку в тисках.

3. Работать исправным инструментом.

4. Нельзя стоять за спиной работающего товарища.

Практическая работа № 20

Рубка заготовок в тисках и на плите

1. По указанию учителя разметьте одну из заготовок деталей: отвёртка (см. рис. 61, а), шаблон (см. рис. 61, б), кронштейн (см. рис. 67, в), подвеска (см. рис. 67, г), приспособление для изготовления заклёпок (см. рис. 62), нутромер (см. рис. 67, д) — или детали своего творческого проекта.

2. Вырубите в тисках размеченную заготовку по наружному контуру.

3. Вырубите на плите внутренние контуры заготовки.

Проверяем свои знания

1. Перечислите правила безопасной работы при рубке металла.

2. Какие инструменты используются для рубки металла.

3. В каких случаях применяют кистевой удар, плечевой удар?

4. Почему при рубке в тисках разметочная риска должна быть на 1,5…2 мм ниже уровня губок?

5. В чём сходство и различие между зубилом и слесарной ножовкой?

6. Изложи технологическую последовательность рубки листового металла на плите.

Рубка металла гильотиной

Чтобы изготовить из листа металла детали, необходимые вам форме и размерам, применяется такой современный метод производства, как рубка металла гильотиной. Благодаря использованию подобного оборудования в резке достигается высокая точность, (погрешности не превышают 1/10 миллиметра), что позволяет существенно минимизировать потери исходного сырья.

Для удовлетворения потребности компаний по металлообработке сегодня производятся разнообразные виды гильотинных ножниц по раскрою металлических листов в продольном направлении. Они могут иметь приводы типа:

• механика,
• гидравлика,
• электромеханика,
• пневматика,
• автоматика.

Рабочий механизм в пневматических гильотинах приводится в действие с помощью педалей или специальных ручных рычагов. Таким оборудованием проводят прямолинейную резку металла. Кроме того, они подходят для резки резинового и пластмассового материала.

Рубка на гильотине с приводом типа «электромеханика» характеризуется эксплуатационной простотой и высокими производительными показателями. Здесь можно регулировать расположение гильотинных ножей, что обеспечивает точность и высокое качество рубки. К тому же электромеханические виды гильотин могут разрезать разнообразные материалы и характеризуются пониженным шумовым уровнем.

Наиболее передовыми считаются автоматические гильотины. Они обладают разнообразными функциональными настройками и способностью к широкому регулированию параметров резки. Наличие в них компьютерной памяти позволяет выполнять даже самые сложные рабочие программы.

Ножницы на гидравлике используют для рубки стержней и нарезки листового металла. В гильотинах этого вида расстояние между лезвиями ножей устанавливается как вручную, так и автоматически, что позволяет получать детали разных размеров. Хорошая производительность и простота в эксплуатации позволили этим гильотинам занять в рядах агрегатов для рубки металла прочные позиции.

Любые гильотины (кроме гильотинных ножниц ручного типа) можно оснастить дополнительными электронными и механическими функциями, что значительно повышает эффективность металлообработки.

Рубка металла может применяться как для обработки вашего материала, так и для заказа изделий из нашего сырья, а цена, как правило, рассчитывается в индивидуальном порядке.

Обращайтесь в компанию “Сталь Мастер”, и вы обязательно получите:

• Качественную рубку и крой листов из черного металла.
• Возможность провести крой как в поперечном, так и в продольном сечении (благодаря применению для резки различных ножей).
• Гарантию четкости разрезов. Каким бы не был толстым разрезаемый металлический лист, наше оборудование сделает высокоточный срез с аккуратной кромкой. Это значит, что последующая дополнительная обработка металла не понадобится.
• Изготовление как серийных, так и индивидуальных заготовок, таких как резка листа на косынки и стальные полосы, на разнообразные закладные детали.
• Минимизацию возможных погрешностей, вызываемых деформацией металлических листов. Мы выполняем детали с практически ювелирным мастерством – в зависимости от вида гильотинных ножниц величина погрешностей не превышает показатель в 0,1-1 миллиметр.

Применяемое оборудование и инструменты

Этот перечень зависит от способа проведения  работ. Ручная рубка осуществляется с применением:

• режущего инструмента (зубила, крейцмейсель и так далее);
• слесарного молотка (его выбирают по весу и длине ручки);
• тисков;
• металлической подложки;
• инструмента для разметки.

Слесарное зубило конструктивно состоит из трёх основных частей: ударной, средней (держателя) и режущей (рабочей). Форма режущей части у каждого разная и зависит от решаемой задачи. Зубилом производят стандартную операцию рубки. Крейцмейсель обладает более узкой режущей кромкой. Канавочник предназначен для вырубания канавок, поэтому его режущая часть выполнена в форме полукруга. Бородок изготавливают из круглого металлического стержня, и имеет рабочую часть в форме окружности заточенной по периметру. С его помощью производят вырубку отверстий в листовом металле. Все ударные инструменты изготавливаются из прочной инструментальной стали.

Основными параметрами этих инструментов являются геометрические размеры, углы заточки режущей части. Для нанесения удара по верхней (ударной) части зубила применяется слесарный молоток. Они отличаются формой бойка (круглая или квадратная), методом крепления ручки, общим весом.

