Слесарная рубка металла. Современные способы рубки металла и ее дефекты. Как происходит раскрой металла на гильотине

К атегория:

Рубка металла

Общие понятия о рубке в слесарном деле

Рубкой называется обработка металла режущим и ударным инструментом, в результате которой удаляются (срубаются, вырубаются) излишние слои металла или разрубается на части металл, предназначенный для дальнейшей обработки и использования. В качестве режущего инструмента в слесарном деле употребляется обычно зубило или крейдмейсель, а в качеству ударного инструмента - простые или пневматические молотки.

При помощи рубки можно производить:
— удаление (срубание) излишних слоев металла с поверхностей заготовок;
— выравнивание неровных и шероховатых поверхностей;
— удаление твердой корки и окалины;
— обрубание кромок и заусениц на кованых и литых заготовках;
— обрубание после сборки выступающих кромок листового материала, концов полос и уголков;
— разрубание на части листового и сортового материала;
— вырубание отверстий в листовом материале по намеченным контурам;
— прирубание кромок в стык под сварку;
— срубание головок заклепок при их удалении;
— вырубание смазочных канавок и шпоночных пазов.

Рубка производится в тисках, на плите или на наковальне; громоздкие детали могут обрабатываться рубкой в месте их нахождения. Для рубки лучше всего подходят стуловые тиски; на параллельных тисках производить рубку не рекомендуется, так как их основные части - губки, изготовленные из серого чугуна, часто не выдерживают сильных ударов и ломаются.

Обрабатываемая рубкой деталь должна быть неподвижна. Поэтому небольшие детали зажимают в тиски, а крупные детали кладут на верстак, плиту или наковальню или же ставят на пол и хорошо укрепляют. Независимо от того, где производится рубка, установка деталей по высоте должна быть сделана в соответствии с ростом работающего.

Приступая к рубке, слесарь прежде всего подготовляет свое рабочее место. Достав из верстачного ящика зубило и молоток, он кладет зубило на верстак по левую сторону тисков режущей кромкой к себе, а молоток - с правой стороны тисков бойком, направленным в сторону тисков.

При рубке надо стоять у тисков прямо и устойчиво, так, чтобы корпус был левее оси тисков.

Рис. 1. Прием рубки: а - локтевой замах, б - плечевой замах, в - правильное положение ног работающего при рубке, г - держание зубила

Левую ногу выставляют на полшага вперед, а правую, которая служит главной опорой, слегка отставляют назад, раздвинув ступни ног под углом примерно так, как показано на рис. 1, в.

Зубило держать в руках так, как показано на рис. 1, г, свободно, без излишнего зажима. Во время рубки смотрят на рабочую часть зубила, точнее, в место рубки, а не на ударную часть, по которой ударяют молотком. Рубить надо только остро заточенным зубилом; тупое зубило соскальзывает с обрубаемой поверхности, рука от этого быстро устает, в результате теряется правильность удара.

Глубина и ширина снимаемого зубилом слоя металла (стружки) зависят от физической силы работающего, размеров зубила, веса молотка и твердости обрабатываемого металла. Молоток выбирают по весу, величину зубила - по длине его режущей кромки. На каждый миллиметр длины режущей кромки зубила требуется 40 г веса молотка. Для рубки обычно употребляют молотки весом 600 г.

В зависимости от порядка операций рубка может быть черновой и чистовой. При черновой рубке сильными ударами молотка снимают за один проход слой металла толщиной от 1,5 до 2 мм. При чистовой рубке за проход снимают слой металла толщиной от 0,5 до 1,0 мм, нанося более легкие удары.

Для получения чистой и гладкой поверхности рекомендуется при рубке стали и меди смачивать зубило машинным маслом или мыльной водой; чугун следует рубить без смазки. Хрупкие металлы (чугун, бронза) надо рубить от края к середине. Во всех случаях при подходе к краю детали не следует дорубать поверхность до конца, надо оставлять 15-20 мм для продолжения рубки с противоположной стороны. Этим предупреждается скалывание и выкрашивание углов и ребер обрабатываемой детали. В конце рубки металла, как правило, нужно ослаблять удар молотком по зубилу.

Рубка в тисках производится либо по уровню губок тисков, либо выше этого уровня - по намеченным рискам. По уровню тисков чаще всего рубят тонкий полосовой или листовой металл, выше уровня тисков (по рискам) -широкие поверхности заготовок.

При обрубании широких поверхностей для ускорения работы следует пользоваться крейцмейселем и зубилом. Сначала прорубают крейцмейселем канавки необходимой глубины, причем расстояние между ними должно быть равно 1Д длины режущей кромки зубила. Образовавшиеся выступы срубают зубилом.

Чтобы правильно производить рубку, нужно хорошо владеть зубилом и молотком: это значит правильно держать зубило и молоток, правильно двигать кистью руки, локтем и плечом и точно, без промаха, ударять молотком по зубилу.

делия металлической стружки, которое и представляет сооой сущность процесса резания.

Применяемый при рубке инструмент - зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен. Клин как основа всякого режущего инструмента должен быть прочным и правильным по форме - иметь переднюю и заднюю грани, режущую кромку и угол заострения.

Передней и задней гранями клина называются две образующие плоско сти, пересекающиеся между собой под определенным углом. Грань, которая при работе обращена наружу и по которой сходит стружка, называется передней; грань, обращенная к обрабатываемому предмету,- задней.

Режущая кромка - это острое ребро инструмента, образуемое пересечением передней и задней граней. Поверхность, которая образуется на обрабатываемой детали непосредственно режущей кромкой инструмента, называется поверхностью резания.

Нормальные условия резания обеспечиваются благодаря наличию у режущего инструмента переднего и заднего углов.

На рис. 2 показаны углы режущего инструмента.

Передний угол - это угол, который находится между передней гранью клина и плоскостью, перпендикулярной к поверхности резания; обозначается буквой г (гамма).

Задний угол - угол, образуемый задней гранью клина и поверхностью резания; обозначается буквой а (альфа).

Угол заострения - угол между передней и задней гранями клина; обозначается буквой р (бета). деление слоя металла от остальной его массы происходит следующим образом. Клинообразное стальное тело режущего инструмента под действием определенной силы давит на металл и, сжимая его, сначала смещает, а затем скалывает частицы металла. Ранее отколовшиеся частицы вытесняются новыми и перемещаются вверх по передней грани клина, образуя стружку.

Рис. 2. Схемы резания и углы режущего инструмента

Скалывание частиц стружки происходит по плоскости скалывания MN, расположенной под углом к передней грани клина. Угол между плоскостью скалывания и направлением движения инструмента называется углом скалывания.

Рассмотрим действие клина при работе простого строгального резца (рис. 3). Предположим, что с заготовки А требуется снять определенный слой металла резцом. Для этого устанавливают на станке резец так, чтобы он срезал металл до заданной глубины, и действием определенной силы Р сообщают ему непрерывное движение по направлению, показанному стрелкой.

Резец из прямоугольною бруска, лишенный углов клина, не отделяет стружку от металла. Он мнет и давит снимаемый слой, рвет и поргит обрабатываемую поверхность. Ясно, что таким инструментом работать нельзя.

На рис. 54 показан резец с рабочей частью, заточенной в форме клина. Резец легко отделяет стружку от остальной массы металла, причем стружка свободно сходит по резцу, оставляя гладкую обработанную поверхность.

Зубило. Слесарное зубило является ударным режущим инструментом, применяемым при рубке металлов. На рис. 55, а дан чертеж зубила. Конец рабочей части зубила имеет клиновидную форму, которая создается заточкой под определенным углом двух симметричных поверхностей. Эти поверхности рабочей части называются гранями зубила. Грани в пересечении образуют острое ребро, называемое режущей кромкой зубила.

Грань, по которой при рубке сходит стружка, называется передней, а грань, обращенная к обрабатываемой поверхности,- задней. Угол а, образуемый гранями зубила, называется углом заострения. Угол заострения зубила выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого металла. Для твердых и хрупких металлов угол а должен быть больше, чем для мягких и вязких металлов: для чугуна и бронзы угол а принимают 70°, для стали - 60°, меди и латуни - 45°, алюминия и цинка-35°, форма средней части зубила такова, что позволяет удобно и крепко держать его в руке во время рубки. Боковые стороны зубила должны иметь закругленные и зачищенные ребра.

Рис. 3. Резец в процессе резания: Л - изделие, 1 -резец, 2- глубина снимаемого слоя, Р - сила, действующая при резании

Ударная часть зубила имеет вид усеченного конуса неправильной формы с полукруглым верхним основанием. При такой форме ударной части сила удара молотком по зубилу используется с наилучшим результатом, так как удар всегда приходится по центру ударной части.

Рис. 4. Зубило (а) и крейцмейсель (б) Размеры зубил в мм

При рубке металла зубило держат в левой руке за среднюю часть, свободно обхватывая ее всеми пальцами так, чтобы большой палец лежал на указательном (рис. 56) или на среднем, если указательный палец находится в вытянутом положении. Расстояние от руки до ударной части зубила должно быть не менее 25 мм.

Рис. 5. Положение зубила при рубке: а - рубка по уровню тисков, 6 - рубка по риске

Рис. 6. Установка зубила на обрабатываемый предмет но отношению к губкам тисков

Для рубки зубило устанавливают на обрабатываемый предмет, как правило, с наклоном задней грани к обрабатываемой поверхности под углом, но не более 5° . При таком наклоне задней грани угол наклона зубила (его оси) будет составляться из суммы заднего угла и половины угла заострения. Например, при угле заострения в 70° угол наклона будет 5 + 35°, т. е. 40°. По отношению к линии губок тисков зубило устанавливают под углом 45°.

Правильная установка зубила способствует полному превращению силы удара молотком в работу резания при наименьшей утомляемости работающего. На практике угол наклона зубила не измеряется, но правильность наклона ощущается работающим, особенно при надлежащем навыке. Если угол наклона слишком велик, зубило глубоко врезается в металл и медленно перемещается вперед; если же угол наклона мал, зубило стремится вырваться из металла, соскользнуть с его поверхности.

Наклон зубила к обрабатываемой поверхности и относительно губок тисков направляется движением левой руки в ходе рубки.

Крейцмейсель. Крейцмейсель по существу является зубилом, имеющим узкое лезвие. Применяется он для прорубания узких канавок и шпоночных пазов. Углы заточки крейцмейселя такие же, как у зубила. Иногда крейцмейсель используется взамен зубила, например, когда зубило по ширине режущей кромки велико или когда по условиям работы применять его неудобно.

Рис. 7. Заточка зубила (крейцмейселя) на заточном станке и шаблон для проверки правильности заточки

Для прорубания полукруглых, острых и других канавок применяют крейцмейсели специальной формы, называемые кана-вочниками.

Заточка зубила и крейцмейселя. Во время работы зубила и крейцмейселя происходит истирание их граней, мелкий излом режущей кромки и скругление вершины угла заострения. Режущая кромка теряет остроту, и дальнейшая работа инструментом становится малопроизводительной, а иногда и невозможной. Работоспособность затупившегося инструмента восстанавливается заточкой.

Заточка зубила производится на шлифовальном круге - на заточном станке. Взяв зубило в руки, как показано на рис. 7, накладывают его на вращающийся круг и с легким нажимом медленно передвигают влево и вправо по всей ширине круга. Во время заточки зубило повертывают то одной, то другой гранью, попеременно их затачивая. Сильно нажимать зубилом на круг нельзя, так как это может привести к сильному перегреву инструмента и потере его рабочей частью первоначальной твердости.

По окончании заточки снимают с режущей кромки зубила заусенцы, осторожно и попеременно накладывая грани на вращающийся шлифовальный круг. Режущую кромку зубила после заточки заправляют на абразивном бруске.

Зубило можно затачивать с подачей охлаждающей жидкос/и и на сухом круге. В этом случае необходимо охлаждать затачиваемое зубило, отрывая его от круга и опуская в воду.

Затачивая зубило, нужно внимательно следить за тем, чтобы режущая кромка была прямолинейной, а грани - плоскими, с одинаковыми углами наклона; угол заострения должен соответствовать твердости обрабатываемого металла. Угол заострения при заточке проверяется шаблоном.

