24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Слесарная рубка металла

Слесарная рубка металла

Одним из методов подготовки детали к чистовой обработке является рубка металла. Она относится к слесарным операциям. Её применение позволяет решить следующие задачи:

  • удалить оставшийся слой или части металла с поверхности заготовки;
  • устранить образовавшиеся кромки на краях детали после ковки и литья;
  • разделить металлический прокат на более мелкие части;
  • вырубить отверстия в металлических изделиях;
  • прорубить канавки различного назначения.

В справочной литературе описывающей слесарное дело подробно приводятся задачи, решаемые этой операцией и способы её проведения. Большое назначение слесарной рубки определяет её широкое применение в металлообработке и машиностроении. Она позволяет быстро и качественно разделить заготовки по заданным размерам.

Ручной

Ручная рубка – очень простой и распространенный процесс, хорошо знакомый практически любому автовладельцу или домашнему мастеру, которому хоть раз приходилось брать в руки молоток и зубило для того, чтобы срубить лишний кусок или, например, заржавевший винт.

Собственно, зубило и молоток и являются основными инструментами. Что касается молотка, то для работы используется стандартный слесарный инструмент весом 0,4-0,8 килограмма с 35-45-сантиметровой ручкой.

Зубило представляет собой твердосплавный металлический брусок с режущей кромкой на одном из концов. Ширина рабочей части, ее форма и угол заточки, а также общая длина инструмента могут варьироваться в зависимости от его предназначения. Чаще всего используются зубила шириной 2 и 2,5 сантиметра с плоской или чуть закругленной режущей кромкой.

Аналог зубила – крейцмейсель. Его основные отличия кроются в форме рабочей части, чаще всего каплевидной, с узкой режущей кромкой (не более 1 сантиметра), и применении. В то время как зубило служит для сквозного прорубания листового проката или отделения частей изделий, крейцмейсель в основном применяется для формирования различных пазов и канавок на поверхности заготовки.

Дополнительно требуется подготовить рабочее место. Это могут быть тиски, наковальня или подложка из мягкого металла, если требуется прорубить лист насквозь.

Техника рубки разнится в зависимости от используемой заготовки и необходимого результата. Различают:

  • горизонтальную,
  • вертикальную.

В первом случае заготовка зажимается в тиски, а зубило устанавливается под углом 30-35 градусов относительно плоскости стола, то есть сбоку от обрабатываемого металлоизделия. Это, например, позволяет обрубить лишнюю часть металлического листа, выступающую из тисков. Аналогично производится работа крейцмейселем, когда требуется прорубить канавку в поверхности изделия. При этом с каждым ударом острие инструмента продвигается вдоль предполагаемой оси реза или паза.

Вертикальная рубка применяется в основном с листовым прокатом. С ее помощью можно отрубить лишний кусок пластины или пробить отверстие произвольной формы. При этом строго перпендикулярно плоскости зубило устанавливается лишь при первом и последнем ударе, а основная часть работ ведется с небольшим наклоном инструмента в сторону, противоположную движению. Для большего удобства и точности на лист могут предварительно наноситься разметочные риски, задающие положение режущей кромки.

В зависимости от толщины материала работы могут проводиться с одной стороны или с обеих с последующим отделением куска переломом или выбиванием.

Работая вручную, практически невозможно обеспечить высокую точность и производительность, из-за чего в промышленности используются следующие способы.

Газокислородная резка металла

Такой вариант доступен при соблюдении целого ряда условий. В первую очередь можно резать только изделия и конструкции, которые содержат строго определенное количество примесей. Конструкция не должна отличаться высокой теплопроводностью.

Важно. Чтобы температура плавления обрабатываемого материала, была выше, чем температура горения. При этом важно, чтобы разница не была меньше 50°С.

Те оксиды, которые получаются в результате резания металла должны обладать высокими показателями жидкотекучести. В противном случае они будут серьезным препятствием длясгораня основного металла. Процесс станет более дорогим и экономически не выгодным.

Технология резки газом

Данная разновидность резки не является наиболее часто используемой. Она применяется, когда необходимо раскроить сплавы до 6 см толщиной. Вся процедура происходит за счет того тепла, что выделяется при реакции окисления. При этом все продукты сгорания удаляются из области разреза непосредственно потоком газа.

