Содержание страницы
Обрубка металла — ручная слесарная операция. При обрубке обеспечивают точность обработки в пределах 0,25–0,5 мм. Ударным инструментом служат слесарные молотки, а режущим — зубила, крейцмейсели, канавочники.
Вес слесарного молотка определяют из условия: 30–40 г на 1 мм ширины лезвия зубила и 80 г на 1 мм ширины лезвия крейцмейселя.
В современных условиях к процессу обрубки металла прибегают лишь в тех случаях, когда заготовки по тем или иным причинам не удается обработать на станках. При ремонтных работах обрубку применяют для удаления излишних наплавленных сваркой слоев металла на восстановленных деталях, при разделке трещин корпусных деталей под сварку, при изготовлении смазочных канавок, при вырубке прокладок, для удаления крепежа и др.
1. Инструмент для обрубки
Зубила и крейцмейсели (рис. 1) обычно изготовляют из стали марки У7А и, как исключение, из сталей У7, У8 и У8А.
Рис. 1. Зубила (а), крейцмейсели (б) и зубила-канавочники (в)
Режущая часть зубила представляет собой клин, образованный двумя гранями (рис. 2). Ширина лезвия зубила 5–25 мм. Твердость рабочей части зубила на длине (0,3–0,5 длины L) должна быть в пределах 52–57 HRC, а твердость ударной части на длине 15–25 мм – 32–40 HRC.
Рис. 2. Геометрия зубила
При рубке чугуна и бронзы применяют зубила и крейцмейсели с углом заострения β = 70°, стали – 60°, латуни и меди — 45°, алюминия и цинка – 35°.
Для прорубания канавок в отверстиях используют специальные зубила, так называемые зубила-канавочники (рис. 1, в), которые изготовляют из стали У8А. Твердость рабочей части на длине 30 мм – 53–56 HRC.
За один проход при рубке следует снимать слой металла толщиной 1,5–2 мм. При рубке вязких металлов режущую кромку зубила следует периодически смачивать машинным маслом или мыльной эмульсией. При рубке широких плоскостей сначала надо прорубить канавки крейцмейселем, а затем срубить зубилом оставшийся между канавками металл.
2. Рабочий и вспомогательный инструмент общего назначения
Молотки стальные. Величина молотка определяется его массой (весом).
Для легких работ применяют молотки (Н=80 мм) весом 100–200 г; для обычных работ и разных слесарных операций (Н=100 мм) — 300–500 г; при ремонтных работах (120 мм) — 600–800 г (рис. 3).
Молотки с круглым бойком используют в тех случаях, когда требуется значительная сила или меткость удара. Молотки с квадратным бойком выбирают для более легких работ.
Рис. 3. Молоток
Молотки изготовляются из сталей марок 50, 40Х или У7.
Рабочие части молотка закаливают и отпускают; твердость этих частей должна составлять 43–51 HRC. На молотках не должно быть трещин, пленок, волосовин, раковии и других пороков.
Длина рукоятки L зависит от массы (веса) молотка. Для легких молотков (до 200 г) она составляет 250–300 мм, а для молотков среднего веса (400–600 г) средняя длина рукоятки принимается равной 350 мм. Рукоятка должна иметь овальное поперечное сечение с отношением большого и малого диаметров 1,5:1. Поверхность рукоятки должна быть гладкой и чистой. После насадки молотка на рукоятку конец ее расклинивают деревянными или металлическими клиньями толщиной от 1 до 3 мм. На боковых сторонах металлических клиньев делают насечку (ерш), препятствующую выскакиванию клина из рукоятки. Клинья обычно ставят вдоль большой оси сечения рукоятки, реже — вдоль малой оси.
Материалом для рукояток молотков служат кизил, рябина, клен, граб, береза, т.е. породы деревьев, отличающиеся прочностью и упругостью. Влажность древесины не должна быть выше 12%. На рукоятках не должно быть сучков и трещин.