Крейцмейсель затачивают так же, как и зубило.

Слесарные молотки. Раньше уже указывалось, что в слесарном деле употребляют два типа молотков - с круглым и квадратным бойками. Противоположный бойку конец молотка называется ноской. Носок имеет клинообразную форму и скруглен на конце. Им пользуются при расклепывании, правке и вытягивании металла. Во время рубки ударяют по зубилу или крейц-мейселю только бойком молотка.

Способы держания молотка. Молоток держат за ручку в правой руке на расстоянии 15-30 мм от конца ручки. Последнюю обхватывают четырьмя пальцами и прижимают к ладони; большой палец накладывают на указательный, все пальцы крепко сжимают. Они остаются в таком положении как при замахе, так и при ударе. Этот способ называется «держание молотка без разжатия пальцев» (рис. 9, а).

Рис. 8. Слесарные молотки: а - с круглым бойком, б - с квадратным бойком, в - заклинивание молотка на ручке

Есть и другой способ, предусматривающий два приема. При этом способе в начале замаха, когда кисть руки движется вверх, ручка молотка обхватывается всеми пальцами. В дальнейшем по мере подъема руки вверх сжатые мизинец, безымянный и средний пальцы постепенно разжимаются и поддерживают наклонившийся назад молоток (рис. 9,б). Затем молотку дают толчок. Для этого сперва сжимают разжатые пальцы, потом ускоряют движение всей руки и кисти. В результате получается сильный удар молотком.

Рис. 9. Способы держания молотка при рубке: а - без разжатия пальцев, б -с разжатием пальцев

Удары молотком. При рубке удары молотком могут производиться с кистевым, локтевым или плечевым замахом.

Кистевой замах осуществляется движением только кисти руки.

Локтевой замах производится локтевым движением руки - сгибанием ее и последующим быстрым разгибанием. При локтевом замахе действуют пальцы руки, которые разжимаются и сжимаются, кисть (движение ее вверх, а затем вниз) и предплечье. Для получения сильного удара разгибающее движение рук должно производиться достаточно быстро. Упражнениями в локтевом замахе хорошо развивается локтевой сустав вместе с кистью и пальцами.

Плечевой замах - это полный замах всей рукой, в котором участвуют плечо, предплечье и кисть.

Применение того или иного замаха определяется характером работы. Чем более толстые слои металла снимаются с обрабатываемой поверхности, тем больше необходимость в наращивании силы удара, следовательно, в увеличении замаха; однако неправильным применением широкого замаха можно испортить обрабатываемую деталь и инструмент и без надобности быстро утомиться. Нужно научиться точно соразмерять силу удара соответственно характеру выполняемой работы.

Удар молотком по зубилу следует производить локтевым замахом с разжатием пальцев; при таком ударе можно рубить довольно долго, не утомляясь. Удары должны быть размеренными, меткими и сильными.

Производительность рубки зависит от действующей на зубило силы удара молотком и от количества ударов в минуту. При рубке в тисках делают от 30 до 60 ударов в минуту.

Сила удара определяется весом молотка (чем тяжелее молоток, тем сильнее удар), длиной ручки молотка (чем длиннее ручка, тем сильнее удар), длиной руки работающего и величиной замаха молотком (чем длиннее рука и чем выше замах, тем сильнее удар).

При рубке необходимо действовать обеими руками согласованно. Правой рукой нужно точно и метко ударять молотком по зубилу, левой рукой в промежутки между ударами перемещать зубило по металлу.

Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего (зубила, крейцмейселя и др.) и ударного (слесарного молотка) инструмента с поверхности заготовки (детали) удаляются лишние слои металла или заготовка разрубается на части.

В зависимости от назначения обрабатываемой детали рубка может быть чистовой и черновой. В первом случае зубилом за один рабочий ход снимают слой металла толщиной от 0,5 до 1мм, во втором - от 1,5 до 2мм.

Точность обработки, достигаемая при рубке составляет 0,4…1мм.

При рубке осуществляется резание - процесс удаления режущим инструментом с обрабатываемой заготовки (детали) лишнего слоя металла в виде стружки.

Режущая часть (лезвие) представляет собой клин (зубило, резец) или несколько клиньев (ножовочное полотно, метчик, плашка, фреза, напильник).

Зубило - это простейший режущий инструмент, в котором форма клина выражена особенно чётко. Чем острее клин, т. е. чем меньше угол, образованный его сторонами, тем меньше усилие потребуется для его углубления в материал.

На заготовке различают обрабатываемую и обработанную поверхности, а также поверхность резания. Обрабатываемой называется поверхность, с которой будет сниматься слой материала, а обработанной - поверхность, с которой стружка снята. Поверхность по которой сходит стружка при резании, называется передней, а противоположная задней.

Инструменты для рубки

Режущие инструменты. Слесарное зубило представляет собой стальной стержень, изготовленный из инструментальной углеродистой или легирова- нной стали (У7А, У8А, 7ХФ, 8ХФ).

Зубило изготовляют длинной 100, 125, 160, 200 мм, ширина рабочей части соответственно равна 5, 10, 16 и 20 мм. Рабочую часть зубила на длине 0,3…0,5 закаливают и отпускают. Степень закаливания зубила можно определить старым напильником, которым проводят по закалённой части.

Крейцмейсель отличается от зубила более узкой режущей кромкой и предназначен для вырубания узких канавок, шпоночных пазов и т.п. Для вырубания профильных канавок - полукруглых, двугранных и других - применяют специальные крейцмейсели, называемые канавочниками. Канавочники изготовляют из стали У8А длиной 80, 100, 120, 150, 200, 300 и 350 мм с радиусом закругления 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 мм.

Заточка инструмента на станке вручную. Заточка зубил и крейцмейселя производится на заточном станке. Перед заточкой инструмента подручник устанавливают как можно ближе к шлифовальному кругу. Зазор между подручником и заточным кругом должен быть не более 2…3 мм, чтобы затачиваемый инструмент не мог попасть между кругом и подручником.

Проверка угла заточки инструмента. После заточки зубила или крейц-мейселя с режущих кромок снимают заусеницы. Угол заострения проверяют шаблоном, представляющим собой пластинки с угловыми вырезами 70, 60, 45 и 35 градусов.

Слесарный молоток - это инструмент для работы с различными слесар-ными инструментами.

Слесарные молотки с круглым бойком изготовляют из шести номеров:

№ 1 (200 г) применяют в разметке и правке;

№ 2 (400 г), № 3 (500 г) и № 4 (600 г) - для слесарных работ;

№ 5 (800 г) и № 6 (1000 г) применяют редко.

Слесарные молотки с квадратным буйком изготовляют восьми номеров:

№ 1 (50 г), № 2 (100 г) и № 3 (200 г) - для слесарно - инструментальных работ;

№ 4 (400 г), № 5 (500 г) и № 6 (600 г) - для слесарных работ, рубки, гибки, клёпке и др.;

№ 7 (800 г) и № 8 (1000 г) применяют редко. Для тяжёлых работ применяют молотки массой 4…16 кг, называемые кувалдами.

В некоторых случаях, например при изготовлении изделий из тонкой листовой стали, применяют деревянные молотки - киянки, которые бывают с круглым или прямоугольным ударником.

Безопасность труда. При ручной рубки металлов следует выполнять следующие правила безопасности:

Рукоятка ручного слесарного молотка должна быть хорошо закреплена и не иметь трещин;

При рубке зубилом и крейцмейселем необходимо пользоваться защитными очками;

При рубке твёрдого и хрупкого металла следует обязательно использовать ограждение: сетку, щиток.

Правка и рихтовка металла (холодным способом)

Правка и рихтовка представляют собой операции по выправке металла, заготовок и деталей, имеющих вмятины, выпучены, волнистость, коробление, искривления и др. Правка и рихтовка имеют одно и тоже назначение, но отличаются приёмами выполнения и применяемыми инструментами и приспособлениями.

Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии. Выбор способа зависит от прогиба, размеров и материала изделия. Правка выполняется ручным способом на правильной плите или наковальне - машинным на вальцах или прессах.

Правильные плиты (рис. а) изготавливают массивными из стали или чугуна размером 400 х 400; 750 х 1000; 1000 х 1500;1500 х 2000; 2000 х 2000;

1500 х 3000мм.

Рихтовальные бабки (рис. б) используются для правки (рихтовки) закалённых деталей; изготавливают их из стали и закаливают.

Для правки применяют молотки с круглым гладким полированным бойком.

Для правки закалённых деталей (рихтовки) применяют молотки с радиусным бойком; корпус молотка выполняют из стали У10; масса молотка равна 400…500 г.

Молотки со вставными бойками из мягких металлов применяются при правке деталей с окончательно обработанной поверхностью.

Гладилки (деревянные или металлические бруски) применяют при правке тонкого листового и полосового металла.

Правка металла

Кривизну деталей проверяют на глаз или по зазору между плитой и деталью.

При правке важно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Правку выполняют на наковальне, правильной плите или надёжных подкладках, исключая возможность соскальзывания с них детали при ударе.

Правка полосового металла осуществляется в следующем порядке.

Полосу располагают на правильной плите так, чтобы она лежала выпуклостью вверх, соприкасаясь с плитой в двух точках. Удары наносят по выпуклым частям, регулируя их силу в зависимости от толщины полосы и величины кривизны; чем больше искривление и толще полоса, тем сильнее должны быть удары. Результат правки (прямолинейность заготовки) проверяют на глаз, а более точно - на разметочной плите по просвету или наложением линейки на полосу.

Правка прутка. После проверки на глаз на выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Затем пруток укладывают на плиту или наковальню так, чтобы изогнутая часть находилась выпуклостью вверх и наносят удары молотком.

Правка листового металла более сложна, чем предыдущие операции.

При правке заготовок с выпучинами выявляют покоробленные участки, устанавливают, где больше выпучен металл. Правку начинают с ближайшего к выпучеине края, по которому наносят один ряд ударов молотком в пределах, указанных зачернёнными кружками. Затем наносят удары по второму краю.

После этого по первому краю наносят второй ряд ударов и переходят опять ко второму краю и так до тех пор, пока постепенно не приблизятся к выпучине.

Тонкие листы правят лёгкими деревянными молотками - киянками, медными, латунными или свинцовыми молотками, а очень тонкие листы кладут на ровную плиту и выглаживают металлическими или деревянными брусками.

Правка (рихтовка) закаленных деталей. После закалки стальные детали иногда коробятся. Правка искривленных после закалки деталей называется рихтовкой. Точность рихтовки может составлять 0,01…0,05мм.

В зависимости от характера рихтовки применяют молотки с закалённым бойком или специальные рихтовальные молотки с закруглённой стороной бойка.

Изделия толщиной не менее 5мм, если они закалены не насквозь, а только на глубину 1…2мм, имеют вязкую сердцевину, поэтому рихтуются сравнительно легко; их нужно рихтовать, нанося удары по выпуклым местам. В случае коробления изделия по плоскости и по узкому ребру рихтовку выполняют отдельно - сначала по плоскости, а потом по ребру.

Правку короткого пруткового материала выполняют на призмах, правильных плитах или простых подкладках. Прямолинейность проверяют на глаз или по просвету между прутком и плитой.

Правку валов (диаметром до 30мм) выполняют на ручных прессах с применением призмы.

Правку наклёпом производят после укладки изогнутого вала на ровную плиту выпуклостью вниз, нанося небольшим молотком частые и лёгкие удары по поверхности вала после возникновения на поверхности наклёпанного слоя просвет между валом и плитой исчезает - правку прекращают.

Оборудование для правки

В основном на предприятиях применяют машинную правку на правильных вальцах, прессах и специальных приспособлениях.

Гибочные вальцы бывают ручными и приводными. На ручных и приводных трёхвалковых гибочных вальцах правят заготовки прямые и изогнутые по радиусу, имеющие на поверхности выпучины и вмятины.

Листогибочная трёхвалковая машина имеет расположенные один над другим валки, которые регулируются в зависимости от толщины заготовки удаляясь друг от друга или сближаясь. Заготовку устанавливают между двумя передними валками и, вращая рукоятку по часовой стрелке, пропускают между валками до полного устранения выпучин и вмятин.

