Урок на тему: "Рубання металу"

Теоретичні відомості

Рубанням називається слюсарна операція, коли з а допомогою різального (зубила, крейцмейселя та інших) та ударного (слюсарний молоток) інструмента з поверхні заготовки (деталі) видаляють зайвий шар металу або розрубують заготовку на частини.

Рубання здійснюють тоді, коли за умовами виробництва верстатну обробку важко виконувати або нераціонально і коли непотрібна висока точність обробки. Рубання застосовують для видалення (зрубування) із заготовки великих нерівностей, зняття твердої кірки, окалини, задирок, гострих кутів кромок на литих і штампованих деталях, для вирубування шпонкових пазів, мастильних канавок, для оброблення розколин у деталях під зварювання (обробка кромок), зрубування головок заклепок при видаленні, вирубування отворів у листовому матеріалі. Крім того, рубання застосовують, коли потрібно від пруткового, штабового чи листового матеріалу відрубати певну частину.

Заготовку перед рубанням закріплюють у лещатах. Великі заготовки рубають на плиті або ковадлі, а дуже великі - там де вони знаходяться.

Залежно від призначення оброблюваної деталі рубання може бути чистовим або чорновим. У першому випадку зубилом за один робочий хід знімають шар металу завтовшки від 0,5 до 1 мм, у другому - від 1,5 до 2 мм. Точність обробки, що досягається при рубанні, становить 0,4... 1 мм.

Зубило - найпростіший різальний інструмент, у якому форма клина виражена особливо чітко (рис. 7.1, а). Залежно від того, як буде загострено різальний клин, як він буде встановлений щодо площини (поверхні) деталі і, як буде спрямована сила, що рухає клин у шарові металу, можна дістати найбільший чи найменший виграш у силі, що витрачається у процесі різання, знизити шорсткість поверхні, збільшити строк служби інструмента.

Дія клиноподібного інструмента на оброблюваний метал змінюється залежно від положення осі клина і напряму дії сили Р. Розрізняють два основних види роботи клина: вісь клина і напрям дії сили Р перпендикулярні до поверхні заготовки (заготівка розрубується); вісь клина і напрям дії сили Р утворюють з поверхнею заготовки кут менш як 90° (із заготовки знімається стружка).

У другому випадку передня поверхня клина стискує зрублюваний шар металу, що знаходиться перед нею, окремі частки якого зміщуються одна відносно одної; коли напруження, в металі перевищує його міцність, відбувається зсув або сколювання часток, у результаті чого утворюється стружка.

Рис.7.2. Інструмент для рубки:

а - зубило, б - крейцмейсель; в - канавочник; г - шаблон для контролю кутів загострення.

Для вирубування профільних канавок - півкруглих, двогранних та інших — застосовують спеціальні крейцмейселі, які називаються канавочник (рис.7.2,в); вони відрізняються від крейцмейселя лише формою різальної кромки. Канавкові крейцмейселі виготовляють зі сталі У8А завдовжки 80,100, 120, 150, 200, 300 і 350 мм, з радіусом заокруглення 1; 1,5; 2; 2,5 і 3 мм.

Рис.7.3. Молотки з квадратним (а) і круглим (б) бойками; схеми розклинювання рукояток (в)

Слюсарний молоток - це інструмент для ударних робіт. Він має ударник і рукоятку. Молотки виготовляють двох типів: з квадратним (рис.7.3,а) і круглим (рис.7.3, б) бойками. Основною характеристикою молотка є його маса.

Слюсарні молотки з круглим бойком виготовляють шести номерів. Молотки №1 масою 200 г рекомендується застосовувати для інструментальних робіт, а також для розмічання і випрямляння; молотки № 2 (400 г), № 3 (500 г) і № 4 (600 г) - для слюсарних робіт; молотки № 5 (800 г) і № 6 (1000 г) застосовують рідко (при ремонтних роботах).