Важно правильно провести подготовку к разрезанию металла, а также технологически правильно соблюдать все нюансы процесса:

  1. Непосредственно линию разреза, а также область на 20 см вокруг следует очистить ото всех посторонних материалов. В противном случае может случить возгорание или даже взрыв. Специалисты советуют зачистить даже ржавчину, поскольку ее наличие сильно замедлит процесс резки.
  2. Непосредственно под линией разреза важно сделать свободное пространство в 10-15 см. Если поток газа будет отражаться на деталь и не сможет свободно выходить, то в результате резки возникнет отрицательная турбулентность и в итоге скорость процесса очень сильно снизится.
  3. Режущий инструмент должен быть расположен строго по вертикали. Отклонение больше чем в 5° значительно снизить точность резки и качество выполняемой работы.
  4. Рабочий, выполняющий резку при помощи газа должен иметь высокий уровень квалификации.

При выполнении всех перечисленных условий, место разреза будет ровным, а скорость и качество выполняемых работ превысит многие другие варианты резки металла.

Виды газовой резки

Есть несколько разновидностей резки металла газом. Каждый из них применяется в своих условиях и имеет несколько технологических особенностей:

  • Пропаном — один из наиболее популярных методов газовой резки. Абсолютно не подойдет для разрезания высокоуглеродистых соединений. Прекрасно используется для резки титановых соединений и низколегированных сплавов.
  • Воздушно-дуговая. В данном варианте помимо кислорода используется электродуга, которая вмонтирована в резак. Удобен при необходимости сделать широкую линию разреза.
  • Кислородно-флюсовая. Название дано за счет флюсового порошка, который подается на обрабатываемую поверхность при резке. Благодаря своим свойствам данный порошок придает материалу большую пластичность и делает его более податливым при обработке резаком. Особенно это помогает при наличии на металле термостойкой оксидной пленки. Поэтому данный вид резки применяется для изделий из меди, чугуна, бронзы, латуни.
  • Копьевая. При такой разновидности резки используется дополнительный расходный материала. Это специальная стальная труба — газовое копье. За счет ее применения повышается эффективность, скорость основного процесса. Используется такой вид резки применяется при обработке больших заготовок и массивных конструкций.
Читать еще:  Самодельный станок для резки металла

Вне зависимости от конкретного вида газовой резки, технология процесса предполагает, что специалист весь процесс контролирует и проводит сам, вручную, без участия автоматов.

Собственно на рукоятке резака есть три патрубка. По ним подается собственно кислород из баллона, пропан, а также жидкость для охлаждения. Давление кислорода может достигать 12 атмосфер. Выставляется данный показатель на редукторе баллона.

Кислород подается только после того как выполняется зажигание в факеле резака.

Важно. Важным параметром на производстве считается расход газа при газовой резке металла. Этот параметр зависит и от опыта специалиста, который осуществляет данный процесс, и от толщины металла, и от ширины разреза.

Способы рубки металла

Классификацию можно проводить по различным факторам.

По решаемой задаче – распиловка, вырубка, снятие малой части, слоя. Фактически все они повторяют перечисленные выше цели.

По приводящей силе:

  • вручную;
  • с помощью механизированной машины.

На этом мы более подробно остановимся ниже.

По принудительной фиксации – в зажимах, тисках, а также с закреплением на специальной станине и под прессом.

По направлению движения – по вертикали или по горизонтали.

Перечисленные способы выбираются в зависимости от:

  • наличия оборудования;
  • толщины металлического изделия;
  • требуемого уровня работы – кромки могут получиться гнутыми при исполнении вручную, а при механизированном процессе повышается точность;
  • степени производительности – ради одной детальки нет смысла перенастраивать оборудование, но на серийную партию потребуется специальные станки.

Рубка металла

Как было сказано выше, она может производиться двумя способами: вручную и на специальных станках.

Вручную

При ручной обработке используются слесарные молотки весом от 400 до 800 грамм и более тяжелые кувалды. Непосредственно режущими приспособлениями являются зубила и крейцмейсели.