Правка валов и угловой стали на винтовых прессах применяется в тех случаях, когда правка молотком не обеспечивает должного результата.

Некоторые особенности имеет правка угловой стали. Деформированный уголок устанавливают в призме на столе пресса, между полками уголка устанавливают закалённый стальной валик. При нажиме винтом пресса валик придаёт уголку соответствующую форму. Листы, полосы и ленты правят на листоправочных станках, горизонтальных правильно - растяжных машинах и пневматических молотах.

Сварные соединения имеющие коробления подвергаются холодной правке.

Вручную с помощью деревянных и стальных молотков на плитах, наковальнях и т. д. Холодную правку выполняют особенно осторожно.

Безопасность труда. При правке и рихтовке металлов необходимо выполнять следующие требования безопасности: работать только исправным инструментом (правильно насаженные молотки, отсутствие трещин на рукоятках и отколов на молотках); для предохранения рук от ударов и вибраций металла работать в рукавицах: заготовку на плите или наковальне удерживать прочно.

Гибка металла

Гибка - это способ обработки металла давлением, при котором заготовке или её части придаётся изогнутая форма. Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3мм - плоскогубцами или круглогубцами. Гибки подвергают только пластичный материал.

При гибки деталей под прямым углом без закруглений с внутренней стороны припуск на загиб берётся от 0,5 до 0,8 толщены материала.

Размеры скобы: a=70мм; b=80мм; c=60мм; t=4мм. Длина развёртки заготовки L=a+b+c+0,5t=70+80+60+2=212мм.

Пример 2. Подсчитать длину развёртки заготовки угольника с внутренним закруглением (рис. в). Разбиваем угольник по чертежу на участки. Подставив их числовые значения (a=50мм; b=30мм; t=6мм; r=4мм) в формулу L=a+b+3,14/2(r+t/2), получим L=50+30+3,14/2(4+6/2)=50+30+1,57х7=0,99=91мм.

Разбиваем скобу на участки, поставим их числовые значения(a=80мм; h=65мм; c=120мм; t=5мм; r=2,5мм) в формулу L=a+h+c+3,14(r+t/2), получим L=80+65+120+3,14(2,5+5/2)=265+15,75=280,75мм.

Сгибая в окружность эту полосу, получим цилиндрическое кольцо, причём внешняя часть металла несколько вытянется, а внутренняя сожмётся. Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая посредине между внешней и внутренней окружно-стями кольца.

Длина заготовки L=3,14хD. Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовые значения в формулу, находим длину заготовки:

L=3,14х108=339,12мм. В результате предварительных расчётов можно изготовить деталь установленных размеров.

Гибка деталей из листового и полосового металла

Гибку прямоугольной скобы из полосовой стали выполняют в следующем порядке:

определяют длину развёртки заготовки, складывая длину сторон скобы с припуском на один изгиб, равным 0,5 толщины полосы, т. е. L=17,5+1+15+1+20+1+15+1+17,5=89мм;

отмечают длину с дополнительным припуском на обработку торцов по 1мм на сторону и зубилом отрубают заготовку;

выправляют вырубленную заготовку на плите;

опиливают в размер по чертежу;

наносят риски загиба;

зажимают заготовку в тисках между угольниками - нагубниками на уровне риски и ударами молотком загибают конец скобы (первый загиб);

переставляют заготовку в тисках, зажимая её между угольником и бруском - оправкой, более длинным, чем конец скобы;

загибают второй конец, осуществляя второй загиб;

снимают заготовку и вынимают брусок - оправку;

размечают длину лапок на загнутых концах;

надевают на тиски второй угольник и, вложив внутрь скобы тот же брусок - оправку, но в другом его положении, зажимают скобу в тисках на уровне рисок;

отгибают первую и вторую лапки, делают четвёртый и пятый загибы первой и второй лапок;

проверяют и выправляют по угольнику четвёртый и пятый загибы;

снимают заусеницы на рёбрах скобы и опиливают концы лапок в размер.

Гибка двойного угольника в тисках производится после разметки, вырубки заготовки, правки на плите и опиливания по ширине в заданный размер. По окончании гибки концы угольника опиливают в размер и снимают заусеницы с острых рёбер.

Гибка хомутика. После расчёта длины заготовки и её разметки в местах изгиба зажимают в тисках оправку в вертикальном положении. Диаметр оправки должен быть равным диаметру отверстия хомутика. Окончательное формирование хомутика выполняют по той же оправке молотком, а затем на правильной плите.

Гибка ушка круглогубцами. Ушко со стержнем из тонкой проволоки изготовляют с помощью круглогубцев. Длина заготовки должна быть на 10… 15мм больше, чем требуется по чертежу. После окончания работы лишний конец удаляют кусачками.

Гибка втулки. Допустим, требуется из полосовой стали на круглых оправках изогнуть цилиндрическую втулку. Сначала определяют длину заготовки. Если наружный диаметр втулки равен 20мм, а внутренний - 16мм, то средний диаметр будет равен 18мм. Тогда общую длину заготовки определяют по формуле L=3,14х18=56,5мм.

Механизация гибочных работ.

Профили, (полосовой, сортовой металл) с разными радиусами кривизны гнут на трёх - и четырёхроликовых станках. Предварительно налаживают станок установкой верхнего ролика относительно двух нижних вращением рукоятки. При гибке заготовка должна быть прижата верхним роликом к двум нижним.

Профили с большим радиусом гибки получают на трёхроликовых станках в несколько переходов.

Четырёхроликовый станок состоит из станины, двух ведущих роликов, подающих заготовку, и двух нажимных роликов. Такие станки применяются для гибки профильного проката по дуге окружности или спирали.

Гибка и развальцовка труб

Трубы гнут ручным и механизированным способами, в горячем и холодном состоянии, с наполнителями и без них. Способ гибки зависит от диаметра и материала трубы, значения угла изгиба.

Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100мм.

При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, один конец закрывают деревянной или металлической пробкой.

Диаметры пробок (заглушек) зависят от внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твёрдой древе-сины; выполняют их в виде конусной пробки длиной, равной 1,5…2 диаме-трам трубы, с конусностью 1:10. Для труб больших диаметров заглушки изготовляют из металла.

Длина L (мм) нагреваемого участка трубы определяется по формуле L=ad/15, где a - угол изгиба трубы, град; d - наружный диаметр трубы, мм; 15 - постоянный коэффициент (90:6=15; 60:4=15; 45:3=15).

При гибке труб в горячем состоянии работают в рукавицах. Трубы нагревают паяльными лампами в горнах или пламенем газовых горелок до вишнёво - красного цвета. Трубы рекомендуется с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудшает качество металла.

Гибка труб в холодном состоянии выполняется с помощью различных приспособлений. Простейшими приспособлениями для гибки труб диаметром 10…15 мм является плита с отверстиями, в которой в соответствующих местах устанавливают штыри, служащие упорами при гибке.

Трубы небольших диаметров (40мм) с большими радиусами кривизны гнут в холодном состоянии, применяя простые ручные приспособления с непод-вижной оправой. Трубы диаметром до 20мм изгибают в приспособлении которое крепится к верстаку с помощью ступицы и плиты.

Гибка медных и латунных труб. Подлежащие гибке в холодном состоянии медные или латунные трубы заполняют расплавленной канифолью, расплавленным стеарином (парафином) или свинцом в расплавленном состоянии.

Медные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, отжигают при 600…700 градусов и охлаждают в воде. Наполнитель при гибке медных труб в холодном состоянии - канифоль, а в нагретом - песок.

Латунные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, предварите-льно отжигают при 600…700 градусов и охлаждают на воздухе. Наполнители те же, что и при гибке медных труб.

Дюралюминевые трубы перед гибкой отжигают при 350…400 градусов и охлаждают на воздухе.

Механизация гибки труб. При массовом изготовлении деталей из труб наибольших диаметров применяют ручные трубогибочные приспособления и рычажные трубогибы, а для гибки труб больших диаметров (до 350мм) - специальные трубогибочные станки и прессы.

Гибку труб в кольцо производят на трёхроликовом гибочном станке.

Широко используют новые способы гибки труб. Гибка с растяжением заготовки заключается в том, что заготовку подвергают совместному действию растягивающих (превышающих предел текучести металла) и изгибающих усилий. Такой способ применяют при изготовлении труб для самолётов, автомашин, морских судов и др.

При гибке труб с нагревом токами высокой частоты нагрев, гибка и охлаждение происходят непрерывно и последовательно в специальной высокочастотной установке типа трубогибочных станков. Установка допускает гибку труб диаметром от 95 до 300мм. Она состоит из двух частей - механической и электрической.

Развальцовка (вальцевание) труб заключается в расширении (раскатыва-нии) концов труб изнутри специальным инструментом (вальцовкой).

Процесс развальцовки состоит в том, что на конец трубы надевают фланец с выточенными в его отверстии канавки, затем в трубу вставляют вальцовку с роликами и вращают. Наиболее производительным является вальцевание на специальных вальцовочных машинах и различных механизмах.

Дефекты. При гибке металла дефектами чаще всего являются косые загибы и механические повреждения обработанной поверхности как результат непра-вильной разметки или закрепления деталей в тисках выше или ниже разме-точной линии, а также неправильного нанесения ударов.

При гибке труб следует соблюдать следующие условия:

тщательно следить за равномерностью вытягивания внешней стенки и посадки внутренней стенки трубы; учитывать, что вытягивания внешней стенки трубы происходит легче, чем посадка внутренней стенки;

трубу гнуть плавно, без рывков;

во избежания разрыва нельзя гнуть трубу и выправлять складки, если труба охладилась до светло - вишнёвого цвета (800 градусов), поэтому трубы больших диаметров гнут с многократным нагревом.

Безопасность труда. При гибке необходимо выполнять следующие требования безопасности: заготовку закреплять в тисках или других приспо-соблениях прочно; работать только на исправном оборудовании; Перед началом работы на гибочных станках ознакомиться с инструкцией; работу выполнять осторожно, чтобы не повредить пальцы рук; работать в рукавицах и застёгнутых халатах.

Резка металла

Резкой называют отделение частей (заготовок) от сортового или листового металла. Резка выполняется как со снятием стружки, так и без неё.

Сущность процесса резки ножницами заключается в отделении частей металла под действием пары режущих ножей. Разрезаемый лист помещают между верхним и нижним ножами. Верхний нож, опускаясь, давит на металл и разрезает его. Ножи изготовляют из сталей У7, У8; боковые поверхности лезвий закалены до HRCэ52…58, отшлифованы и остро заточены.

Резка ручными ножницами

Обыкновенные ручные ножницы применяются для резания стальных листов толщиной 0,5…1мм и листов из цветных металлов толщиной до 1,5мм. Ручные ножницы изготовляют с прямыми и кривыми режущими лезвиями.

По расположению режущей кромки лезвия ножницы делятся на правые (скос на каждой части режущей половины находится с правой стороны); левыми - (скос на каждой части режущей половины находится с левой стороны).

Длина ножниц равна 200, 250, 320, 360 и 400мм, а режущей части (от острых концов до шарнира) - соответственно 55…65, 70…82, 90…105, 100…120 и 110…130мм. Хорошо заточенные и отрегулированные ножницы должны резать бумагу.

Стуловые ножницы отличаются от обыкновенных большими размерами и применяются при резании листового металла толщиной до 3мм.

Стуловые ножницы малопроизводительны, при работе требуют значительных усилий, поэтому для резания больших партий листового металла их не применяют.

Ручные малогабаритные силовые ножницы служат для резки листовой стали толщиной до 2,5мм и прутков диаметром до 8мм. Ножи ножниц - сменные и прикреплены к рычагам на потайных заклёпках. Эти ножи являются сменными и вставляются в гнездо дисков. Для обрезки болтов (шпилек) во втулках одного из дисков имеется нарезка (несколько ниток), которая предохраняет резьбу болтов при обрезке от смятия.