Слюсарні молотки з квадратним бойком виготовляють восьми номерів: № 1 (50 г), № 2 (100 г), № 3 (200 г) для слюсарно - інструментальних робіт; № 4 (400 г), № 5 (500 г) і № 6 (600 г) - для слюсарних робіт: рубання, згинання, клепання та ін.; № 7 (800 г) і № 8 (1000т) застосовують рідко (при виконанні ремонтних робіт). Для важких робіт застосовують молотки масою 4... 16 кг, які називаються кувалдами.

Протилежний бойку 1 кінець молотка називається носком 3. Носок має клиноподібну форму, заокруглену на кінці. Носком користуються при випрямлянні, розклинуванні тощо. Бойком наносять удари по зубилу або крейцмейселю. Робочі частини молотка (бойок квадратної чи клиноподібної форми) термічно обробляють до твердості 49...56 НRС.

Виготовляють молотки зі сталей 50 і 40Х та інструментальних вуглецевих

сталей марок У7 та У8. У середній частині молотка є отвір овальної форми для вставляння рукоятки.

Рукоятку 4 молотка виготовляють з твердої деревини (кизил, горобина,

дуб, клен, граб, ясен, береза) або із синтетичних матеріалів. Рукоятка має овальний переріз; вільний її кінець у 1,5 рази товще кінця, на якому насаджено ударник.

Кінець 2, на який насаджують ударник, розклинюють дерев'яним клином, змащеним столярним клеєм, або металевим клином, на якому роблять насічки (йоржі). Товщина клинів у вузькій частині дорівнює 0,8... 1,5 мм, а в широкій - 2,5...6 мм.

Якщо отвір молотка передбачає лише бокове розширення, то забивають один поздовжній клин; якщо розширення передбачено вздовж отвору, то забивають два клини (див. рис.7.3, в), якщо розширення буде в усі боки, забивають три стальних або три дерев'яних клини, розміщуючи два паралельно, а третій - перпендикулярно до них. Правильно насадженим вважається молоток, у якого вісь рукоятки утворює з віссю молотка прямий кут.

При рубанні використовують міцні й важкі поворотні й неповоротні лещата з паралельними губками, при важкій ковальській роботі стільцеві, які прикріплюють на спеціальній тумбі.

Тримання (хватка) молотка. Молоток беруть правою рукою за рукоятку на відстані 15...30 мм від вільного кінця, охоплюючи рукоятку чотирма пальцями і притискуючи до долоні, великий палець накладають на вказівний. Усі пальці залишаються в такому положенні при замахові та ударі. Цим способом тримають молоток при так званому нанесення кистьового удару без розтискання пальців (рис.7.5,а). При іншій хватці на початку замаху мізинець, безіменний і середній пальці поступово розтискають і рукоятку молотка охоплюють лише вказівним і великим пальцями. Потім розтиснуті пальці стискують і прискорюють рух руки вниз. У результаті удар виходить сильним.

Цей спосіб хватки застосовують при так званому нанесенні удару з розтисканням пальців (рис.7.5,б).

Рис. 7.5. Тримання (хватка) молотка:

без розтискання (а) і з розтисканням (б) пальців.

Рис. 7.6. Удари молотком:

а - кистьовий; б - ліктьовий; в - плечовий

Якість і продуктивність рубання залежать від характеру замаху та удару молотком. Удар може бути кистьовим, ліктьовим або плечовим.

При кистьовому ударі (рис.7.6, а) замах молотком здійснюють лише за рахунок згинання кисті руки. При цьому кисть у зап'ясті згинають до відказу, розтиснувши злегка пальці, крім великого і вказівного (при цьому мізинець не сходить з рукоятки молотка). Потім пальці стискують і наносять ударі Кистьовий удар застосовують при виконанні точних робіт, легкому рубанні, зрубуванні тонких шарів металу тощо.

Наносячи ліктьовий удар (рис.7.6,б), руку згинають у лікті . При замаху діють пальці руки, які розтискають і стискають, кисть (рух її вверх, а потім вниз) і передпліччя. Щоб нанести сильний удар, руку розгинають досить швидко. Цим ударом користуються при звичайному рубанні, зрубуванні шару металу середньої товщини або при прорубуванні пазів і канавок.