Зубило представляет собой прямоугольный брусок из твердого сплава, одна из граней которого имеет острую режущую кромку. Стандартные зубила имеют ширину рабочей поверхности в 20-25 миллиметров и общую длину инструмента в 175 или 200 миллиметров.

Крейцмейсель можно считать разновидностью обычного зубила – он предназначен для тонких работ, поэтому имеет более узкий режущий край (до 10 миллиметров) и меньшую длину.

В случае использования тонколистового материала процесс проходит следующим образом. На плиту или наковальню кладется предварительно размеченный лист. Рубка осуществляется ударами молотка по вертикально установленному зубилу. После пробивки первого отверстия в отмеченной границе будущей детали, режущая кромка постепенно продвигается по линии. С каждой перестановкой зубила совершается удар.

Для заготовок из стали или других металлов, чья толщина составляет менее 2 миллиметров, достаточно одного прохода. Для более толстых листов чаще всего требуется нанести разметку и пройтись зубилом по контуру с обеих сторон. Однако она может производиться не только насквозь.

В деталях большой толщины с помощью рубящего инструмента могут проделываться пазы и канавки. В этом случае зубило держится под максимально малым углом относительно поверхности и под каждым ударом само продвигается по линии разметки, снимая излишки материала.

Также существую ручные станки. Его функциональные возможности хорошо показаны в следующем видео:

По конструкции видно, что подобный станок не может использоваться для работы с широкими листами.

В промышленных масштабах

Ручная обработка практически не применяется на крупных производствах. Вместо зубил и молотков, обладающих низкой производительностью и точностью, при промышленном производстве листовых металлоизделий используются гильотина.

Она представляет собой отдельный стан, снабженный двумя ножами и электрическим двигателем. Во время использования лист металла кладется на нижний нож местом раскроя, после чего по нажатию кнопки механизм автоматически опускает верхний нож.

К очевидным плюсам использования гильотины можно отнести отсутствие на получаемой детали:

  • скосов,
  • серповидности,
  • заусенцев,
  • зазубрин.

Единственным недостатком технологии является ограничение на форму реза. Гильотина не может использоваться для вырубки отверстий и контуров сложных форм. Для этой процедуры придется использовать другой стан, например координатный пробивной пресс, о работе которого мы рассказывали в одном из предыдущих материалов.

Особенности устройства

  • СМЖ-172 А (непрерывный ход ножа);
  • СМЖ-172 БАМ (непрерывный и одиночный ход).

Рубочный станок для арматуры СМЖ 172 имеет следующие технические характеристики:

  • мощность — 3 кВт;
  • диаметр разрезаемой арматуры — до 40 мм;
  • габариты полосы — 40х12 мм;
  • резка квадрата со стороной до 36 мм;
  • частота хода кулисы — 33 об/мин (9 об/мин — для одиночного хода);
  • максимальное усилие — 350 кН;
  • вес — 430/450 кг.

Конструкция станка для рубки арматуры смж 172 дополнена регулируемым упором с реечным зацеплением, который позволяет получить ровный перпендикулярный срез.

Преимуществами использования оборудования являются:

  • возможность замены расходных элементов (лезвий) на рабочем месте без помощи специальных стендов;
  • допустимо длительное хранение станка, если он не используется (в соответствии с рекомендациями производителя);
  • легкость разборки механизма с целью регулировки параметров.

Станок уникален, ведь он может работать как автономно (непрерывное движение зубила), так и в нужный момент (одиночный ход при нажатии рукоятки). Рубка гильотиной, к примеру, пока не обладает таким функционалом. Увидеть работу станка СМЖ 172 можно на видео ниже.

Видео: Ручная рубка металла на станке СМЖ 172.

Рубка металлических заготовок — один из основных производственных процессов. На смену тяжелому человеческому труду приходит машинный, и этим стоит пользоваться. Перечисленные инструменты для рубки материалов справляются с разными заготовками. Важно лишь правильно выбрать подходящее оборудование.