Рычажные ножницы применяются для резания листовой стали толщиной до 4мм, алюминия и латуни - 6мм. Верхний шарнирно закреплённый нож приводится в действие от рычага. Нижний нож неподвижный.

Ножи изготавливают из стали У8 и закаливают до твёрдости HRCэ52…60. Углы заострения режущих граней равны 5…85 градусов.

Перед работой проверяют наличие смазки на трущихся поверхностях, плавность хода рычага, отсутствие зазора между режущими кромками.

Маховые ножницы широко используются для резки листового металла толщиной 1,5…2,5мм с пределом прочности 450 500 МПа (сталь, дюралюминий и т. д.). Этими ножницами режут металл значительной длины.

Ножницы с наклонными ножами (гильотинные) позволяют разрезать листовой металл толщиной до 32мм, листы размерами 1000…32000мм, реже - полосовой прокат,а также листовые неметаллические материалы.

Резка ножовкой

Ручная ножовка (пила) инструмент предназначенный для разрезания толстых листов полосового, круглого и профильного металла, а также для прорезания шлицев, пазов обрезки и вырезки заготовок по контуру и других работ.

Ножовочное полотно представляет собой тонкую и узкую стальную пластину с двумя отверстиями и с зубьями на одном или обеих рёбрах. Полотна изготовляют из сталей У10А и Х6ВФ, их твёрдость НRCэ61…64. В зависимости от назначения ножовочные полотна разделяются на ручные и машинные.

Размер (длина) ручного ножовочного полотна определяется по расстоянию между центрами отверстий под штифты, длина полотна для ручной пилы L=250…300мм, высота b=13 и 16мм, толщина h=0,65 и 0,8мм.

Для резки металлов различной твёрдости углы зубьев ножовочного полотна выполняют следующими: передний угол равен 0…12 градусов; а задний угол зубьев равен 35…40 градусов; угол заострения равен 43…60 градусов.

Для резки более твёрдых материалов применяют полотна, у которых угол заострения зубьев больше, для резания мягких материалов угол заострения меньше. Полотна с большим углом заострения более износоустойчивы.

Разводка зубьев ножовочного полотна. При резке ручной ножовкой в работе должно участвовать (одновременно резать металл) не менее двух - трёх зубьев. Во избежании заедания (заклинивания) ножовочного полотна в металле зубья разводят, чтобы ширина разреза, сделанного ножовкой, была много больше толщины полотна. Кроме того, это значительно облегчит работу.

Разводка ножовочного полотна должна заканчиваться на расстоянии не более 30мм от торца.

Подготовка к работе ножовкой. Перед работой ножовкой прочно закрепляют разрезаемый материал в тисках (уровень крепления должен соответствовать росту работающего). При длинных пропилах используют ножовочные полотна с крупным шагом зубьев, а при коротких - с мелким.

Ножовочное полотно устанавливают в прорези головки так, чтобы зубья были направлены от рукоятки, а не к ней. При этом сначала вставляют конец полотна в неподвижную головку и фиксируют его штифтом, затем вставляют второй конец полотна в прорезь подвижного штыря и также закрепляют штифтом. При этом из-за опасения разрыва полотна ножовку держат в удалении от лица. Степень натяжения полотна проверяют, легко нажимая на него пальцем сбоку; если полотно не прогибается, натяжение достаточно.

Положение корпуса работающего. При резке ручной ножовкой становятся перед тисками прямо, свободно и устойчиво, в пол оборота по отношению к губкам тисков или оси обрабатываемой заготовки. Ступни ног ставят так, чтобы образовали угол 60…70 градусов при определённом расстоянии между пятками.

Положение рук (хватка). Рукоятку обхватывают четырьмя пальцами правой руки так, чтобы она упиралась в ладонь; большой палец накладывают сверху вдоль рукоятки. Пальцы правой руки обхватывают гайку и подвижную головку ножовки.

Работа ножовкой. При резке ножовкой, как и при опиливании, должна соблюдаться строгая координация усилий (балансировка), заключающаяся в правильном увеличении нажима рук.

В процессе резки осуществляется два хода - рабочий, когда ножовка перемещается вперёд от работающего, и холостой, когда к работающему. При холостом ходе на ножовку не нажимают, в результате чего зубья только скользят, а при рабочем ходе обеими руками создают лёгкий нажим так, чтобы ножовка двигалась прямолинейно.

При работе ножовкой необходимо выполнять следующие правила:

Короткие заготовки резать на наиболее короткой стороне; при резке проката углового, таврового и швеллерного профилей лучше изменять положение заготовки, чем резать по узкой стороне;

в работе должно участвовать всё ножовочное полотно;

при резке не давать полотну нагреваться; для уменьшения трения полотна о стенки в пропиле заготовки периодически смазывать полотно минеральным маслом или графитовой смазкой, особенно пи резке вязких металлов;

латунь и бронзу разрезать только новыми полотнами, так как даже малоизношенные зубья не режут, а скользят;

в случае поломки или выкрашивания хотя бы одного зуба работу немедленно прекратить, удалить из пропила остатки сломанного зуба, полотно заменить новым или сточить на станке два - три соседних зуба; после этого можно продолжить работу.

Резка ножовкой круглого, квадратного, полосового и листового металла.

Резка круглого металла. Круглый металл небольших сечений режут ручными ножовками, а заготовки больших диаметров - на отрезных станках, приводных ножовках, дисковых пилах и др. Предварительно полотно смазывают маслом с помощью кисточки.

Для правильного начала реза на неразмеченной заготовке у места реза ставят ногтем большой палец левой руки и полотно ножовки приставляют вплотную к ногтю. Ножовку держат только правой рукой. Указательный палец этой руки вытягивают вдоль рукоятки сбоку, чем обеспечивается устойчивое положение заготовки во время резки.

Резка квадратного металла. Заготовку закрепляют в тисках и в месте будущего реза трёхгранным напильником делают неглубокий пропил для лучшего направления ножовки. Затем заготовку разрезают при горизонтальном положении ножовки. При очень глубоких резах левую руку переставляют, берясь за верх рамки.

Резка полосового металла. Полосовой металл рациональнее резать не по широкой, а по узкой стороне.

Резка ножовкой с поворотом полотна осуществляется при длинных (высоких) или глубоких резах, когда не удаётся довести рез до конца из - за того, что рамка ножовки упирается в торец заготовки и мешает дальнейшему пропиливанию. При этом можно изменить положение заготовки и, врезавшись в неё с другого конца, закончить резку. Можно резать ножовкой, у которой полотно переставляют на 90 градусов. Этим способом режут металл в деталях с замкнутыми контурами.

Резка тонкого и профильного металла. Заготовки, детали из тонкого листового металла зажимают между деревянными брусками по одной или несколько штук и разрезают вместе с брусками.

Резка по криволинейным контурам. Чтобы вырезать в металле (листе) фасонное окно (отверстие), просверливают или вырубают отверстие диаметром, равным ширине полотна ножовки или пилы лобзика.

Шлицы крупных размеров прорезают обыкновенными ножовками с одним или двумя (в зависимости от ширины шлицев) соединёнными вместе полотнами.

Резка труб ножовкой и труборезом

Перед резкой трубу размечают по шаблону, изготовленному из жести, изогнутой по трубе. Шаблон накладывают на место реза и чертилкой по окружности трубы наносят разметочные риски. Трубы разрезают ножовками и труборезами.

Резка ножовкой. Трубу зажимают в параллельных тисках в горизонтальном положении и режут по риске. При разрезании трубы ножовку держат горизон-тально, а по мере врезания полотна в трубу слегка наклоняют на себя. Если ножовку увило в сторону от разметочной риски, трубу поворачивают вокруг оси и режут по риске в новом месте.

Резка труборезом значительно производительнее, чем ножовками. Труборезы изготовляют трёх размеров: № 1 - для резания труб диаметром ј…3/4”; № 2 - 1…2Ѕ”; № 3 - 3…4”.

Резание осуществляют так. У установленного на трубе трубореза поворачивают рукоятку на ј оборота, поджимая подвижный ролик к поверх-ности трубы так, чтобы линия разметки совпала с острыми гранями роликов. Труборез вращают вокруг трубы, перемещая подвижный ролик до тех пор, пока стенки трубы не будут полностью прорезаны.

Длину отрезанных труб проверяют линейкой, а плоскость реза по отно- шению к наружной стенке - угольником. Если надо получить ровную, без значительных заусенцев поверхность в месте реза, применяют труборез конструкции А.С. Мисюты. Это обычный трёхроликовый труборез, между роликами которого на рычаге в специальной оправе укреплён резец (вылет его можно регулировать), ускоряющий процесс резания.

Механизированная резка

Механизированная резка осуществляется с помощью различных механических, электрических и пневматических ножовок и ножниц, дисковых пил или другого универсального или специального оборудования.

Ножовочные пилы (приводные ножовки) применяют для резки сортового и профильного металла. Ножовочная пила 872А, имеющая электрический и гидравлический приводы, точность обработки на таком станке составляет +2… -2мм, шероховатость поверхности Ra=20мкм (Rz=80мкм).

Зажимные тиски. Тиски с плоскими губками служат для закрепления заготовок больших сечений - от 40 до 250мм, с V - образными губками до 120мм. Эти тиски являются поворотными, в них разрезаемый материал закрепляют под углом 45 градусов.

Установка ножовочного полотна. Полотно устанавливают одним концом на штифт неподвижно укреплённой планки пильной рамы так, чтобы зубья полотна были направлены в сторону рабочего хода. Ножовочную плиту налаживают для резки твёрдых металлов на 85, а для резки мягких металлов - на 110 двойных ходов в минуту.

Приступая к разрезанию металла на пиле рукоятку крана гидропривода устанавливают в положение “Спуск“ и включают электродвигатель. Затем рукоятку перемещают по направлению к положению “Быстрое действие“ и устанавливают желаемую подачу резания.

Ручные электрические ножницы С - 424 вибрационного типа состоят из электродвигателя, редуктора с эксцентриком и рукоятки. Зазор между ножами устанавливают в зависимости от толщины разрезаемого металла по таблицам и проверяют щупом (при толщине 0,5…0,8мм, зазор равен 0,03…0,048мм, при толщине 1…1,3мм - 0,06…0,08мм, при толщине 1,6…2мм - 0,1…0,13мм).

Пневматические ножницы предназначены для прямолинейной и криволинейной резки металла и приводятся в действие пневматическим ро-торным двигателем. Наибольшая толщина разрезаемого стального листа средней твёрдости составляет 3мм, наибольшая скорость резания - 2,5м/мин, число двойных ходов ножа в минуту - 1600.

Пневматическая ножовка приводится в действие сжатым воздухом. Максимальная толщина разрезаемого металла равна 5мм, наименьший радиус - 50мм, скорость резания - 20м/мин.

Дисковая пневматическая пила применяется для резки труб непосредственно на месте сборки трубопроводов.

При использовании пневматической пилы на разрезаемых поверхностях труб не образуется наплывов и заусенцев.

Пневматическая пила допускает разрезание труб диаметром до50…64мм. Диаметр фрезы 190…220мм, частота её вращения - 150…200 об/мин.

Особые виды резки

Абразивная резка. Этот способ целесообразно применять для разрезания материалов самого различного профиля размером 200х200мм и труб диаметром до 600мм.

Основные достоинства разрезания абразивными дисками:

высокая производительность процесса;

возможность разрезания стали высокой твёрдости;

малая ширина реза, что снижает потери металла;

значительно более высокое качество поверхности реза, чем при других способах резки;

допуски по длине и перпендикулярности реза выдерживаются в более узких пределах.

Абразивные диски изготовляют из электрокорунда, карбида кремния и алмаза.

Дуговую резку применяют для резания лома, чугуна, цветных сплавов, удаления литников и прибылей в отливках, а также при отсутствии оборудования для газовой резки. Недостатком дуговой резки является неровность краёв реза, большая его ширина и образование наплывов металла.

При резке металла толщиной более 20мм применяются металлические электроды и переменный ток.

Резка металла под водой применяется при аварийно - восстановительных и судоподъёмных работах.