При плечовому ударі (рис.7.6,в) рука рухається в плечі. При цьому з великим замахом наносять максимальної сили удар з плеча. В цьому ударі беруть участь плече, передпліччя і кисть. Плечовим ударом користуються при знятті товстого шару металу і обробленні великих поверхонь.

Сила удару має відповідати характеру роботи, а також масі молотка (чим важче молоток, тим сильніший удар), довжині рукоятки (чим вона довша, тим сильніший удар), довжині руки працюючого (чим довша рука і вище замах, тим

сильніший удар). При рубанні діють обома руками узгоджено (синхронно), влучно наносять удари правою рукою, переміщуючи зубило лівою рукою.

Кут встановлення зубила при рубанні в лещатах регулюють так, щоб лезо знаходилося на лінії зняття стружки, а поздовжня вісь стержня зубила розміщувалася під кутом 30...35° до оброблюваної поверхні (рис.7.8,а) заготовки і під кутом 45° до поздовжньої осі губок лещат (рис.7.8,б).

При меншому куті нахилу зубило зісковзуватиме, а при більшому - занадто заглиблюватиметься в метал, внаслідок чого оброблена поверхня буде нерівною. Кут нахилу зубила при рубанні не вимірюють - досвідчений слюсар за навичкою відчуває нахил і регулює положення зубила рухом лівої руки.

Під час рубання дивляться на різальну частину зубила, а не на бойок, як це часто робить учень - слюсар, і слідкують за правильним положенням леза. Удари наносять по центру бойка сильно, впевнено і влучно. Цю навичку набувають після тренування.

За масою слюсарний молоток вибирають залежно від розміру зубила (з розрахунку 40 г на 1 мм ширини леза зубила) і товщини шару металу, що знімається (звичайно товщина стружки становить 1...2мм). При роботі крейцмейселем масу молотка приймають з розрахунку 80 г на 1 мм ширини леза. Враховують також фізичну силу працюючого. Маса молотка для учня має бути близько 400 г, для молодого робочого (16... 17 років) - 500 г, для дорослого робочого - 600...800 г. Удар здійснюють не за рахунок зайвих зусиль, що веде до швидкого стомлення, а за рахунок прискореного падіння молотка.

В момент нанесення удару рукоятку молотка міцно стискають пальцями, молоток, що слабо утримується, при неточному ударі може відскочити вбік, що дуже небезпечно.

Робота зубилом вручну потребує виконання основних прийомів рубання

і відповідної тренованості.

При розрубуванні металу зубило встановлюють вертикально (рис.7.7) і рубають плечовим ударом. Листовий метал завтовшки до 2 мм розрубують з одного удару. При цьому під нього підкладають підкладку з м'якої сталі. Листовий метал завтовшки більш як 2 мм або штабовий матеріал надрубують приблизно на половину товщини з обох боків, а потім ламають, перегинаючи його то в один бік, то в інший, або відбивають.

При вирубування заготовок з листового металу після розмічання контуру виготовлюваної деталі заготовку кладуть на плиту і знімають вирубуванням (не по лінії розмітки, а відступивши від неї 2...3 мм - припуск на обпилювання) в такій послідовності встановлюють зубило похило так, щоб лезо було спрямоване вздовж розмічальної риски, зубилу надають вертикального положення і наносять молотком легкі удари, надрубуючи по контуру (рис.7.7,а); рубають по контуру, наносячи по зубилу сильні удари; при переставлянні зубила частину леза залишають у прорубаній канавці, а зубило з похилого положення знову переводять у вертикальне і наносять наступний удар; так роблять безперервно до кінця (замикання) розмічальної риски; перевернувши лист, прорубують метал по чітко визначеному на протилежному боці контуру знову перевертають лист і закінчують рубання (рис. 7.7, а); якщо лист відносно тонкий і прорубаний достатньо, заготовку вибивають молотком (рис.7.7, б). При рубанні зубилом із заокругленим лезом (рис.7.8, а) канавка утворюється рівна, а при рубанні зубилом із прямим лезом (рис.7.8,б) - сходинкою.

Рубання листового і штабового металу виконують у лещатах. Рубання листового матеріалу, як правило, ведуть на рівні губок лещат. Заготовку (виріб) міцно затискують у лещатах так, щоб розмічальна лінія збігалася з рівнем губок.

