Трудове навчання (технічні види праці). 8 клас. Лебедєв

Рубання листового металу

§ 19. Інструменти та пристосування для рубання листового металу. Будова зубила та вибір кута його загострення

Ви дізнаєтесь

Про перелік інструментів і пристосувань, призначених для виконання операції рубання металу. Про особливості будови ручних інструментів для рубання листового металу. Про зубило та кути його загострення залежно від твердості оброблюваного матеріалу.

Рубанням називається слюсарна операція, під час якої за допомогою ріжучого інструмента (зубила) та ударного інструмента (слюсарного молотка) заготовка рубається на частини або від неї відокремлюються зайві елементи. Зазвичай заготовку перед рубанням закріплюють у лещатах. Заготовки великого розміру рубають на плиті або на ковадлі.

Пригадайте

Яку будову мають слюсарні лещата? Яким чином виконується операція різання тонколистового металу і який інструмент для цього використовується?

Під час виконання операції рубання найбільшу увагу слід звернути на надійність кріплення бойка на ручці та вибір молотка з достатньою для виконання цієї операції вагою.

Слюсарний молоток — інструмент для ударних робіт — виготовляють двох типів: молотки з квадратним та круглим бойком (мал. 102, а, б).

Усі молотки виготовляють зі сталі марок 50 і 40Х або інструментальної вуглецевої сталі марок У7 і У8. У середній частині молотка міститься отвір овальної форми (вічко), що слугує для його закріплення на руків'ї. Бойок молотка 1 та його обушок 3 (сторона молотка з клиноподібною формою) загартовуються до твердості, дещо меншої за твердість зубила. Руків'я молотка 4 має бути виготовлене з деревини твердих порід. Клин 2, яким розклинюється руків'я після насадження молотка, може бути дерев'яним (вбивається у заздалегідь зроблений пропил на клею) або металевим з насічками, які протидіють випаданню клина (мал. 102, в).

Мал. 102. Види слюсарних молотків: а — з квадратним бойком; б — з круглим бойком; в — схеми розклинювання руків'їв та види клинців (І — дерев'яний, ІІ — металевий)

Правильно насадженим вважається молоток, у якого вісь руків'я становить прямий кут із віссю молотка (мал. 102, а).

Також у процесі виконання слюсарної операції рубання листового металу можуть бути використані слюсарні лещата (рубання у губках лещат) і плита, а за умови малих розмірів оброблюваної деталі — ковадло лещат (рубання на горизонтальній площині) (мал. 103, а-в). Плита може бути конструктивно виготовлена або як частина слюсарного верстака і розміщена над однією з його опорних ніжок, або із сортового прокату товщиною 25-30 мм і встановлена на поверхні верстака (ближче до ніжок) у разі виконання операції рубання. Не можна виконувати операцію рубання безпосередньо на поверхні слюсарного верстака: кришка верстака вкрита металевим листом, який прогинається під ударами і робить неможливим виконання операції рубання.

Мал. 103. Слюсарні операції рубання: а — рубання у губках лещат; б — рубання на плиті; в — використання ковадла лещат

Якщо заготовка, що буде оброблятися з використанням операції рубання, має великий розмір, краще скористатися плитою або ковадлом як окремим пристроєм (мал. 104).

Мал. 104. Стаціонарні ковадла для виконання слюсарних операцій: а — однороге: 1 — верх, 2 — хвостова частина, 3 — стоянець, 4 — хомути, 5 — нога, 6 — «ріг»; б — безроге; в — двороге; г — шперак

Ковадло складається з таких частин.

Верх — пласка опорна поверхня ковадла, на яку кладуть метал для обробки, основна робоча поверхня ковадла. На верху ковадла розміщуються кілька отворів. Круглі отвори слугують для пробивання отворів у заготовках, а квадратний — для розміщення в ньому підкладного інструмента і пристроїв.

Ріг призначений для гнуття заготовок під різноманітними кутами й кування виковків у вигляді кілець.

Хвостова частина ковадла має вигляд виступу з прямими кутами для гнуття заготовок під прямим кутом.

Означення

Ковадло — масивний опорний слюсарно-ковальський пристрій, підставка для обробки металів, зокрема куванням.

За конструкцією розрізняють однорогі, безрогі та дворогі ковадла. Найбільш розповсюдженими є однорогі ковадла. Розміри й маса сучасних ковадел регламентуються стандартами. Різновидом ковадла є шперак — невеличке ковадло (мал. 104, г).

Мал. 106. Зовнішній вигляд слюсарного зубила (а) та будова слюсарного зубила (б): 1 — різальна крайка; 2 — робоча частина; 3 — стрижень (руків'я); 4 — головка (бойок)

У 6 класі ви вивчали, що тонколистовий метал можна різати за допомогою ручних ножиць (товщина до 1 мм для чорних металів) і ручних важільних ножиць (товщина металу до 2 мм) по прямій лінії.

Розгляньте кресленик деталі (мал. 105). Він дає інформацію про товщину матеріалу, із якого буде виготовлено деталь, та її конфігурацію. Товщина становить 2 мм. Отже, використання ручних ножиць неможливе — матеріал занадто товстий. Ручні важільні ножиці також не підходять, оскільки обриси деталі на кресленику мають складний, а не прямолінійний контур.

Мал. 105. Кресленик деталі з листового металу

Таким чином, потрібен інструмент, який зможе прорізати матеріал заготовки за складним контуром, заданим креслеником. Таким інструментом є звичайне слюсарне зубило (мал. 106).

Слюсарне зубило являє собою сталевий стержень, виготовлений із вуглецевої інструментальної сталі марок У7А, У8А. Зубила виготовляють довжиною 100, 125, 160, 200 мм. Робоча частина зубила являє собою стержень, звужений донизу, та клиновидну різальну крайку, загострену під певним кутом. Руків'я зубила має незмінну в перерізі форму для зручного утримування зубила рукою. Бойок поступово звужується і закінчується формою фрагмента сферичної поверхні. Інструмент із формою бойка, показаною на мал. 107, є непридатним і потребує відновлення його попередньої форми.

Мал. 107. Форма бойка, яка зазнала значної деформації (розклепування) від ударів молотком

Ширина робочої частини слюсарного зубила може становити 5, 10, 15 і 20 мм. Робоча частина зубила на 1/3 своєї довжини піддається гартуванню. Ступінь її загартованості можна визначити, використавши старий напилок. Якщо робочі рухи напилком уздовж загартованої частини зубила залишають на ній лише ледь помітні подряпини, то зубило загартоване якісно.

Продуктивність роботи зубилом залежить від багатьох факторів, зокрема це кут загострення різальної крайки зубила.

Форма різальної частини (леза) будь-якого ріжучого інструмента являє собою клин із певним кутом загострення (зубило, лезо рубанка) або декількох клинів (напилок, полотно ножівки). Зубило — найпростіший різальний інструмент, форма клину якого зображена на мал. 108.

Мал. 108. Залежність заглиблення клина зубила від кута його загострення за однакової сили удару молотка

Залежно від того, як загострити різальну частину (клин), як його встановити по відношенню до площини (поверхні) деталі і як спрямувати силу, що рухає інструмент у шарі металу, можна здобути мінімальний або найбільший виграш у витратах енергії при виконанні операції рубання. Чим гостріше клин, тобто менший кут загострення різальної крайки, тим меншого зусилля потребуватиме його заглиблення у матеріал.

Існують певні кути загострення різальної крайки зубила для рубання різних металів: чавуну та твердої сталі — 70°, м'якої сталі — 60°, кольорових металів (окрім твердої бронзи) — 35-45°. Кут перевіряється за допомогою шаблону (мал. 109) або кутоміра.

Мал. 109. Перевірка кута загострення різальної крайки зубила за допомогою шаблону

ПОГЛИБ СВОЇ ЗНАННЯ

Слюсарні молотки з квадратним бойком виготовляють восьми номерів: № 1 — масою 50 г, № 2 — 100 г, № 3 — 200 г. Для слюсарно-інструментальних робіт, таких як рубання, гнуття та клепка, використовуються молотки № 4 — 400 г, № 5 — 500 г, № 6 — 600 г, № 7 — 700 г, № 8 — 800 г.

Слюсарні молотки з круглим бойком виготовляють шести номерів. Молотки № 1 масою 200 г рекомендується застосовувати для інструментальних робіт (правка та розмічання); молотки № 2 масою 400 г, № 3 — 500 г та № 4 — 600 г — для слюсарних робіт (гнуття, різання металу за допомогою зубила). Молотки інших номерів використовуються не часто. Серед цих ударних інструментів доцільно добирати найлегший, якщо ширина різальної крайки зубила менша за 16 мм, та важчий, якщо різальна крайка має розмір 20 мм.

Таким чином, для рубання варто використовувати слюсарні молотки з круглим бойком під № 2-4 та з квадратним бойком під № 4-6.

Сучасна промисловість випускає зубила різних типорозмірів та призначення, деякі з них мають спеціалізовані ручки та захисні щитки з різним функціональним призначенням (мал. 110). Таке різноманіття типів цього ручного інструмента підкреслює його поширеність і попит на використання у сучасних умовах.

Мал. 110. Сучасні зубила

Чи добре засвоїли?

• 1. У чому полягає слюсарна операція рубання?
• 2. Які пристосування використовують для виконання операції рубання?
• 3. Які частини є складовими елементами будови слюсарного зубила?
• 4. За допомогою яких пристроїв перевіряється кут загострення зубила?

Поясніть

• 1. Чому для операції рубання використовують молотки різних номерів?
• 2. Що може статися з різальною кромкою зубила, загостреною під кутом 35°, під час рубання чавуну або твердої сталі?