При газовой резке под водой применяют резаки особой конструкции, имеющие колпачки, надеваемые на режущую головку. При резке на глубине 20м в качестве горючего применяют ацетилен, а пи резке на глубине 20…40м - водород. С увеличением глубины повышают давление газа или сжатого возду- ха.

Безопасность труда. При резке металлов необходимо выполнять следующие требования безопасности:

оберегать руки от ранения о режущие кромки ножовки или заусеницы на металле;

следить за положением левой руки, поддерживая лист снизу;

не сдувать опилки и не удалять их руками во избежании засорения глаз или ранения рук;

не загромождать рабочее место ненужными инструментами и деталями;

не снимать и не смазывать движущиеся и вращающиеся части; не переводить ремень со ступени на ступень при работе ножовочного станка.

Опиливание металла

Общие сведения. Напильники.

Опиливанием называется операция по обработке металлов и других материалов снятием небольшого слоя напильниками вручную или на опиловочных станках.

С помощью напильников обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия любой формы, поверхности, расположенные под разными углами, и т. п. Припуски на опиливании оставляются небольшими - от 0,5 до 0,25мм. Точность обработки опиливанием составляет 0,2…0,05мм (в отдельных случаях - до 0,001мм).

Напильники. Напильник представляет собой стальной брусок определённого профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки (нарезки), образующие впадины и острозаточенные зубцы (зубья), имеющие в сечении форму клина. Напильники изготавливают из стали У10А, У13А, ШХ15, 13Х, после насекания подвергают термической обработке.

Напильники подразделяют по размеру насечки, её форме, по длине и форме бруска.

Виды и основные элементы насечек. Насечки на поверхности напильника образуют зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала.

Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов и сплавов с незначительным сопротивленим резанию, а также неметаллических материалов. Одинарная насечка наносится под углом 25 градусов к оси напильника.

Напильники с двойной (перекрёстной) насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твёрдых материалов с большим сопротивлением резанию.

Напильники с рашпильной (точечной) насечкой (рашпили) применяют для обработки очень мягких металлов и неметаллических материалов - кожи, резины и др.

Рашпильная (точечная) насечка получается вдавливанием металла специальными зубилами.

Напильники с дуговой насечкой применяют при обработке мягких металлов.

Дуговую насечку получают фрезерованием; она имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.

Классификация напильников

По назначению напильники подразделяют на следующие группы: общего назначения; специального назначения; надфили; рашпили; машинные.

Напильники общего назначения предназначены для общеслесарных работ. По числу n насечек (зубьев), приходящихся на 10мм длины, напильники подразделяются на шесть классов, а насечки имеют номера 0, 1, 2, 3, 4, и 5;

первый класс с насечкой № 0 и 1 (n = 4…12), называют драчёвыми;

второй класс с насечкой № 2 и 3 (n = 13…24) называют личными;

третий, четвёртый и пятый класс с насечкой № 4 и 5 (n =24…28), называют бархатными.

Напильники делятся следующие типы:

А - плоские, Б - плоские остроносые напильники применяются для опиливания наружних или внутренних плоских поверхностей;

В - квадратные напильники используются для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий;

Г - трёхгранные напильники служат для опиливания острых углов, равных 60 градусов и более, как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках;

Д - круглые напильники используются для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей небольшого радиуса;

Е - полукруглые напильники с сегментным сечением применяют для обработки вогнутых криволинейных поверхностей значительного радиуса и больших отверстий (выпуклой стороной);

Ж - ромбические напильники применяют для опиливания зубчатых колёс, дисков и звёздочек;

З - ножовочные напильники служат для опиливания внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трёхгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях.

Плоские, квадратные, трёхгранные, полукруглые, ромбические и ножовочные напильники изготовляют с насеченными и нарезанными зубьями.

Ромбические и ножовочные напильники изготовляют только с насечками № 2, 3, 4 и 5 длиной соответственно 100…250мм и 100… 315мм.

Напильники специального назначения для обработки цветных сплавов в отличие от слесарных напильников общего назначения имеют другие, более рациональные для данного конкретного сплава углы наклона насечек и более глубокую и острую насечку, что обеспечивает высокую производительность и стойкость напильников.

Напильники для обработки бронзы, латуни и дюралюминия имеют двойную насечку - верхняя выполнена под углами 45, 30 и 50 градусов, а нижняя - соответственно под углами 60, 85 и 60 градусов. Маркируют напильники буквами ЦМ на хвостовике. А также бывают для обработки изделий из лёгких сплавов и неметаллических материалов, тарированные и алмазные напильники.

Надфили - это небольшие напильники, применяются для лекальных, граверных, ювелирных работ, а также для зачистки в труднодоступных местах (отверстий, углов, коротких участков профиля и др.).

Изготовляют надфили из стали У13 или У13А (допускается У12 или У12А). Длина надфилей установлена равной 80, 120 и 160мм.

В зависимости от количества насечек, приходящиеся на каждые 10мм длины, надфиля разделяются на пять типов - № 1, 2, 3, 4 и 5. Надфили имеют на руко- ятке наносимые номера насечки: № 1 - 20…40; № 2 - 28…56; № 3, 4 и 5 - 40…112 насечек на 10мм длины.

Алмазные надфили применяют для обработки твёрдосплавных материалов, различных видов керамики, стекла, а также для доводки режущего твёрдосплавного инструмента. При обработке надфилями получают поверхности с шероховатостью Ra 0,32…0,16.

Рашпили предназначены для обработки мягких металлов (свинец, олово, медь и др.) и неметаллических материалов (кожа, резина, древесина, пластические массы), когда обычные напильники непригодны. В зависимости от профиля рашпили бывают тупоносые и остроносые, а также круглые и полукруглые с насечкой № 1 и 2 длиной 250…350мм.

Виды опиливания

Опиливание наружных плоских поверхностей начинают с проверки припуска на обработку, который мог бы обеспечить изготовление детали в соответствии с чертежом. При опиливании плоских поверхностей используют плоские напильники - драчёвый и личной. Опиливание ведут перекрёстными штрихами. Параллельность сторон проверяют штангенциркулем, а качество опиливания - поверочной линейкой в различных положениях (вдоль, поперёк, по диагонали).

Лекальные линейки служат для проверки прямолинейности опиленных поверхностей на просвет и на краску. При проверке прямолинейности на просвет лекальную линейку накладывают на контролируемую поверхность и по размеру световой щели устанавливают, в каких местах имеются неровности.

Опиливание поверхностей угольника, расположенных под прямым углом, связано с пригонкой внутреннего угла и сопряжено с некоторыми трудностями.

Опиливание конца стержня на квадрат начинают с опиливания грани, размер проверяют штангенциркулем.

Безопасность труда. При опиловочных работах необходимо выполнять следующие требования безопасности:

при опиливании заготовок с острыми кромками нельзя поджимать пальцы левой руки под напильником при обратном ходе;

образовавшуюся в процессе опиливания стружку необходимо сметать с верстака волосяной щёткой; строго запрещается сбрасывать стружку обнажёнными руками, сдувать её или удалять сжатым воздухом;

при работе следует пользоваться только напильниками с прочно насаженными рукоятками; запрещается работать напильниками без рукояток или напильниками с треснутыми, расколотыми рукоятками.

Сверление

Сверлением называется образование снятием стружки отверстий в сплошном материале с помощью режущего инструмента - сверла. Сверление применяют для получения отверстий не высокой степени точности, и для получения отверстий под нарезание резьбы, зенкирование и развёртыва-ния.

Сверление применяется:

для получения неответственных отверстий невысокой степени точности и значительной шероховатости, например под крепёжные болты, заклёпки, шпильки и т.д.;

для получения отверстий под нарезание резьбы, развёртывания и зенкерование.

Сверление можно получить отверстие с точностью по 10-му, в отдельных случаях - по 11-му квалитету и шероховатостью поверхности Rz 320…80.

Свёрла бывают различных видов (рис. а-и) и изготовляются из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также оснащаются пластинками из твёрдых сплавов.

Сверло имеет две режущих кромки. Для обработки металлов различной твёрдости, применяют свёрла с различным углом наклона винтовой канавки. Для сверления стали пользуются свёрлами с углом наклона канавки 18…30 градусов, для сверления лёгких и вязких металлов - 40…45 градусов, при обработки алюминия, дюралюминия и электрона - 45 градусов.

Хвостовики у спиральных свёрл могут быть коническими и цилиндрическими. Конические хвостовики имеют свёрла диаметром 6…80мм. Эти хвостовики образуются конусом Морзе.

Шейка сверла, соединяющая рабочую часть с хвостовиком, имеет меньший диаметр, чем диаметр рабочей части.

Свёрла бывают оснащённые пластинками из твёрдых сплавов, с винтовыми, прямыми и косыми канавками, а также с отверстиями для подвода охлаждающей жидкости, твёрдосплавных монолитов, комбинированных, центровочных и перовых свёрл. Эти свёрла изготовляют из инструментальных углеродистых сталей У10, У12, У10А и У12А, а чаще - из быстрорежущей стали Р6М5.

Заточка спиральных свёрл

Чтобы повысить стойкость режущего инструмента и получить чистую поверхность отверстия, при сверлении металлов и сплавов пользуются охлаждающей жидкостью (см. ниже).

материал жидкость

Сталь Мыльная эмульсия или смесь минерального и

жирных масел

Чугун Мыльная эмульсия или обработка всухую

Медь Мыльная эмульсия или сурепное масло

Алюминий Мыльная эмульсия или обработка всухую

Дюралюминий Мыльная эмульсия, керосин с касторовым или

сурепным маслом

Силумин Мыльная эмульсия или смесь спирта со

скипидаром

Резина, эбонит, фибра Обработка всухую

Заточку выполняют в защитных очках (если на станке нет прозрачного экрана).

Угол заточки существенно влияет на режим резания, стойкость сверла и, следовательно, на производительность. Качество заточки свёрл проверяют специальными шаблонами с вырезами. Шаблон с тремя вырезами позволяет проверять длину режущей кромки, угол заточки, угол заострения, а также угол наклона поперечной кромки.

Для улучшения условий работы свёрл применяют специальные виды заточки (табл. 1).

Особенности сверления труднообрабатываемых сплавов и пластмасс

Сверление жаропрочных сталей осуществляется при обильном охлаждении 5%-ной эмульсией или водным раствором хлористого бария с добавкой 1% нитрата натрия.

Сверление лёгких сплавов требует особого внимания. Свёрла для обработки магниевых сплавов имеют большие передние углы; малые углы при вершине (24…90 градусов); большие задние углы (15 градусов). Для обработки алюминиевых сплавов свёрла имеют большие углы при вершине (65…70 градусов), угол наклона винтовых канавок (35…45 градусов), задний угол равен 8…10 градусов.

Сверление пластмасс можно производить любыми видами свёрл, однако нужно учитывать их механические свойства. При сверлении одних для охлаждения используют воздух, другие охлаждают 5%-ным раствором эмульсола в воде. Чтобы выходная сторона при сверлении не крошилась, под неё подкладывают жёсткую металлическую опору. Сверление пластмасс выполняется только остронаточенными резцами.

Безопасность труда. При работе на сверлильном станке необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

правильно установить, надёжно закрепить заготовку на столе станка и не удерживать их руками в процессе обработки;

не оставлять ключа в сверлильном станке после смены режущего инструмента;

пуск станка производить только при твёрдой уверенности в безопасности работы;

не браться за вращающийся режущий инструмент и шпиндель;

не вынимать рукой сломанных режущих инструментов из отверстия, пользоваться для этого специальными приспособлениями;

для удаления сверлильного патрона, сверла или переходной втулки из шпинделя пользоваться специальным ключом либо клином;

не передавать и не принимать каких-либо предметов через работающий станок;

не работать на станке в рукавицах;

не опираться на станок во время его работы.

Зенкерование, зенкование и развёртывание отверстий

Зенкерованием называется процесс обработки зенкерами цилиндрических и конических необработанных отверстий в деталях, полученных литьём, ковкой штамповкой, сверлением, с целью увеличения их диаметра, качества поверхности, повышения точности (уменьшение конусности, овальности).