3. Основные приемы рубки
Для рубки надо выбирать возможно более прочные и тяжелые тиски (предпочтительно стуловые) с губками шириной не менее 145–150 мм, так как легкие тиски быстро приходят в негодность.
При рубке надо стоять у тисков устойчиво, вполоборота к ним. Левую ногу выставляют на полшага вперед, а правую, которая служит главной опорой, слегка отставляют назад, раздвинув ступни ног под углом примерно 40°.
Зубило держат в левой руке за среднюю часть стержня несколько ближе к головке (рис. 4).
Рис. 4. Приемы рубки: а — кистевой; б — локтевой; в — плечевой; г — установка инструмента
Сильно сжимать зубило в руке не следует. Рука не должна воспринимать удар от молотка. Она должна создавать направление для перемещения зубила, слегка прижимая его к поверхности металла. В момент удара зубило должно находиться в контакте с рабочей поверхностью.
Молоток берут правой рукой за рукоятку на расстоянии 15– 30 мм от ее конца. Рукоятку обхватывают четырьмя пальцами и прижимают к ладони, большой палец накладывают на указательный, а все пальцы крепко сжимают. Они остаются в таком положении как при замахе, так и при ударе.
При другом способе рубки в начале замаха, когда рука движется вверх, рукоятка молотка обхватывается всеми пальцами. В дальнейшем по мере подъема руки вверх мизинец, безымянный и средний пальцы постепенно разжимаются и поддерживают наклоненный назад молоток . Затем разжатые пальцы сжимают и ускоряют движение руки вниз. В результате получается сильный удар молотком.
Эффективность рубки зависит и от вида удара молотком.
Различают удары кистевой, локтевой и плечевой.
При кистевом ударе молоток раскачивают только за счет изгиба кисти руки. Такой удар применяют при легкой работе: для снятия тонких стружек металла, удаления небольших неровностей.
При локтевом ударе рука изгибается в локте, поэтому удар получается более сильным. Локтевой удар используют при обычной рубке, когда приходится снимать слой металла средней толщины или при прорубании различных пазов и канавок.
При плечевом ударе рука движется в плече, при этом получается большой замах и максимальной силы удар – удар с плеча. Плечевым ударом пользуются при рубке толстого металла и обработке больших плоскостей.
Удар молотка по зубилу должен быть метким, т.е. таким, при котором центр бойка молотка попадает в центр головки зубила (рис. 4), а рукоятка молотка образует прямой угол с зубилом. Несоблюдение этого правила ослабляет силу удара и способствует косому удару, при котором молоток соскальзывает с зубила и может вызвать травму.
Угол установки зубила при рубке в тисках регулируют так, чтобы лезвие приходилось на линию снятия стружки, а продольная ось стержня зубила находилась под углом 30–35 о к обрабатываемой поверхности заготовки и под углом 45° к продольной оси губок тисков.
Вес слесарного молотка выбирают в зависимости от размеров зубила и толщины снимаемой стружки (обычно толщина стружки составляет 1–2 мм) из расчета 40 г на 1 мм ширины лезвия зубила.
При работе крейцмейселем вес (массу) молотка принимают из расчета 80 г на 1 мм ширины лезвия.
При рубке вязких металлов лезвие зубила нужно смазывать машинным маслом или мыльной водой. При рубке чугуна и бронзы лезвие зубила не смазывают.
Следует учесть, что при рубке могут отлетать мелкие куски металла, может соскочить с ручки плохо насаженный молоток и даже зубило может слететь с обрубаемой детали и, промахнувшись, можно ударить молотком по руке. Поэтому необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:
- рукоятка молотка должна быть хорошо закреплена и не иметь трещин;
- при работе зубилом и крейцмейселем необходимо пользоваться защитными очками;
- при рубке твердого и хрупкого металла необходимо устанавливать ограждения (сетки, щитки, ширмы и др.);
- для предохранения рук от повреждений (при неудобных работах, а также в период обучения) на зубило следует надевать предохранительную резиновую шайбу, а на кисть руки — предохранительный козырек;
- зубило и крейцмейсель не должны иметь на ударной части трещин, забоин и заусенцев, так как при ударах могут отскочить куски металла и поранить незащищенные руки;
- боек молотка должен быть без забоин, а поверхность его несколько выпуклой.