Зачем нужна рубка металла

Рубка металла — это ряд схожих операций рубяще-режущего характера, которые позволяют очистить заготовку от лишних слоев металла, создать пазы либо разделить металлический объект на несколько частей. Характер сплава значения не имеет — это может быть сталь, чугун, металлические объекты на основе легких сплавов.

Читать еще:  Диск для резки плитки без сколов

Технология применяется для обработки металла, а также для изготовления различных изделий — почтовых ящиков, рекламных стендов, элементов крепежей.

Ручной и инструментальный метод

В данном случае используются автоматические или ручные инструменты, которые рабочий использует напрямую. Это зубило и молоток, слесарные ножницы, автоматические роликовые пилы. Данные способы сегодня используются достаточно редко, однако иногда они могут быть оправданы.

Станочный метод

С помощью промышленных станков. Рабочий контролирует рубку опосредованно (выбирает расположение ножа, управляет прессом).

Станочный метод в основном используется на крупных производствах (металлургия, машиностроение), поскольку станок стоит достаточно дорого, а для его обслуживания человеку понадобится квалификация.

Способ обработки металла давлением

В случае, когда нельзя нарушать целостность экземпляра, но требуется изменить его форму, то применяется более мягкая металлообработка с помощью прессов и штампов. Оборудование работает по принципу оказания большого давления на рабочую область.

Прокат

Все изделия из металлопроката созданы по данной технологии, а именно:

  • листы;
  • трубы;
  • фасонная продукция.

Принцип работы следующий: заготовка проходит через сжимающиеся вальцы, приобретая необходимую форму.Обычно поперечное сечение уменьшается, а разрез приобретает нужные параметры. Есть три подвида прокатки:

  • продольная, она же самая распространенная – в ходе операции лист или труба подаются вдоль, сжимаются ее края со всех сторон;
  • поперечная – поступательное движение отсутствует, таким образом обрабатываются шары, втулки, цилиндры;
  • поперечно-винтовая – усредненный вариант, в основном применяется для деталей с полостями внутри.

Волочение

Задача данной процедуры – уменьшить величину сечения детали. В ходе операции более крупная заготовка протягивается через волоки. Примером может служить изготовление проволоки (откуда и название распространенного материала). Сперва более крупный металлический канат проходит сквозь ряд фильер. Метод также имеет разновидности, волочение бывает:

  • сухое – для смазывания применяется порошок;
  • влажное – используется мыльная жидкость;
  • черновое и чистовое;
  • однократное и многократное;
  • холодное и горячее.

Прессование

С помощью этой технологии обработки металлов получают изделия из чугуна, алюминия и других хрупких материалов, которые под воздействием высокой температуры или без нагрева приобретают нужную форму. Заготовку зажимают в матрице с отверстиями. Сверху начинает действовать пресс. Под его воздействием вещество просто выдавливается в заранее подготовленные емкости. Так получаются запчасти для автомобилестроения, самолетостроения и прочих сфер производства.

Матрица обычно подготавливается из жаропрочной стали, поскольку часто необходим нагрев. Прессование бывает:

  • холодным для алюминия, олова, меди;
  • горячим для чугуна, сплавов с содержанием никеля, титана.

Ковка

У каждого типа металла есть своя температура, когда он поддается процедуре. Она относится к одним из самых древних, поскольку еще кузницы средневековья работали по этому принципу – нагрев и механическое воздействие. Сейчас все доведено до автоматизма. Есть три способа:

  • машинная с молотами (пневматическими и другими);
  • штамповка – мы выделяем этот вид металлообработки в отдельный класс;
  • ручная – почти не применяется.

Штамповка

Она может быть объемной и листовой. В первом случае получаются трехмерные изделия, во втором – штампы с плоскими параметрами. Есть две части у станка – матрица и пуансон. Одна из них является статичной, а другая – подвижной. Обе они зеркальные (в случае работы с листом) или имеют разную конфигурацию, в соответствии с нужной деталью. Обычно между двумя элементами есть один или несколько зазоров, куда выдавливается излишек. Затем он счищается, а сама заготовка на этом месте шлифуется. Но есть и полностью закрытые штампы, в которых таких отверстий по бокам не предусмотрено, тогда требуется точно распределять количества металла.