Зенкеры. По внешнему виду зенкер напоминает сверло, но имеет больше режущих кромок (три - четыре) и спиральных канавок. Работает зенкер как сверло, совершая вращательное движение вокруг оси, а поступательное - вдоль оси отверстия. Зенкеры изготавливают из быстрорежущей стали; они бывают двух типов - цельные с коническим хвостиком и насадные. Первые для предварительной, а вторые для окончательной обработки отверстий.

При зенкеровании деталей из стали, меди, латуни, дюралюминия применяют охлаждение мыльной эмульсией

Для получения правильного и чистого отверстия припуски на диаметр под зенкерование должен составлять 0,05 диаметра (до 0,1мм).

Зенкование - это процесс обработки специальным инструментом цилиндрических или конических углублений и фасок просверленных отверстий под головки болтов, винтов и заклёпок.

Инструмент для зенкования. Основной особенностью зенковок по сравнению с зенкерами является наличие зубьев на торце и направляющих цапф, которыми зенковки вводятся в просверленное отверстие.

Зенковки бывают; цилиндрическая имеющая направляющую цапфу, рабочую часть, состоящую из 4…8 зубьев и хвостовика; коническая имеет угол конуса при вершине 30, 60, 90 и 120 градусов; державка с зенковкой и вращающимся ограничителем позволяет зенковать отверстия на одинаковую глубину, что трудно достичь при пользовании обычными зенковками; ценковки в виде насадных головок, имеют торцевые зубья, используют их для обработки бобышенк под шайбы, упорные кольца и гайки. Крепление зенковок и ценковок не отличается от крепления свёрл.

Развёртывание отверстий.

Развёртывание - это процесс чистовой обработки отверстий, обеспечивающий точность по 7…9-му квалитетам и шероховатость поверхности Ra 1,25…0,63.

Развёртки - это инструмент для развёртывания отверстий ручным или машинным способом. Развёртки, применяемые для ручного развёртывания, называются ручными (рис. а, б), а для станочного развёртывания - машинными (рис. в).

По форме обрабатываемого отверстия развёртки подразделяют на цилиндрические и конические. Ручные и машинные развёртки состоят из трёх основных частей: рабочей, шейки и хвостовика. У ручных развёрток обратный конус составляет 0,05…0,1мм, а у машинных - 0,04…0,3мм.

Машинные развёртки изготовляют с равномерным распределением зубьев по окружности. Число зубьев развёрток чётное - 6, 8, 10 и т.д. Чем больше зубьев, чем выше качество обработки.

Ручные и машинные развёртки выполняют с прямыми (прямозубые) и винтовыми (спиральные) канавками (зубьями).

Развёртки подразделяются на несколько видов:

ручные цилиндрические развёртки;

машинные развёртки с коническим и цилиндрическим хвостиком;

машинные насадные развёртки и со вставными ножами;

машинные развёртки с квадратной головкой;

машинные развёртки, оснащённые пластинками из твёрдого сплава;

раздвижные (регулируемые) машинные развёртки.

Приёмы развёртывания

Развёртыванию всегда предшествует сверление и зенкерование отверстий. Глубина резания определяется толщиной срезаемого слоя, составляющей половину припуска на диаметр. При этом нужно иметь в виду, что для отверстий диаметром не более 25мм под чёрное развёртывание оставляют припуск 0,01…0,15мм, под чистовое - 0,05…0,02мм.

Ручное развёртывание. Приступая к развёртыванию, прежде всего следует:

выбрать соответствующую развёртку, затем убедиться, что на режущих кромках нет выкрошившихся зубьев или забоин;

осторожно установить в отверстие развёртку и проверить её положение по угольнику 90 градусов; убедившись в перпендикулярности оси, в отверстие вставляют конец развёртки так, чтобы её ось совпала с осью отверстия; вращение осуществляют только в одном направлении, так как при вращении в обратном направлении может искрошиться лезвие.

Для последовательности обработки отверстия диаметром 30мм в стальной детали по 6…7-му квалитету:

I - сверление отверстия диаметром 28мм;

II - зенкерование зенкером диаметром 29,6мм;

III - развёртывание черновой развёрткой диаметром 29,9мм;

IV - развёртывание чистовой развёрткой диаметром 30мм.

Обработка конических отверстий. -Вначале обрабатывают отверстие ступенчатым зенкером, затем применяют развёртку со стружколомающими канавками и далее - коническую развёртку с гладкими режущими лезвиями.

Дефекты. Основные дефекты при развёртывании, причины их возникновения и способы их устранения.

Безопасность труда. При развёртывании отверстий необходимо выполнять те же требования безопасности, что и при сверлении.

Нарезание резьбы

Понятие о резьбе. Образование винтовой линии

Нарезанием резьбы называется её образование снятием стружки (а также пластическим деформированием) на наружных или внутренних поверхностях заготовок деталей.

Резьба бывает наружной и внутренней. Деталь (стержень) с наружной резьбой называется винтом, а с внутренней - гайкой. Эти резьбы изготавливаются на станках или вручную.

Основные элементы резьбы

• 1 - профиль резьбы
• 2 - вершина резьбы
• 3 - впадина резьбы

Н - высота резьбы

S - шаг резьбы

Y - угол резьбы

D1 - внутренний

D2 - наружный

D3 - вершина

Профиль резьбы

Профиль резьбы зависит от формы режущей части инструмента, с помощью которого нарезается резьба.

• А) цилиндрическая треугольная резьба. Это крепёжная резьба, нарезается на шпильках - гайка, болтах.
• Б) прямоугольная резьба имеет прямоугольный (квадратный) профиль. Трудна в изготовлении, непрочна и применяется редко.
• В) трапецеидальная ленточная резьба имеет сечение в виде трапеции с углом профиля, равным 30 градусам. Применяется для передачи движений или больших усилий в металлорежущих станках (ходовые винты, домкраты, прессы и т.д.)
• Г) упорная резьба имеет профиль в виде неравнобокой трапеции с рабочим углом при вершине, равным 30 градусам. Основания витков закруглены, что обеспечивает в опасном сечении прочный профиль.
• Д) круглая резьба имеет профиль, образованный двумя дугами, сопряжён-ными с небольшими прямолинейными участками, и углом, равным 30 градусам. В машиностроении эта резьба применяется редко, её применяют в соединениях подвергающихся сильному износу (арматура пожарного трубо-провода, вагонные стяжки, крюки грузоподъёмных машин и т.д.).

Резьба может быть левая и правая, по числу ниток резьбы разделяют на одноходовые и многоходовые.

Основные типы резьб и их обозначение. В машиностроении, как правило, применяют три системы резьб - метрическую, дюймовую и трубную.

Метрическая резьба имеет треугольный профиль с плоскосрезанными вершинами, и шаг выражен в миллиметрах, они делятся на резьбы с нормальным шагом М20 (число - наружный диаметр резьбы), с мелким шагом М20х1,5 (число - наружный шаг резьбы). Их применяют как крепёжные: с нормальным шагом - при значительных нагрузках и для крепёжных деталей (гаек, болтов, винтов), с мелким шагом - при малых нагрузках тонких регулировках.

Дюймовая резьба имеет треугольный плоскосрезанный профиль с углом 55 градусов (резьба Витворта) или 60 градусов (резьба Селлерса). Все размеры этой резьбы выражаются в дюймах (1”=25,4мм). Шаг выражается числом ниток (витков) на длине одного дюйма с диаметрами от 3/16 до 4” и числом ниток на 1”, равным 24…3.

Трубная цилиндрическая резьба стандартизована, представляет собой мелкую дюймовую резьбу, но в отличие от последней сопрягается без зазоров и имеет закруглённые вершины.

Стандартизованы трубные резьбы диаметрами от 1/8 до 6” с числом ниток на одном дюйме от 28 до 11.

Инструмент для нарезания резьб.

Общие свединия. Резьбы на деталях получают на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также накатыванием, т. е. методом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные головки. Иногда резьбу нарезают вручную.

Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную - плашками, прогонками и другими инструментами.

Инструмент для нарезания внутренней резьбы. Метчики. Метчики делят: по назначению - на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы - для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции - на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.

В комплект, состоящий из трёх метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (рис. I, II, III).

Метчик состоит из следующих частей: рабочая часть - винт с продольными канавками служит для нарезания резьб. Рабочая часть состоит из заборной (или режущей) части - она производит основную работу при нарезании и калибрующей (направляющей) части - резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью - она направляет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие; хвостовик-стержень служит для закрепления метчика в патроне или воротке.

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями имеющие форму клина.

Режущими кромками называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки стыкованными поверхности рабочей части.

Сердцевина - это внутренняя часть тела метчика. Метчики для нарезания резьб в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающиеся путём удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы.

Метчики имеют разную конструкцию в зависимости от которой бывают цилиндрической конструкции и конической. В комплект, состоящий из трёх метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики, которые имеют разные диаметры и снимают разное количество металла (стружки). Черновой - до 60% металла; средний метчик до 30% металла; чистовой метчик ещё до 10%, после него резьба имеет полный профиль.

По точности нарезаемой резьбы метчики делятся на четыре группы - С, D, Е и Н. Метчики группы С - самые точные, группы Е и Н - менее точные с не шлифованным профилем зубьев. Группа С и D - со шлифованным профилем зубьев; ими нарезают высококлассные резьбы.

Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб в сквозных и глухих отверстиях всех размеров.

Машинные метчики применяют для нарезания на станках резьб в сквозных и глухих отверстиях. Они бывают цилиндрическими и коническими.

Гаечные метчики служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один рабочий ход вручную или станке. Они выполняются однокомплектными, имеют длинные режущую часть и хвостовик.

Также бывают метчики плашечные, маточные, специальные, бесканавочные, комбинированные, метчики с винтовыми канавками все они отличаются друг от друга формой и местом применения.

Воротки. При нарезании резьб вручную, режущий инструмент вращают с помощью воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.

Нерегулируемые воротки имеют одно или три отверстия; в регулируемых воротках есть регулируемое отверстие для вращения метчика при нарезании резьб в труднодоступных местах.

Тарированный вороток состоит из корпуса, пружины и втулки и применяется для нарезания резьб в глубоких и глухих местах.

Универсальный вороток предназначен для закрепления плашек с наружним диаметром 20мм, всех видов метчиков и развёрток, имеющих хвостовики квадратного сечения со сторонами до 8мм. Для закрепления плашек в корпусе универсального воротка имеется гнездо. Плашка закрепляется винтами.

Нарезание внутренней и наружной резьб.

Для нарезания внутренней резьбы, применяют различного вида метчики, а для наружной резьбы применяют плашки различных видов.

Подбор свёрл для сверления отверстий под резьбу. При нарезании резьбы материал частично “выдавливается”, поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше, чем внутренний диаметр резьбы.

Диаметр сверла для сверления отверстий под метрическую и трубную резьбу определяют по справочным таблицам и вычисляют по формуле

dc=d-KcP, где dc - диаметр сверла, мм; Kc - коэффициент, зависящий от разбивки отверстия, берётся по таблицам; d - номинальный диаметр резьбы, мм; обычно Kc=1…1.08; P - шаг резьбы, мм.

Размеры воротка для внутренней резьбы. Общую длину и диаметр рукоятки воротка определяют по установленным практикой формулам: L=20D+100; d=0.5D+5, L - длина воротка, мм; D - диаметр метчика, мм; d - диаметр рукоятки воротка, мм.

Смазывание резьбонарезного инструмента. Смазка, предложенная Г.Д. Петровым, даёт возможность получения высококачественной резьбы с наименьшими затратами труда. Она имеет следующий состав (%): олеиновая кислота - 78, стеариновая кислота - 17, сера тонкого полома - 5. Инструментом, смазанным этой пастой, легко нарезается резьба в отверстиях деталей, подвергнутых закалке до HRCЭ 38…42.

Наружную резьбу нарезают плашками вручную и на станках. В зависимости от конструкции плашки подразделяют на круглые, накатные, раздвижные (при-зматические).

Дефекты. Наиболее часто встречаются при резьбонарезании дефекты, различных видов (рваная, тугая, ослабленная, тупая, срыв резьбы и т.д.).

Способ удаления сломанных метчиков

При поломке метчик удаляют из отверстия несколькими способами.

Если из отверстия торчит обломок метчика, то выступающую часть захватывают плоскогубцами или ручными тисочками и вывёртывают обломок из отверстия.

Когда сломан метчик из быстрорежущей стали, деталь с обломком метчика нагревают в муфельной или нефтяной печи и дают остыть вместе с печью.

Если деталь очень большая и её нагрев связан со значительными трудностями, применяют следующие способы:

• 1) с помощью специальной оправки, имеющей на торце три выступа (рожки);
• 2) с помощью специального зенкера;
• 3) путём приварки электродом планки на обломок метчика, сломанного в детали из силумина;
• 4) с помощью ключа, надеваемого на квадратный конец специальной оправки, приваренной к поломанному метчику;
• 5) путём травления метчика, сломанного в детали из алюминиевого сплава.

Безопасность труда. При нарезании резьбы метчиком на станке следует руководствоваться требованиям безопасности, на сверлильных станках. При нарезании резьбы метчиками и плашками вручную в деталях с сильно выступающими острыми частями следят за тем, чтобы при повороте воронка не поранить руки.

Клёпкой называется процесс соединения двух или нескольких деталей с помощью заклёпок. Этот вид соединения относится к группе не разъёмных, так как разъединение склёпанных деталей возможно только путём разрушения заклёпки.

Заклёпочные соединения применяются при изготовлении металлических конструкций мостов, ферм, рам, балок, а также в самолётостроении, котлостроении, судостроении и т. д.

Процесс клёпки состоит из основных операций:

образование отверстия под заклёпку в соединяемых деталях сверлением или пробивкой;

зенкование гнезда под закладную головку заклёпки (при клёпке заклёпками с потайной головкой);

вставка заклёпки в отверстие;

образование замыкающей головки заклёпки, т. е. собственно клёпка.

Клёпка делится на холодную, выполняемую без нагрева заклёпок, и горячую,

при которой стержень заклёпки перед постановкой нагревают до 1000…1100 градусов.

Холодная или горячая клёпка производится в зависимости от диаметра заклёпок:

до d = 8мм - только холодная;

при d = 8…12мм - как горячая так и холодная;

при d > 12мм - только горячая.

В зависимости от инструмента и оборудования, а также нанесения ударов или давления на заклёпку различают три вида клёпки - ударную ручными инструментами; ударную с помощью клепальных пневмолотков; прессовую с помощью клепальных прессов или скоб.

Заклёпочные соединения имеют ряд недостатков: увеличение массы клёпанных конструкций; ослабление склёпываемого материала в местах образования отверстий под заклёпки; увеличение технологических операций.

Различают клёпку на ручную, механизированную и машинную.

Типы заклёпок

Заклёпка - это цилиндрический металлический стержень с головкой определённой формы. Головка заклёпки, высаженная заранее, т. е. изготовленная вместе со стержнем, называется закладной, а образующаяся во время клёпки из части стержня, выступающего над поверхностью склёпываемых деталей, - замыкающей.

По форме головок различают заклёпки: (а)- с полукруглой высокой головкой со стержнем диаметром 1…36мм и длиной 2…180мм; (б)- с полукруглой низкой головкой со стержнем диаметром 1…10мм и длиной 4…80мм; (в)- плоской головкой со стержнем диаметром 2…36мм и длиной 4…180мм; (г)- с потайной головкой со стержнем диаметром 1…36мм и длиной 2…180мм; (д)- с полупотайной головкой со стержнем диаметром 2…36мм и длиной 3…210мм.

Заклепки изготовляют из материалов с хорошей пластичностью, - сталей (Ст2, Ст3, стали 10 и 15), меди (МЗ, МТ), латуни (Л63), алюминиевых сплавов (АМr5П, Д18, АД1), нержавеющей стали (Х18Н9Т), легированной стали(09Г2).

Заклёпки выполняются из того же материала, что и соединяемые детали.

Взрывные заклёпки имеют в свободном конце стержня углубление (камеру), заполняемую взрывчатым веществом, защищённое от влаги слоем лака.

Клёпку взрывными заклёпками осуществляют в тех случаях, когда невозможно сделать замыкающую головку.

Клёпка трубчатыми заклёпками заключается в установке заклёпки с полым стержнем в отверстие, затем заклёпку осаживают пистонницей, тем самым подтягивая детали друг к другу и расклёпывают.

Заклёпки с сердечниками имеют полый стержень (пистон), в который помещён сердечник с утолщённой частью на конце. Процесс клёпки выполняется с помощью клещей или ручного пресса путём протягивания сердечника сквозь пистон и впрессовывания его в стенки отверстия, а при дальнейшем протягивании замыкающая головка входит в пистон и развальцовывает его.

Заклёпки ЦАГИ состоят из двух частей - пистона и сердечника (из стали 30ХМА), который закаливается.

Виды заклёпочных швов

Место соединения деталей заклёпками называется заклёпочным швом, которые делятся на три вида.

Прочный шов имеет несколько рядов заклёпок и применяется при клёпке балок, колонн, мостов и т. д.

Плотный шов применяют для герметических конструкций (резервуаров не подвергающихся высоким давлениям) при небольших нагрузках. Для герметичности шва используют прокладки из пропитанной олифой бумаги или ткани. Выполняют клёпку холодным способом.

Прочноплотный шов выполняют горячей клёпкой с помощью клепальных машин с последующей подчеканкой головок заклёпок и кромкой листов. Заклёпочные швы делятся на однорядные, двухрядные и многорядные, а в зависимости от расположения заклёпок - на параллельные и шахматные.

При ручной клёпке применяют слесарные молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки, натяжки и чеканы.

Выбор заклёпок. Независимо от применяемых инструментов и приспособлений склёпываемые детали располагают таким образом, чтобы закладные головки заклёпок находились сверху. Это позволяет вставлять заклёпки предварительно.

Необходимое количество, диаметр и длину заклёпок определяют расчётным путём.

Длина l(мм) стержня заклёпки для образования замыкающей потайной головки определяется по формуле l=S+(0,8…1,2)d, где S - толщина склёпываемых листов, мм; d - диаметр заклёпки, мм.

Для образования полукруглой замыкающей головки l=S+(1,2…1,5)d.

По расчётному значение подбирают ближайшее большее значение из числа длин заклёпок, предусмотренных стандартом.

Расстояние от центра до края склёпываемых листов должно составлять 1,5d.

Диаметр отверстия должен быть больше диаметра заклёпки.

Диаметр заклёпки, мм…. 2 2,3 2,6 3 3,5 4 5 6 7 8

Диаметр отверстия, мм…2,1 2,4 2,7 3,1 3,6 4,1 5,2 6,2 7,2 8,2

Виды и методы клёпки. Различают два вида клёпки - с двусторонним подходом, когда имеется свободный доступ к замыкающей, так и закладной головке, и с односторонним подходом, когда доступ к замыкающей головке невозможен.

Различают два метода клёпки: прямой, когда удары молотком наносятся по стержню со стороны вновь образуемой замыкающей головки; обратный, когда удары молотком наносят по закладной головке. Этот метод применяется при затруднённом доступе к замыкающей головке.

Способ клёпки Таумель. Головка Таумель, в которой помещается обжимка, вращается вокруг оси заклёпочного стержня, образуя замыкающую головку постепенной деформацией материала.

Клёпку крупногабаритных деталей производят механизированным способом или машинным, применяя пневматические молотки или клепальные машины, пресса, как ручные, так и стационарные.

Способ обработки металла давлением, при котором на заготовку наносят неглубокий рельеф сильным нажатием инструмента (чекана), называется чеканкой. Чеканка применяется для уплотнения швов при клёпке с использованием прокладок из парусины, пропитанной жидким суриком или тонкую стальную сетку, обмазанную специальной замазкой (шеллак и белила на древесном спирте).

Чеканы имеют разнообразную форму бойка, плоскую, закруглённую, острокромочную и тупокромочную.

Шабрение

Общие сведения. Шабрение.

Шабрением называется операция по снятию (соскабливанию) с поверхностей деталей очень тонких частиц металла специальным режущим инструментом - шабером. Цель шабрения - обеспечение плотного прилегания сопрягаемых поверхностей и герметичность соединения. Шабрением обрабатывают прямолинейные и криволинейные поверхности вручную и на станках.

За один рабочий ход шабером снимается слой металла толщиной 0,005…0,007мм. Шабрением достигается высокая точность (до 30 несущих пятен в квадрате 25х25мм) и шероховатость поверхности не более Ra 0,32.

Его широко применяют в инструментальном производстве как окончательный процесс обработки незакалённых поверхностей.

Шаберы - металлические стержни различной формы с режущими кромками. Изготовляют их из инструментальных углеродистых сталей У10 и У12А. Режущий конец шабера закаливают без отпуска до твёрдости HRCэ 64…66.

По форме режущей части шаберы делятся на плоские, трёхгранные, фасонные; по числу режущих концов (граней) - на односторонние и двусторонние; по конструкции - на цельные и со вставными пластинками.

Плоские шаберы применяют для шабрения плоских поверхностей - открытых пазов, канавок и т. д. Длина плоских двухсторонних шаберов составляет 350…400мм. Ширина шабера для грубого шабрения принимается равной 20…25мм, для точной - 5…10мм. Толщина конча режущей части колеблется от 2 до 4мм. Угол заострения у шаберов для чернового шабрения принимают равным 70…75 градусов, для - чистового 90 градусов.

Двухсторонний плоский шабер благодаря наличию двух режущих концов имеет большой срок службы.

Трёх- и четырёхгранные шаберы принимают для шабрения вогнутых и цилиндрических поверхностей. Трёхгранные шаберы имеют длину 190, 280, 380 и 510мм.

Универсальный шабер со сменными режущими пластинками состоит из корпуса, держателя, рукоятки, зажимного винта, сменной режущей пластинки из быстрорежущей стали или твёрдого сплава.

Дисковый шабер используют для шабрения широких плоскостей. Диск диаметром 50…60мм и толщиной 3…4мм затачивают на круглошлифовальном станке. Таким образом используется весь диск шабера, что повышает произво-дительность труда.

Заточка. Часто угол заострения режущей части шабера для стали принимают равным 75…90 градусов. Углы заточки шабера для обработки чугуна и бронзы 75…100 градусов, для чернового шабрения мягких металлов 35…40 градусов.

После заточки на лезвии шабера образуются заусеницы и неровности, поэтому лезвие доводят, осуществляя на абразивных брусках зернистостью 90 и ниже. Для точного шабрения и окончательной доводки режущей части шабера принимают пасты ГОИ. В среднем за 7 ч работы шабер доводят 4…6 раз в зависимости от характера шабрения и обрабатываемого материала.

Перед шабрением выявляют неровности поверхностей путём их окраши-вания смесью машинного масла с лазурью. Лазурь можно заменить сажей, замешанной на смеси автола с керосином.

Краску наносят на поверхность плиты тампоном из чистых льняных тряпок, сложенных в несколько слоёв. Удобно проводить окрашивания изготовленным из чистого полотна (холста) мешочком, в который накладывают краску.

В небольших углублениях краска будет скапливаться, а в местах более углублённых её не будет. Так возникают белые пятна - наиболее углублённые места, не покрытые краской; тёмные пятна - менее углублённые места, в которых скопилась краска; серые пятна - это наиболее выступающие места, на которые краска ложится тонким слоем.

Безопасность труда. При шабрении необходимо выполнять следующие требования безопасности:

обрабатываемая деталь должна быть надёжно установлена и прочно закреплена;

не допускается работа неисправными шаберами (без рукояток или с треснувшими рукоятками);

при выполнении работ шлифовальными головками соблюдать правила электробезопасности.

Рубка металла является одним из главных процессов заготовки и получение нужных деталей. С ее помощью можно достаточно быстро и за небольшую стоимость получить полуфабрикат установленного размера. К единственному ограничению относится вероятность исполнения лишь прямых труб. Рубка металла используется в тех случаях, когда надо:

• разделить заготовку на части;
• удалить лишний металл;
• вырубить в деталях канавки, пазы.