Зубило встановлюють до краю заготовки так, щоб різальна кромка була на поверхні двох губок, а середина різальної кромки була на 2/3 довжини обрубуваної. Кут нахилу зубила до оброблюваної поверхні має бути 30...35° (рис.7.9, а), а до осі губок лещат - 45° (рис.7.9, б). Лезо зубила при цьому йде навкіс губок лещат і стружка злегка в'ється. Після зняття першого шару металу заготовку переставляють вище губок лещат на 1,5...2 мм, зрубують наступний шар і т. д.

Рубання за розмічальними рисками (рис.7.9,в) найскладніша операція. На заготовку попередньо наносять риски на відстані 1,5...2 мм одна від одної, а на торцях роблять скоси (фаски) під кутом 45°, що полегшують встановлення зубила і запобігають відколюванню краю при рубанні крихких матеріалів. Заготовку затискують в лещатах так, щоб було видно розмічальні риски. Рубають строго по розмічальних рисках. Перший удар наносять при горизонтальному положенні зубила. Подальше рубання здійснюють при нахилі зубила на 25...30°. Останній чистовий шар має бути завтовшки не більш як 0,5...0,7 мм.

Рубання широких поверхонь трудомістка і малопродуктивна операція, що застосовується тоді, коли неможливо зняти шар металу на стругальному або фрезерному верстаті. Роботу здійснюють у три прийоми. Попередньо на двох протилежних торцях заготовки зрубують трохи металу, роблячи фаски (скоси)

під кутом 30...45°, а на двох протилежних бокових торцях наносять риски, відмічаючи глибину кожного робочого ходу.

Потім на широкій поверхні заготовки наносять паралельні риски, відстань між якими дорівнює ширині різальної кромки крейцмейселя, і заготовку затискують. Після цього крейцмейселем попередньо прорубують вузькі канавки

(рис7.10, а), а потім зубилом зрубують виступи, що залишилися між канавками (рис.7.10, б).

Після зрубування виступів виконують остаточну обробку. Такий спосіб (попереднє прорубування канавок на широких деталях) значно полегшує і прискорює рубання. На заготовках з чавуну, бронзи та інших крихких металів, щоб запобігти відколюванню країв, роблять фаски на відстані 0,5 мм від розмічальної риски.

Правила безпеки при рубанні металу

При користуванні пневматичним молотком слід дотримуватися таких вимог безпеки:

• перед початком роботи вивчити правила безпеки;

• повторити загальні прийоми і способи підготовки пневматичного інструмента;

• протерти отвір втулки і хвостовик зубила;

• перевірити положення втулки, яка має бути щільно посаджена в отвір, а потім встановити у втулку зубило зі щільною посадкою;

• продути стиснутим повітрям пневматичний молоток;

• залити мастило через спеціальний отвір у корпусі молотка, натиснути курок і через відкритий отвір вводити мастило у внутрішні робочі частини;

• надягнути рукавиці і захисні окуляри;

• прийняти робоче положення;

• взяти правою рукою за рукоятку, наклавши великий палець на курок, а лівою рукою охопити корпус молотка;

• зубило під час рубання ставити під кутом 30...35° до оброблюваної поверхні, рубання здійснювати тільки гостро заточеним зубилом;

• включати пневматичний молоток тільки після встановлення інструмента в робоче положення;

• холостий хід інструмента не дозволяється;

• при підключенні шланга стиснуте повітря має бути вимкнуте;

• не можна тримати пневматичний молоток за шланг або робочий інструмент;

• при перенесенні пневматичного молотка не можна допускати натягу, петляння і перекручування шланга;

• після завершення роботи перекрити трубопровідні крани і відключити пневматичний молоток від повітряної магістралі, вийняти робочий інструмент, очистити молоток від пилу, бруду і протерти, ретельно змастити шланг.

Завдання:

1. Рубання листової сталі по рівню губок лещат.

2. Вирубання на плиті заготовок по розміточних рисках.

3. Нанесення кистьових, ліктьових та плечових ударів.

Додайте фото виконаного завдання.