При обрубании плоскостей на боковых сторонах заготовки предварительно наносят разметочные риски, а на стороне, противоположной той, с которой начинают рубку, делают фаску (скос) по размеру снимаемого слоя металла.
Заготовку зажимают в тисках так, чтобы разметочная риска, по которой нужно рубить, была расположена выше уровня губок на 4–6 мм. Рубку выполняют в несколько проходов: первую зарубку толщины снимаемого слоя делают при горизонтальном положении зубила (α=0°), а дальнейшую рубку производят уже при нормальной установке зубила.
При черновой рубке по разметочным рискам толщина стружки должна быть небольшой (не более 1,5–2 мм), а при чистовой толщина снимаемого слоя составляет 0,5–0,7 мм.
При рубке широких поверхностей рекомендуется сначала прорубать крейцмейселем канавки, а затем зубилом срубить образовавшиеся на поверхности выступы. При таком способе рубки фаски (скосы) делаются на задней и на передней сторонах заготовки. При наличии скосов крейцмейсель хорошо забирает стружку и снимает ее ровным слоем на всей заготовке. На поверхности заготовки предварительно наносят также разметочные риски, указывающие расстояние между канавками. Промежутки между канавками должны быть равны 0,8 ширины режущей кромки зубила.
Толщина стружки при каждом проходе крейцмейселя берется от 0,5 до 1 мм, а при срубании выступов зубилом — до 2 мм. При рубке чугуна, бронзы и других хрупких металлов зубило нельзя доводить до задней кромки заготовки, так как при этом край ее может выкрошиться. Недорубленные места нужно рубить с противоположной стороны, переустановив в тисках на 180° обрабатываемую заготовку.
Для вырубки фигурных заготовок из листового металла необходимо произвести его правку и нанести на лист металла разметку контура.
Отступив от разметочной риски на 2–3 мм, легкими ударами по зубилу пробивают контур. Затем рубят по контуру, нанося по зубилу сильные удары. После этого переворачивают лист и рубят зубилом по ясно обозначившемуся на противоположной стороне контуру. Вновь поворачивают заготовку первоначальной стороной и заканчивают рубку.
Для вырубки заготовок из листового металла лучше применять зубило не с прямолинейным, а с закругленным лезвием. Если рубить зубилом с прямым лезвием, то прорубаемая канавка получается неровной, ступенчатой.
Начинают рубить с установки наклоненного зубила на линию рубки так, чтобы лезвие было направлено вдоль разметочной риски. Затем зубилу придают вертикальное положение и наносят удар молотком по хвостовой части зубила. При перестановке зубила часть лезвия оставляют в прорубленной канавке.
При толщине листового металла свыше 8 мм вдоль разметочной риски контура детали на расстоянии немного большем половины диаметра сверла проводят риску, на которой наносят керны, по которым сверлят отверстия. Затем лист кладут на металлическую плиту из мягкой стали и рубят по разметочной риске контура детали.
При вырубке прямых канавок заготовку зажимают в тисках так, чтобы дно канавки было выше губок тисков на 2–3 мм. При обработке канавок, крейцмейсель необходимо установить наклонно, под углом 30° (рис. 5, а). Канавку прорубают крейцмейселем предварительно (толщина стружки 1–2 мм) и окончательно (толщина 0,5–1 мм). Крейцмейсель затачивают с поднутрением таким образом, чтобы его лезвие было шире концевой части.
Рис. 5. Инструмент для прорубания канавок: а — крейцмейсель; б — канавочник
Для прорубания смазочных канавок во вкладышах и втулках применяют специальные крейцмейсели — канавочники (рис. 5, б). Во избежание заклинивания крейцмейселя в прорубаемой канавке рабочая часть крейцмейселя должна быть при заточке поднутрена.
Канавки предназначены для улучшения условий смазки в плоских направляющих, а также в подшипниках скольжения.