Инструменты для рубки металла

Рубка металла выполняется с помощью:

• молотка;
• крейцмейселя. Он представляет собой узкое зубило для вырубания пазов и узких канавок;
• зубила.

Зубило представлено в виде стального стержня, который имеет режущую клинообразную кромку. Оно должно иметь угол заострения для:

• стальных заготовок 60 градусов;
• цветных металлов – 35-45.

Нашей компанией предоставляются услуги по проведению различных операций, связанных с рубкой металла.

Принцип работы рубки металла

При рубке металла надо стоять прямо, зубило держать так, чтобы его ударная часть из кисти выступала на 15-30 миллиметров. Сила удара по нему молотком должна быть в зависимости от толщины и твердости заготовки. Кистевой удар используют в тех случаях, когда надо снять тонкую стружку и незначительные неровности.

Локтевой удар применяют для:

• отсекания лишнего металла;
• деления заготовки на части.

Плечевой удар для:

• разрубания толстых полос и прутков;
• срубания толстых стружек.

Наша компания обслуживает клиентов в Москве. Обращайтесь к нам, мы всегда рады вам помочь. Металлические заготовки рубят на плите и в тисках.

Рубка металла в тиках и на плите

При рубке заготовки в тисках надо, чтобы разметочная риска была на 1,5 – 2 миллиметра ниже уровня губок. Тогда на заготовке после обработки останется припуск на опиливание кромок. На поверхность губок под углом 30-40 градусов к плоскости резания устанавливают режущую кромку зубила. По отношению к кромкам губок угол наклона должен быть 45-60 градусов.

При рубке металла на плите зубило ставят на разметочную риску вертикально и наносят удары. Нанеся первый удар, зубило ставят в таком положении, чтобы одна половина режущей кромки была в уже прорубленном отверстии, другая – на разметочной риске, и выполняют второй удар. Таким перемещением зубила, облегчается его правильная установка и получается непрерывный надрез.

При толщине заготовки, не превышающей 2 миллиметров, разрубают металл с одной стороны, со второй подкладывают мягкую стальную пластину. Так зубило не затупится о плиту. Если заготовка больше 2 миллиметров, то риска наносится с обеих сторон. Вначале лист прорубают с одной стороны, приблизительно на половину толщины, потом его переворачивают и разрубают совсем.

Правила безопасности:

1. Работать только при поставленном защитном экране и очках.
2. Заготовку надежно закреплять в тисках.
3. Пользоваться бездефектным инструментом.
4. Запрещается стоять за спиной работающего.
5. При окончании работы снижать силу удара.

Исполнение рубки металла

На предприятиях рубку металла исполняют слесари с применением электрических и пневматических молотков. Наша компания выполняет на заказ рубку металлических заготовок. Из листового металла заготовки вырубают на специальных штампах и прессах штамповщики. Обработка полуфабриката из высокопрочных сталей производится с применением лазерной и плазменной резки.

В тисках осуществляется рубка:

• полосового;
• листового металла;
• обработка широких поверхностей.

Увеличению стойкости режущей части зубила способствует ее смачивание мыльной водой либо протирание масляной тряпкой при рубке цветных металлических сплавов, алюминия – скипидаром. При рубке листа гильотиной его край не:

• деформируется;
• сминается;
• повреждается.

Цена на услуги по рубке металла в нашей компании невысокая.

Еще одна довольно распространенная слесарная операция – рубка металла (вырубка в заготовке отверстий, прорубка смазочных канавок или просто отсечение лишнего слоя металла от заготовки). Производится рубка на наковальне или на массивной металлической плите. Более мелкие детали для рубки зажимаются в тисках.

Следует заметить, что при рубке невозможно достичь высокой точности обработки, ее применяют или для черновой обработки заготовки, или в тех случаях, когда точность обработки не требуется.

При работе с зубилом (основным рубящим инструментом) и молотком, в зависимости от цели работы, применяются три вида ударов:

– кистевой удар используется для удаления тонкого слоя металла, незначительных неровностей, а также в тех случаях, когда требуется перерубить лист тонкой стали. Кистевые удары следует выполнять в темпе 50–60 ударов в минуту; движется при этом только кисть руки. При замахе рекомендуется разжимать пальцы кисти, удерживая ручку молотка только указательным и большим пальцами, а при ударе кисть сжимать;

– локтевой удар имеет большую силу по сравнению с кистевым. Темп ударов чуть замедленный – 40–50 ударов в минуту. При замахе руку рекомендуется сгибать в локте до отказа, безымянный и средний пальцы слегка разжимать. Применяются локтевые удары для прорубания канавок и пазов, а также для снятия слоя металла средней толщины;

– плечевой удар наиболее мощный. Сила удара достигается большим замахом, при котором рука движется в плечевом суставе. Пальцы, кисть и локоть должны работать, как и при кистевом и локтевом ударах, но при замахе максимально согнутую в локтевом суставе руку следует поднять таким образом, чтобы кисть оказалась на уровне уха. Темп ударов должен быть еще более замедленным – 30–40 ударов в минуту. Применяются такие удары для обработки больших поверхностей, рубке толстого металла, а также в тех случаях, когда требуется удалить за один проход зубила большой припуск.

Качество рубки и безопасность производящего ее слесаря зависят и от того, как держится инструмент. Пальцы на рукоятке молотка должны располагаться на расстоянии 15–30 мм от ее конца, при этом большой палец наложить на указательный. Зубило нужно держать на расстоянии 20–30 мм от его головки, пальцы плотно сжимать не следует. Вероятность соскакивания молотка с головки зубила значительно снижается, если на ее верхнюю часть надеть резиновую шайбу диаметром 50 мм и толщиной примерно 10 мм.

При выполнении этого вида слесарных работ важно соблюдать и правильную постановку зубила относительно обрабатываемой заготовки (рис. 23):

– при направлении рубки вдоль плоскости губок тисков угол между осью зубила и плоскостью губок должен составлять примерно 45°;

– при направлении рубки перпендикулярно к плоскости губок тисков угол наклона зубила относительно заготовки должен быть 30–35°: если угол наклона будет большим, то зубило при ударе уйдет вглубь металла, создав значительную неровность обрабатываемой поверхности; при меньшей величине угла зубило будет скользить по поверхности металла, а не рубить его.

Рис. 23. Положение зубила при рубке заготовки в тисках.

Существенное замечание: неопытные слесари при ударе молотком по зубилу смотрят, как правило, на головку последнего, по которой ударяет молоток. Это грубая ошибка, приводящая к снижению качества работы: смотреть нужно на режущую кромку зубила, чтобы контролировать угол наклона и видеть результат каждого удара.

Располагая заготовку в тисках, надо следить за тем, чтобы разметочные риски находились точно на уровне губок и не имели перекоса.

Вся срубаемая часть металла (стружка) должна быть расположена над уровнем губок тисков.

Срубание слоя металла по широкой плоской поверхности

В тех случаях, когда предстоит срубать металл на широкой плоской поверхности, располагать заготовку следует таким образом, чтобы разметочные риски выступали над плоскостью губок тисков на 5–10 мм. В данном случае операцию рубки нужно начинать с прорубания канавок шириной 8–10 мм с помощью крейцмейселя (см. рис. 4, б). Он за один проход должен снимать стружку толщиной от 0,5 до 1 мм.

Канавки должны быть расположены таким образом, чтобы между ними оставались промежутки шириной в 4/5 длины режущей кромки зубила.

После прорубки канавок промежутки между ними вырубаются с помощью зубила. Толщина стружки при этом должна составлять от 1,5 до 2 мм.

Осторожности требует рубка хрупких металлов – таких как, чугун, бронза и др. Рубку не следует доводить до края заготовки, так как произойдет скол, если удар будет направлен от центра заготовки к ее краю. Избежать такого дефекта можно двумя способами: во-первых, недорубленное место дорубают с противоположной стороны, направляя зубило острием в сторону заготовки, а головкой к себе, во-вторых, заранее обработав края и сделав скос под углом в 45°. При рубке вязких металлов (мягкая сталь, медь, латунь), режущую кромку зубила рекомендуется смазывать мыльной эмульсией или машинным маслом.

Вырубание криволинейных канавок

Пазы и криволинейные смазочные канавки нужно прорубать по нанесенным заранее разметочным рискам. Для этого используют крейцмейсель, которым вырубают по 1,5–2 мм металла за каждый проход. Неровности, оставшиеся после работы крейцмейселем, можно удалить канавочником, придав пазам одинаковую ширину и глубину.

Некоторые особенности имеет работа при рубке металла по криволинейному контуру. Лучше для такого вида работы использовать крейцмейсель или зубило с закругленным лезвием.

Прежде всего необходимо надрубить легкими ударами контур, отступая от разметочных рисок на 2–3 мм, а затем сильными ударами снять металл в пределах контура. Если позволяет толщина листа, то заготовку можно через некоторое время перевернуть и рубить с противоположной стороны, ориентируясь на контур, обозначенный первыми ударами.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

Рубкой называется операция, при которой с помощью зубила и слесарного молотка с заготовки удаляют слои металла или разрубают заготовку.

Зубило - простейший режущий инструмент, в котором форма клина выражена особо чётко. Слесарное зубило представляет собой стальной стержень изготовленный инструментальной углеродистой стали (У7, У8, 7ХФ, 8ХФ). Зубило состоит из трех частей - рабочей, средней и ударной.

Рабочая часть 2 зубила, представляет собой стержень с клиновидной режущей частью (лезвием 1 на конце), заточенной под определенным углом.

Ударная часть (боек) 4 сделана суживающейся кверху, вершина ее закруглена.

За среднюю часть 3 зубило держат при рубке. Угол заострения выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого металла. Рекомендуемые углы (град) заострения зубила для рубки некоторых материалов приведены ниже.

Твердые материалы (твердая сталь, бронза, чугун) - 70

Материалы средней твердости (сталь) - 60

Мягкие материалы (латунь, медь, титановые сплавы) - 45

Алюминиевые сплавы - 35

Зубило изготовляют длиной 100, 125, 160, 200 мм, ширина рабочей части соответственно равна 5, 10, 16 и 20 мм. Рабочую часть зубила на длине 03-0,5 закаливают и отпускают. После термической обработки режущая кромка должна иметь твердость НRСЭ 53...59, а боек НRСЭ 35...45.

При испытании зубила на прочность и стойкость им отрубают зажатую в тиски полосу стали марки Ст6 толщиной 3 мм и шириной 50 мм. После испытания на лезвии зубила не должно быть вмятин, выкрошенных мест и заметных следов затупления.

Степень закалки зубила можно определить старым напильником, которым проводят по закаленной части. Если при этом напильник не снимает стружку, с закаленной части зубила (на ней остаются лишь едва заметные риски), закалка выполнена хорошо.

Замах молотка при рубке:

Инструменты для рубки:

а - зубило; б - крейцмейсель; в - канавочник.

Крейцме́йсель - разновидность зубила. Крейцмейсель предназначен для прорубки шпоночных пазов, узких канавок и углублений в твёрдых материалах. Также при помощи крейцмейселя вырезают бороздки при разрезании больших металлических поверхностей.

Канавочник применяют для вырубания профильных канавок: полукруглых, двугранных и т. п. От крейцмейселя он отличается только формой режущей кромки.

Механизированная рубка производится пневматическими или электрическими зубилами, снабженными набором широких и узких зубил. Для рубки используют рубильные пневматические молотки, работающие сжатым воздухом под давлением 5 ат при числе ударов от 1000 до 2400 в минуту.

При рубке необходимо выполнять следующие правила техники безопасности:

1. Работать только исправным инструментом:

молотки, зубила, крейцмейсели не должны иметь сбитых мест, расклепок (шляпок) и трещин;

рукоятка молотка должна быть целой (без трещин и сучков), из твердого и вязкого дерева и расклинена металлическим наершенным клином;

зубило и крейцмейсель должны быть заточены под требуемый угол в зависимости от обрабатываемого металла.

2. Надевать предохранительные очки. Место рубки ограждать экранами, щитками.

Для облегчения труда и повышения его производительности используют механизированные инструменты. Среди них наибольшее распространение имеет пневматический рубильный молоток.