Листовая штамповка бывает двух видов:

  • формообразующая – элемент получает необходимые для детали изгибы;
  • обрезная – происходит фигурная резка.

Простым примером технологической процедуры можно привести чеканку монет.

Приемы и технологии рубки металла

Существует несколько видов классификации, основанных на различных критериях. Наиболее распространенными считаются следующие:

  1. По характеру задач. Их мы перечислили в предыдущем пункте. Существуют также нетиповые задачи, для которых применяются другие методы.
  2. По уровню автоматизации: ручная и механизированная обработка.
  3. По методу фиксации. Это могут быть тиски или стальные подложки, а также специальные устройства в конструкции станков.
  4. По направлению рубки. Оно может быть горизонтальным или вертикальным. Выбор зависит от возможностей закрепления заготовки.

Выбор оптимального подхода зависит от различных факторов, в том числе:

  • наличия необходимых инструментов и/или оборудования;
  • особенностей заготовки: тип металла/сплава, толщина, форма и так далее;
  • требования к качеству детали. Если необходим высокий уровень точности, обычно применяется механическая обработка;
  • объем производства. Для серийного выпуска деталей обычно используются автоматизированные станки с ЧПУ. Если же речь идет об обработке единичных заготовок, перенастраивать производство нерационально. В этих случаях обычно используется ручная обработка.

Ручная рубка металла

Данный вид обработки является менее производительным, поэтому чаще применяется для создания единичных деталей. Кроме того, инструменты для ручной рубки, несмотря на большое разнообразие, не могут обеспечить уровень точности, который гарантируют станки с ЧПУ.

Перед началом обработки мастеру необходимо выбрать направление движения инструмента — по горизонтали или по вертикали. Все зависит от того, каким образом можно закрепить заготовку. Наиболее распространенный вариант фиксации — тиски. Они исключают скольжение и обеспечивают надежное крепление заготовки. Их основной недостаток — ограничения по форме и толщине деталей. Крупные заготовки обычно обрабатываются на специальном столе, на который для прочности монтируется стальная пластина. Для более надежной фиксации используются саморезы и прорезиненные накладки.

Следующий этап — это выбор инструментов. Обычно для выполнения ручной обработки применяется молоток, а также крейцмейсель или зубило. Как уже говорилось, эти инструменты позволяют работать с наиболее распространенными видами заготовок из большинства металлов.

Читать еще:  Станок для резки ДСП

Необходимый уровень качества и точности обеспечивают навыки мастера. Мы уже упоминали, что процесс рубки предполагает прорывание металла в заданной области. Крейцмейсель или зубило обеспечивают точечное приложение силы, однако основную работу мастер совершает с помощью молотка. Разумеется, одним из ключевых факторов в данном случае является сила удара. В данном случае больше не всегда значит лучше. Опытные мастера сначала делают на металле зазубрину, чтобы впоследствии избежать соскальзывания лезвия. Если мастер не может грамотно применять усилия, он рискует испортить как заготовку, так и рабочий инструмент. Опытные слесари, напротив, могут обеспечивать уровень точности, сопоставимый с тем, что гарантируют станки.

Еще один важный момент в мастерстве слесаря касается работы с молотком. Этот инструмент, несмотря на свою простоту, отвечает за грамотное приложение силы и обеспечивает необходимое качество работы. Основное движение, которое совершает специалист, — это удар. Однако работа слесаря по сложности значительно превосходит решение бытовых задач вроде забивания гвоздей. Даже удар в слесарном деле имеет множество нюансов. Всего существует три их вида:

  • кистевой;
  • плечевой;
  • локтевой.

Чтобы не вдаваться в детали, приведем изображение из учебника, издававшегося в СССР:

От того, где начинается замах, а также от длины ручки молотка, зависит сила удара. Знание этой техники дает мастеру возможность прикладывать столько усилий, сколько требуется для создания зазубрин или для прорыва металла.

Рубка металла в ручном режиме не предполагает большого количества операций. Необходимо надежно зафиксировать заготовку с помощью имеющихся инструментов, произвести разметку, а затем наносить удары с помощью молотка и зубила. Опытный мастер может легко контролировать положение и наклон инструментов, а также прикладываемую силу.