Вырубка небольших деталей, отверстий, отдельных частей производится с помощью крепёжного оборудования или на стальных подложках. Для надёжности крепления эта операция производится в тисках.

В качестве инструмента для разметки применяют различные слесарные линейки, угольники, разметочные штангенциркули, малки. Для нанесения отметок применяют: керны (различной модификации), чертилки с разной формой наконечников, карандаши. Применяемые инструменты изготовлены по разработанным стандартам

На промышленных предприятиях инструментом для рубки металла являются специальные станки. К ним относятся:

• гильотины;
• прессы (гидравлические и механические);
• пресс-ножницы;
• угловысечные станки.

Они обладают высокой производительностью и позволяют проводить рубку даже очень толстого металла.

Гидравлическая гильотина управляется электронным блоком. С его помощью задают параметры будущей операции. Устанавливают вид металла, угол среза, величину давления на нож, скорость резания. Кроме гильотины для решения этих задач применяют так называемые комбинированные агрегаты. К ним относятся режущие станки (пресс-ножницы) и узкоспециальные (угловысечные станки, прессы и штампы). Пресс-ножницы применяются для рубки листов и полос металла, фасонного и сортового проката. Они хорошо справляются с профильным металлом, например, швеллер, двутавровый прокат, квадрат. С их помощью получают ровные отверстия и различной формы пазы.

Угловысечные станки позволяют проводить угловую вырубку металлических изделий практически любой толщины. Высокой точности рубки добиваются благодаря наличию шкалы, позволяющей точно опускать инструмент в требуемое место и правильно заточенного набора зубил.

Прессы и штампы решают аналогичные задачи. В них применяют механические, гидравлические, пневматические и электрические приводы.

1 Инструменты для рубки металлических изделий и листов

Рубка металла обычно выполняется при помощи кувалды, крейцмейселя, слесарного молотка, кузнечного и слесарного зубила на плите, в обычных тисках либо на наковальне. Также возможна рубка листа из стали или цветмета гильотиной.

Зубило – это стержень из твердой стали с режущей кромкой, выполненной в виде клина. Если производится рубка и резка металла, который причисляют к цветному, угол заострение зубила составляет от 35 до 45 градусов. А вот при обработке листов из стали указанный угол выбирают равным 60 градусов.

Под крейцмейселем понимают узкое зубило, которое используется для получения узких пазов и канавок. Рабочие части узкого и обычного зубила необходимо обязательно закалить на длину порядка 3 сантиметров. Также требуется закалка металла на головке инструмента (примерно на 1,5–2,5 сантиметра) для того, чтобы она растрескивалась и не раскрашивалась тогда, когда по зубилу ударяют молотком.

Слесарное дело чаще всего предполагает применение зубил с лезвиями 2 и 2,5 сантиметра (ширина рабочего инструмента) общей длиной 20 и 17,5 сантиметров. Крейцмейсели имеют меньшую ширину лезвия (не более 10 см) и длину до 17,5 см. Заметим, что головки зубил (обычного и узкого), как правило, придается конусообразная форма, которая:

• снижает опасность формирования на головке шляпки в виде гриба;
• облегчает процесс правильного нанесения удара молотком по инструменту.

Очень важно следить за тем, чтобы зубила не имели каких-либо серьезных дефектов на своей поверхности (например, плен или глубоких трещин). Техника безопасности категорически запрещает использовать такой инструмент для выполнения любых вариантов обработки металла (гибка, рубка, резка)

Заточка осуществляется абразивными кругами специальных заточных станков. При выполнении такого процесса производят охлаждение лезвия зубила (используется обычная вода). Если не охлаждать инструмент, будет наблюдаться чрезмерный нагрев его рабочей части, что в большинстве случаев приводит к отпуску, который просто-напросто испортит зубило. Работать им после неудачной закалки запрещает техника безопасности.

Рубка металла (а также его гибка) производится слесарными молотками стандартного веса (от 400 до 800 грамм). Их овальные по форме ручки изготавливают из древесины с высокими показателями вязкости и твердости (рябина, клен, береза, дуб). Длина ручек варьируется в пределах 35–45 сантиметров, на них не должно присутствовать трещин и сучков, которые могут повредить руки человека, производящего обработку (гибка, резка, рубка) металлических изделий.

Отдельно скажем о том, что торцы ручек молотков для рубки обязательно фиксируют нетолстыми (1–3 миллиметра) клиньями из стали либо дерева. Клинья из металла после установки заершивают, а из древесины – крепят специальным клеем.

Это интересно: Резка металла — применяемые технологии

В чем разница?

Начнем с определения ключевой разницы в технологиях.

Рубка, как несложно догадаться, производится с помощью ударного или гидравлического инструмента, буквально прорывающего (прорубающего) стальной лист. Она может производиться полностью вручную, а также с использованием механических или электрических станов.

Наиболее популярные способы резания металла – фрезерование и точение. И если предыдущий вид металлообработки производится на листовом материале или достаточно тонком сортовом металлопрокате, то заготовки для резки могут быть практически любой формы.

Опиливание – процесс обработки кромки или поверхности заготовки с целью получения необходимой формы.

Теперь, когда основные различия ясны, можно остановиться на каждом виде подробнее.