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

§ 7. Рубання металу

Обговоріть

• Що міцніше: за лізо, мідь, бронза, сталь, чавун? Чому?

Що таке рубання металу

Рубання - це одна з основних слюсарних операцій. Застосовують її тоді, коли треба зняти шар металу без високої точності обробки. В одиничному або дрібносерійному виробництві, а також на різних ремонтних і монтажних роботах рубання виконують за допомогою різальних інструментів - зубила та крейцмейселя і ударного інструмента - молотка.

Рубання металу - слюсарна операція, при виконанні якої різальним і ударним інструментом із заготовки видаляють зайві шари металу, вирубують пази і канавки або розділяють заготовку на частини.

Зубила, мітчики, кернери та інший слюсарний інструмент виготовляють з вуглецевих інструментальних сталей. Вміст сірки та фосфору в якісній інструментальній сталі – 0,03–0,035 %, у високоякісній – 0,02–0,03 %.

Оскільки процес цей важкий і низькопродуктивний, у промислових умовах його механізують: рубання виконують за допомогою пневматичних і електричних молотків, для виготовлення заготовок з листового металу використовують спеціальні преси і штампи, а з високоміцної сталі - плазменне й лазерне рубання.

Слюсарна операція рубання металу відсутня у сучасному високотехнологічному виробництві завдяки його автоматизації на цій стадії обробки металу. Натомість рубання доводиться застосовувати, наприклад, під час ремонтних робіт з технікою, як-от: для прорубування мастильних канавок у вкладишах підшипників, розчищення старих мастильних шляхів (у вигляді канавок) у верстатах під час їх ремонту, відрубування головок заклепок та обрубування литва під час ремонту і відновлення військової техніки тощо.

Які інструменти використовують для рубання

Слюсарне зубило - різальний інструмент, що складається з головки (ударної частини) 4, стрижня 3 і робочої частини 2 - клиноподібної плоскої лопатки із заточеним лезом (різальна крайка) 1 (рис. 7.1). Головка зубила закруглена. Довжина зубил до 200 мм, довжина різальної крайки 3-5 мм. Виготовлені зубила загартовують.

Основною частиною зубила є клин. Кут загострення α (рис. 7.1) утворюється між передньою і задньою гранями клина.

Для рубання металу використовують зубила різної конструкції (рис. 7.2, а), сучасні слюсарні зубила виготовляють із захистом (рис. 7.2, б), особливо витривалими є зубила із ребрами жорсткості (рис. 7.2, в).

Залежно від того, який метал треба рубати, застосовують зубила з кутом загострення α від 45 до 75°. Для рубання чавуну, твердої сталі і твердої бронзи кут загострення дорівнює 70°, для рубання середньої і м’якої сталі - 60°, латуні, міді і цинку - 45°, дуже м’яких металів (алюмінію, свинцю) - 35-45°.

Рис. 7.1. Слюсарне зубило та кут загострення

Рис. 7.2. Зубила різної конструкції

Чим твердіший метал, тим більший кут загострення має бути у зубила.

Рис. 7.3. Крейцмейсель

Рис. 7.4. Канавочник

Якщо вісь інструмента розташована перпендикулярно до оброблюваної поверхні, то відбувається розрубування металу. Якщо вісь інструмента знаходиться під гострим кутом (меншим за 90°) до заготовки, то відбувається зняття стружки.

Крейцмейсель - інструмент, який подібний до зубила, але відрізняється від нього формою робочої частини, що має списоподібний вигляд і вужчу різальну крайку (рис. 7.3). Крейцмейселі виготовляють з інструментальної сталі. Для прорубування фігурних канавок під час виготовлення виробів невеликих розмірів використовують канавочник - зубило зменшених розмірів (рис. 7.4). Щоб крейцмейсель не заклинювався в канавці, його лезо має бути ширшим, ніж відтягнута частина. Для прорубування мастильних канавок у підшипниках застосовують спеціальні крейцмейселі з напівкруглим лезом - канавочники. Довжина крейцмейселя 200 мм, ширина різальної крайки 2-15 мм. Щоб лезо крейцмейселя було міцним і не викришувалось, його загартовують з відпуском.

Які є способи рубання листового металу

Рубають метал на плиті або в лещатах (рис. 7.5). Рубаючи метал на плиті, зубило ставлять майже вертикально на лінію розмічання. Після кожного удару зубило переміщують на половину різальної крайки - так досягають неперервного розрізу. Якщо заготовка товста, спочатку надрубують приблизно до половини товщини листа з одного боку, а потім з іншого.

Працюючи зубилом, треба дивитися на його лезо і лінію розмічання, а не на його головку (верхню частину зубила).

Рис. 7.5. Рубання металу: а - на плиті; б, в - у лещатах; г - тримання молотка

• Ручка молотка має бути без тріщин, а молоток на ній надійно закріплений.
• Користуватись треба тільки добре загостреним зубилом.
• Щоб уникнути травми, на верхній кінець зубила слід надягати гумову шайбу.
• Робоче місце під час рубання металу має бути відгороджене захисною сіткою.

Під час рубання в лещатах заготовка має бути надійно закріплена. Її встановлюють так, щоб лінія розмічання була на рівні верхньої площини губок лещат.

При рубанні металу необхідно стати впівоберта до лещат, виставивши ліву ногу вперед, а праву трохи відставивши. Права нога слугує опорою для корпуса. Корпус треба тримати прямо.

Рис. 7.6. Фрези зі швидкорізальної сталі

Якщо зубило роблять з інструментальної сталі, то яким інструментом виготовляють таке зубило? Адже для того щоб розрізати чи обрубати інструментальну сталь, треба застосовувати інструмент, виготовлений зі ще міцнішого матеріалу.

Таким матеріалом є швидкорізальна сталь. Вона відрізняється від вуглецевої інструментальної температурою плавлення. Швидкорізальна сталь може витримувати нагрівання під час різання до 500 °С, тоді як звичайна інструментальна сталь (з якої виготовляють слюсарний інструмент) - лише до 200 °С. Подальше збільшення температури за рахунок збільшення швидкості обертання буде призводити до розм’якшення сталі.

Робоча частина таких фрез може бути керамічною чи металокерамічною або з алмазного каменю. Ці матеріали також мають досить високу температуру плавлення під час тертя між різальною крайкою і оброблюваним матеріалом.

Правила безпечної праці під час рубання металу

• 1. Рубання виконуйте тільки в захисних окулярах і при встановленому захисному екрані.
• 2. Надійно закріплюйте заготовку в лещатах.
• 3. Працюйте лише справним інструментом.
• 4. Не можна стояти за спиною у товариша, який працює.
• 5. Закінчуючи роботу, зменшуйте силу удару.
• 6. Не перевіряйте якість рубання рукою на дотик.
• 7. Частинки металу з робочої поверхні змітайте щіткою.

Як заточувати зубило і крейцмейсель

Під час роботи зубила його грані стираються, різальна кромка втрачає гостроту. Затуплений інструмент заточують.

Заточують зубило на шліфувальному крузі (рис. 7.7). Взявши зубило в руки, його накладають на обертовий круг і з легеньким натисканням повільно пересувають уліво і вправо по всій ширині круга. Під час заточування зубило повертають то однією, то другою гранями, поперемінно їх заточуючи. Дуже натискувати зубилом на круг не можна, оскільки це може призвести до значного перегрівання інструмента і втрати його твердості.

Після закінчення заточування з різальної кромки зубила знімають задирки, обережно і поперемінно накладаючи грані на обертовий шліфувальний круг. Різальну крайку зубила після заточування заправляють абразивним бруском.

Зубило можна заточувати з подачею охолоджувальної рідини і на сухому крузі. Заточування з подачею охолодженої рідини краще, бо інакше доводиться часто відривати зубило від круга й охолоджувати у воді. Заточуючи зубило, треба пильно стежити, щоб різальна крайка була прямолінійною, а грані - плоскими, з однаковими кутами нахилу. Кут загострення при заточуванні перевіряється шаблоном (рис. 7.8).

На заточному верстаті учням самостійно працювати заборонено!

Рис. 7.7. Заточування зубила

Рис. 7.8. Шаблон для перевірки кута загострення

• 1. Чому лезо зубила роблять у формі клина?
• 2. З яких частин складається зубило?
• 3. Від чого залежить кут загострення різальної крайки зубила: від твердості матеріалу, який обробляється; від ширини зубила; від довжини зубила; від металу, з якого зроблене зубило?
• 4. На що необхідно звернути увагу перед початком роботи зубилом?
• 5. У чому відмінність між зубилом і крейцмейселем?
• 6. Як рубають метал на сучасному виробництві?
• 7*. Працюючи на шкільному свердлильному верстаті, треба чітко фіксувати оброблювану заготовку. Для цього можна використовувати плоскогубці чи ручні лещата, але недоліком більшості пропонованих конструкцій є погане кріплення заготовки. Запропонуйте власний варіант таких лещат або вдоскональте конструкцію (див. рис.) і виготовте її у шкільній майстерні.

Основою лещат слугує стальна пластина 400x40x7 мм. Для затискного гвинта 2 використано стальний стрижень діаметром 8 мм і довжиною 80 мм із різьбою М8 для гайки-баранця 3, притискної губки 4. У ній свердлять отвір для фіксуючого гвинта 5. Отвори 6 і 7 слугують для кріплення лещат на столі верстата.