Основными достоинствами ручной рубки металла является сравнительно небольшая стоимость таких работ. Содержание одного сотрудника и покупка инструмента под силу даже небольшим компаниям. Некоторые задачи по рубке можно выполнить даже в домашних условиях.

К недостаткам этого метода следует отнести:

  1. Достаточно низкую производительность. Даже опытный мастер не сможет обеспечить скорость, сопоставимую с современным станком. В результате ручная обработка применяется для единичных деталей или на небольших производствах.
  2. Трудоемкость. Ручная обработка не может применяться для заготовок большого размера или нестандартной формы. Кроме того, она требует приложения силы от мастера, что существенно увеличивает время, необходимое для рубки.
  3. Низкую точность работ. Даже наиболее качественные инструменты не дадут уровня, сопоставимого со станками с ЧПУ.
  4. Низкое качество сруба. Его необходимо обязательно обрабатывать: шлифовать и так далее. В результате увеличивается время, необходимое для выпуска каждой детали.

Полуавтоматическая и автоматическая обработка

Принцип работы в данном случае значительно проще: человек делает разметку и фиксирует заготовку на станке. Всю работу, связанную с приложением усилий, выполняет станок. В зависимости от того, какое оборудование установлено на производстве, процедура рубки может выполняться в полуавтоматическом или в полностью автоматическом режиме. В последнем случае станок самостоятельно подбирает большинство параметров.

Основными плюсами такого подхода является высокая производительность и уровень точности. К минусам можно отнести лишь высокую стоимость необходимого оборудования: покупать и обслуживать станки могут только крупные компании.

Основным видом механической рубки металла, как правило, считается гильотинная, то есть производимая на гильотинном станке. У современных устройств мало общего су орудием, использовавшимся для казни несколько веков назад, за исключением принципа действия. Гильотинный станок предполагает наличие косого лезвия, которое перемещается в одной плоскости без изменения угла наклона. Подобные устройства нельзя назвать новыми: первые образцы являются, пожалуй, ровесниками орудий, давших им название. Современные станки, однако, намного совершеннее и могут работать как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режиме.

Почему же технология, изобретенная несколько веков назад, применяется сегодня в самых разных областях промышленности? Дело в том, что гильотинная рубка имеет ряд неоспоримых преимуществ, которые становятся еще более явными с использованием современных технологий. К их числу можно отнести высокое качество работ и простоту.

Основными элементами гильотинного станка являются:

  • стол для размещения заготовок. В некоторых станках он стационарный, а в других может иметь подвижные элементы;
  • упор-фиксатор, который надежно закрепляет заготовку и обеспечивает безопасность в процессе работы;
  • подвижная верхняя балка с лезвием. Именно эта часть станка отвечает за рубку;
  • нижнее лезвие. Оно предусмотрено не во всех моделях станков. Оно повышает качество и точность резки и может использоваться для раскройки. Нижнее лезвие обычно статично;
  • прессы и зажимы. Они обеспечивают фиксацию различных типов заготовок в заданном положении.

Важно учесть и то, что сегодня на рынке представлены станки с различным типом приводов: ручным, гидравлическим, пневматическим и так далее.

Процедура работы на данном аппарате достаточно проста:

  1. Заготовка размещается на рабочем столе и фиксируется в заданном положении.
  2. После этого происходит воздействие на металл одного или двух лезвий (в зависимости от типа станка).

При использовании исправного оборудование образуется весьма незначительное количество стального лома. Кроме того, при условии грамотной эксплуатации, кромка, остающаяся после рубки, не требует последующей обработки, что также позволяет удешевить и ускорить производство.

Существуют и другие виды станков для рубки металла, но они, как правило, используются реже:

  • прессы;
  • прессы-ножницы;
  • угловысечные станки.

Резюме

Рубка металла — это процесс, который предполагает прорывание заготовки в заранее определенных местах. Он используется на различных производствах и часто применяется в домашних условиях. Рубка может осуществляться различными способами: в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме. В каждом случае используется специфический инструмент и оборудование.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector