Меню

Технология. 6 класс. Авторский коллектив: Е. С. Глозман, Е. Н. Кулакова, Ю. Л. Хотунцев, О. А. Кожина, И. В. Воронин, В. В. Воронина, А. Е. Глозман

§ 16. Рубка и резание металлов

Выполнение слесарных работ по металлу происходит либо вручную, либо с применением приспособлений и специальных механизированных инструментов, облегчающих работу слесаря, повышающих качество работы и производительность труда. Основными способами ручной обработки металлов являются: разметка, опиливание, сверление, рубка, резание, гибка, правка, соединение деталей, сборка и отделка.

Рубка металла. Для удаления (срубания) с заготовки слоя металла используется слесарная операция, которая называется рубка металла. Она производится для ликвидации неровностей, заусенцев, фасок, острых кромок, окалины; вырубания пазов и канавок; разрубания металла на части; декорирования готовых заготовок в технике насечек. Рубку следует применять в тех случаях, когда станочная обработка заготовок нерациональна или трудновыполнима.

Основным инструментом для рубки является слесарное зубило. Рабочая (режущая) часть зубила имеет форму клина, на действии которого основана рубка. Для изготовления слесарного зубила (рис. 5.15) используют инструментальную углеродистую сталь марок У7А, У8А.

Рис. 5.15. Слесарные зубила:
а — разновидности зубил;
б — зубило с рукояткой для безопасной работы;
в — основные части зубила: 1 — режущая часть (фаска); 2 — режущая часть (клин); 3 — средняя часть; 4 — ударная часть (боёк); 5 — угол заострения

Зубило состоит из трёх частей: ударной, средней и рабочей. Ударная часть — боёк — суживается кверху. Вершина бойка слегка закруглена. При рубке зубило держат за среднюю часть. Рабочая режущая часть зубила имеет клиновидную форму. Для обработки металлов разной твёрдости выбирают разные углы заострения.

Кроме зубила, для рубки металла применяют слесарные молотки двух типов: с круглым (рис. 5.16, а) и квадратным бойками (рис. 5.16, б). Изготавливают молотки из стали 50, 40Х, У7, У8. Основной характеристикой молотка является его масса. Рубку металла выполняют и с помощью механизированных инструментов. Среди них наибольшее распространение получил пневматический рубильный молоток (рис. 5.17).

Рис. 5.16. Слесарные молотки:
а — с круглым бойком; б — с квадратным бойком: 1 — носок, 2 — боёк

Рис. 5.17. Пневматический рубильный молоток с набором сменных зубил

Рубку металла выполняют в тисках, на плите или наковальне.

Для правильной подготовки рабочего места при рубке в тисках необходимо отрегулировать высоту тисков или установить под ноги ростовую подставку. Правильная высота тисков устанавливается следующим образом: согнутую в локте нерабочую руку надо поставить на губки тисков так, чтобы концы выпрямленных пальцев касались подбородка.

При рубке металла в тисках важное значение имеет правильное рабочее положение (рис. 5.18) корпуса и ног работающего. Необходимо стоять прямо, вполоборота (под углом 40°) к оси тисков, нога, соответствующая нерабочей руке (левая — для правшей, правая — для левшей), должна быть выставлена на полшага вперёд, а угол, образованный линиями осей ступней, составлять приблизительно 75° (рис. 5.18, б).

Рис. 5.18. Рабочее положение при рубке металла в тисках: а — рабочая поза; б — положение ног

Кроме того, большое значение имеет правильный захват инструмента — молотка и зубила (рис. 5.19, а, б) и правильный выбор вида удара молотком по зубилу. Различают три вида удара: кистевой, локтевой и плечевой.

Кистевой удар (рис. 5.19, в) молотком производится только за счёт кисти. Такой удар применяется при снятии заусенцев, фасок, для рубки тонколистовых и мягких металлов и в конце рубки заготовки. Локтевой удар (рис. 5.19, г) используется при снятии слоя металла толщиной 2—3 мм. При локтевом ударе рука согнута в локте, поэтому он более сильный, чем кистевой. Плечевой удар (рис. 5.19, д) применяется при рубке металла толщиной 3—5 мм и обработке больших плоскостей. Замах производится от плеча, поэтому это удар максимальной силы. Он должен быть метким, чтобы центр бойка молотка попадал в центр головки зубила.

Рис. 5.19. Приёмы захвата инструмента и виды ударов молотком:
а — приём захвата зубила; б — приём захвата молотка; в — кистевой удар; г — локтевой удар; д — плечевой удар

Рубка металла может быть черновой и чистовой. При чистовой рубке зубилом за один рабочий ход снимают слой металла толщиной 0,5—1 мм, при черновой — 1—2 мм.

Самой распространённой слесарной операцией является рубка в тисках по уровню губок (рис. 5.20). При такой рубке заготовку прочно закрепляют следующим образом: линия разметки должна быть на уровне губок или на 1—2 мм ниже, чтобы после рубки можно было выполнить опиливание. После закрепления заготовки работающий принимает рабочее положение: берёт зубило нерабочей рукой за среднюю часть на расстоянии 20—25 мм от края ударной части — бойка. Затем инструмент устанавливают так, чтобы его режущая кромка находилась на линии снятия стружки (линии среза), а угол по отношению к обрабатываемой поверхности был равен 30—35° и примерно 45° к губкам тисков. Молоток (см. рис. 5.20) держат в рабочей руке (15—30 мм от конца ручки). Сначала производят медленные и лёгкие удары, затем более сильные, равномерные и точные.

Рис. 5.20. Рубка в тисках по уровню губок

Разрубание и вырубание металла выполняют на плите (рис. 5. 21) или наковальне.

Рис. 5.21. Приём разрубания полосового металла на плите

Заготовку большой толщины сначала надрубают с одной стороны, затем переворачивают и повторяют операцию. Надрубленную с обеих сторон заготовку осторожно вырубают на плите или наковальне.

Правила безопасной работы при рубке металла

1. При рубке металла необходимо использовать только исправные инструменты.

2. При рубке следует надевать защитные очки.

3. Заготовку нужно надёжно закреплять в слесарных тисках.

4. В конце рубки обязательно нужно ослаблять силу удара.

5. Во избежание ранения нельзя проверять качество рубки руками.

6. По окончании работы следует убрать рабочее место щёткой-смёткой и сдать его учителю.

Практическая работа № 17

«Освоение приёмов рубки металла»

Цель работы: научиться приёмам рубки учебной заготовки (рис. 5.22) в тисках по уровню губок.

Рис. 5.22. Чертёж учебной заготовки для рубки полос

Оборудование и материалы: слесарный верстак, заготовки, плита, разметочные инструменты, слесарный молоток, зубило с рукояткой, напильники, защитные очки.

Порядок выполнения работы

1. Выправите заготовку, опилите заусенцы.

2. Разметьте заготовку согласно чертежу.

3. Закрепите заготовку в тисках, отступив от линии разметки на 1 мм. Наденьте очки, установите правильный угол наклона зубила.

4. Рубку начинайте медленными ударами, следите за углом наклона зубила; пройдя от правого угла заготовки 15— 20 мм, увеличьте частоту и силу ударов.

5. В конце рубки ослабьте силу удара, чтобы отрубленный кусочек металла не поранил окружающих.

6. После рубки первой полоски напильником опилите неровности на заготовке, закреплённой в тисках, и выполните рубку второй полоски. В такой же последовательности выполните рубку третьей полоски.

7. Выправите на плите вырубленные полоски, проверьте размеры и качество рубки. Сдайте работу учителю.

Полезная информация

Гильотинные ножницы (рис. 5.23) — это стационарный станок, который выполняет срез заготовок разной толщины без заусенцев, зазубрин и смятых кромок. В зависимости от вида гильотинных ножниц (гидравлические, электромеханические, механические) ими можно резать стальной лист металла толщиной до 60 мм и шириной до 3200 мм. Современные гильотины оснащаются ЧПУ, что позволяет обеспечить безупречное качество и высокую производительность работы.

Рис. 5.23. Гильотинные ножницы

Резание металла и искусственных материалов ручной слесарной ножовкой. Для разрезания листового, полосового, круглого и профильного металла, пластмасс, а также для прорезания шлицов, пазов, обрезки и вырезки заготовок по контуру используют 'ручную слесарную ножовку (рис. 5.24). Она состоит из станка (рамки) 2 и ножовочного полотна 4.

Рис. 5.24. Ручная слесарная ножовка с раздвижной рамкой

На одном конце рамки имеется неподвижная головка 5 с хвостовиком и ручкой 6, а на другом — подвижная головка 3 с гайкой-барашком 1 для натяжения полотна. В обеих головках сделаны прорези 8, в которые вставляется ножовочное полотно, закрепляемое штифтами 7.

Ножовочное полотно представляет собой тонкую и узкую стальную полоску с зубьями на одной (рис. 5.25, а) или обеих кромках (рис. 5.25, б).

Рис. 5.25. Ножовочные полотна:
а — с односторонними зубьями на одной кромке; б — с двухсторонними зубьями на обеих кромках

Подготовка ручной слесарной ножовки к работе

1. Перед началом работы необходимо выбрать ножовочное полотно. Для слесарных работ используют ножовочные полотна с шагом S = 1,5 мм, при котором на длине 25 мм насчитывается 17 зубьев. При большой длине пропила следует устанавливать ножовочное полотно с крупным шагом, при малой — с мелким. Ножовочные полотна выпускаются с углом заострения 43—60°.

2. Ножовочное полотно устанавливают в прорези головки так, чтобы наклон зубьев был направлен от ручки (рис. 5.26, а).

Рис. 5.26. Подготовка ножовки к работе:
а — установка полотна в ножовку: б — натяжение ножовочного полотна

3. Отверстия в ножовочном полотне должны быть расположены точно напротив отверстий в головках ножовочного станка; при этом натяжной винт будет выходить из головки на 10—12 мм, что обеспечит возможность натяжения полотна.

4. Затем вставляют штифты в прорези головки. Диаметр штифтов должен соответствовать диаметру отверстий.

5. Натяжение ножовочного полотна выполняют вручную без больших усилий лёгким вращением гайки-барашка (рис. 5.26, б). Для этого нельзя использовать ручные тиски, плоскогубцы.

6. В заключение проверяют степень натяжения лёгким нажатием пальца на полотно сбоку: если оно не прогибается, то полотно готово к работе. Сильное или слабое натяжение полотна может привести к его поломке.

Рабочее положение при резании слесарной ножовкой

1. Перед началом работы нужно установить высоту тисков по росту или использовать ростовую подставку. Затем закрепляют заготовку. Рабочая рука с установленной на заготовке ножовкой должна быть согнута под прямым углом (рис. 5.27, а).

Рис. 5.27. Рабочее положение при резании слесарной ножовкой:
а — установка тисков по росту работающего; б — положение ног; в — положение рабочей (правой) руки; г — положение нерабочей (левой) руки

2. Перед тисками встают вполоборота по отношению к губкам тисков или к оси разрезаемой заготовки. Корпус разворачивают влево от тисков под углом 45° (рис. 5.27, б). Ногу, соответствующую нерабочей руке (левую — для правшей, правую — для левшей), ставят на полшага вперёд и переносят на неё центр тяжести. Поворачивают другую ногу по отношению к ней на угол 60—70°.

3. Ручку ножовки обхватывают пальцами рабочей руки, большой палец кладут сверху, конец ручки должен упираться в ладонь (рис. 5.27, в). Нерабочей рукой держат рамку, как показано на рисунке 5.27, г, четырьмя пальцами обхватывают гайку-барашек и натяжной винт.

Последовательность резания тонколистового металла (рис. 5.28)

1. Перед началом работы готовят деревянные бруски (можно тарные рейки, отходы фанеры), между которыми зажимают заготовку.

Рис. 5.28. Резание тонколистового металла

2. Деревянные бруски вместе с заготовкой зажимают в тисках. Режут заготовку вместе с древесиной.

Последовательность резания слесарной ножовкой заготовок круглого сечения (рис. 5.29)

1. Размечают место разреза. Заготовку закрепляют в тисках в горизонтальном положении так, чтобы отрезаемая часть находилась справа или слева от тисков. Линия разреза должна отстоять от губок тисков на 20—25 мм.

Рис. 5.29. Резание ножовкой прутка круглого сечения

2. Трёхгранным напильником на разметочной линии в месте разреза делают небольшой пропил на глубину 1,5—2 мм, чтобы ножовочное полотно в начале резания не скользило, а врезалось в заготовку.

3. При резании ножовкой соблюдают следующие правила:

— нужно делать 40—50 движений в минуту;

— нажимать на ножовку можно только при движении вперёд;

— в работе должно участвовать не менее 3∕4 длины ножовочного полотна;

— заканчивая резание, необходимо ослабить нажим и поддерживать отрезаемую часть рукой.

Резание металла слесарной ножовкой с поворотом ножовочного полотна

Если глубина пропила превышает расстояние от полотна до рамки ножовочного станка, ножовку поворачивают на 90° (рис. 5.30).

Puc. 5.30. Резание металла с поворотом ножовочного полотна

1. Необходимо собрать ножовочный станок с поворотом полотна на 90°. Для этого:

— отпускают гайку-барашек, вынимают штифты и полотно из станка;

— вставляют полотно в прорези хвостовика так, чтобы рамка ножовки располагалась горизонтально;

— вставляют штифты и натягивают полотно гайкой-барашком.

2. Закрепляют заготовку в тисках так, чтобы место разреза было сбоку или выше губок тисков.

Основные ошибки при резании слесарной ножовкой и способы их устранения

Неправильное начало резания: резание начинают с переднего ребра заготовки, а не с заднего, из-за этого ломаются зубья полотна.

2. Перегрев и затупление полотна: резание ведётся в слишком быстром темпе.

3. «Увод» полотна от линии разметки, в результате чего разрушаются зубья или ломается полотно, на заготовке получается косая прорезь. Причины «увода» — слабое натяжение полотна, неправильные приёмы резания. При «уводе» полотна следует развернуть заготовку и начать резание с обратной стороны.

4. Поломка зубьев полотна: слишком сильный нажим на ножовку; резкий перекос полотна во время резания.

Правила безопасной работы при резании слесарной ножовкой

1. При резании необходимо надёжно закреплять заготовку в слесарных тисках.

2. Следует правильно выполнять сборку ножовки и следить за натяжением полотна.

3. Во время резания нельзя нажимать с силой на ножовку.

4. Отрезанный конец заготовки нужно поддерживать нерабочей рукой.

5. Необходимо оберегать руки от острых кромок и заусенцев.

6. Закончив работу, нужно убрать рабочее место щёткой-смёткой, протереть инструмент, убрать отходы в специальный ящик.

Полезная информация

Механической ножовкой (рис. 5.31) можно отрезать круглый, квадратный, угловой и другие профили металла.

Рис. 5.31. Механическая ножовка

Вопросы и задания:

1. Перечислите основные инструменты, применяемые при рубке, и требования, предъявляемые к ним.

2. Назовите основные правила безопасной работы при рубке металла.

3. Какие основные технологические операции выполняются при резании слесарной ножовкой заготовок из металла и пластмасс?

4. Перечислите основные ошибки, совершаемые при резании слесарной ножовкой.

Задание

Найдите в Интернете информацию об оборудовании, которое позволяет механизировать процесс рубки и резания металла.