Рубання металів

Рубання — це одна з основних слюсарних операцій. Застосо­вують його тоді, коли треба зняти шар металу без високої точності обробки. В одиничному або дрібносерійному виробництві, а також на різних ремонтних і монтажних роботах застосовують слюсарне рубання за допомогою зубила, крейцмейселя та молотка. Рубанням часто називають розрізання ножицями сортового прокату сталі у холодному чи гарячому стані. На складальних роботах, якщо треба зняти невеликий шар металу (припуск на обробку), також застосовують рубання.

Рубання металу на деталях невеликого розміру здійснюють у слюсарних лещатах. Рубання металу на деталях, що мають вели­кий розмір і вагу, роблять на місці установки деталі. Слюсарне рубання доводиться застосовувати в багатьох інших випадках при ремонтних і складальних роботах. Це, наприклад, вирубка ма­стильних канавок у вкладишах підшипників, розчистка старих мастильних канавок у верстатах під час їх ремонту, рубання голо­вок заклепок, обрубання литва та ін.

Є різні види рубання — розрубування металу, обрубування кінців штаб, кромок металу, прорубування канавок, вирубування отворів у листовому металі, точне обрубування деталей, що припа­совуються впритул (прирубування впритул).

Рубання буває чорнове (зачищання) і чистове (точне).

Для рубання металу застосовують різальний інструмент — зубило, крейцмейсель і ударний інструмент — слюсарний молоток. Зубило чи крейцмейсель тримають лівою рукою, а молоток —правою. Встановивши різальний інструмент на тому місці, де треба зрубати метал, по ньому ударяють молотком.

Основною частиною зубила чи крейцмейселя є клин. Він пови­нен мати правильну форму і бути міцним. Клин має ріжучу кромку, передню та задню грані і кут загострення.

Різальний інструмент виготовляється з таким розрахунком, щоб під час роботи його клин мав найбільш вигідне для різання положення і утворював такі кути:

а)    передній кут — між передньою гранню клина і площиною, про­веденою через лезо (ріжучу кромку) клина перпендикулярно до об­роблюваної поверхні деталі; позначається грецькою буквою у (гама);

б)    задній кут — між задньою гранню клина і оброблюваною поверхнею деталі; позначається грецькою буквою а (альфа). Наяв­ність цього кута дає змогу запобігти тертю задньої грані клина з оброблюваною поверхнею;

в)   кут різання — між передньою гранню клина і оброблюваною поверхнею; позначається грецькою буквою 8 (дельта);

г)     кут загострення; позначається грецькою буквою (3 (бета).

Інструмент для рубання

Слюсарне зубило (рис. 130) — різальний інструмент, що скла­дається з головки, стержня і робочої частини — клиноподібної плоскої лопатки з заточеним лезом. Головка зубила відтягнута на конус, кінці її заокруглені, щоб удари молотка були спрямовані в центр, що робить їх більш сильними, а положення зубила — більш стійким.

Зубило виготовляють з вуглецевої сталі. Для зубила беруть сталь багатогранного або овального перерізу, щоб зручніше було тримати його в руці.

Розміри слюсарних зубил: довжина до 200 мм, товщина — 20 мм, довжина ріжучої кромки — 3—25 мм.

Слюсарне зубило

Слюсарне зубило

Залежно від того, який треба рубати метал, застосовують зубила з кутом загострення від 45 до 75°. Для твердого металу потрібно зубило з кутом загострення 75°, для м’якого — 45°.

В процесі заточування величина кута загострення зубила конт­ролюється шаблоном. Зубило заточують на наждачному або піща­ному точилі. Після заточування зубило обережно перевертають гранями на точилі доти, доки не знімуться задирки, що утворилися на ріжучій кромці. При заточуванні інструмент рекомендується охолоджувати.

Фаски зубила повинні бути однакової ширини і однаково нахи­лені до осі зубила.

Для випробування зубила в роботі треба обрубати ним залізну штабу товщиною А мм і шириною 50 мм. Після випробування на робочій частині зубила не повинно бути викришених місць, вм’я­тин, слідів притуплення. Для рубання криволінійних заготовок з листового металу застосовують зубила з ввігнутою поверхнею.

Крейцмейсель (рис. 131) — інструмент подібний до зубила, від­різняється від нього формою робочої частини, яка має списоподіб­ний вигляд і вужчу ріжучу кромку. Головка крейцмейселя так само, як і в зубила, відтягнута на конус. Він теж виготовляється з інструментальної сталі марки У7 або У8. Застосовується при вирубуванні гнізд, прорубуванні шпонкових пазів, зрубуванні заклепок і попередньому прорубуванні вузьких канавок перед рубанням широким зубилом. Щоб крейцмейсель не заклинювався в канавці, лезо його повинно бути ширшим, ніж відтягнута частина.

Кройцмейсель

Кройцмейсель

Для прорубування мастильних канавок в підшипниках засто­совують спеціальні крейцмейселі з напівкруглим лезом — канавочники.

Розміри крейцмейселів: довжина до 200 мм9 довжина ріжучої кромки — 2—15 мм.

Щоб вістря крейцмейселя не сідало під час ударів молотка, його загартовують і відпускають.

Випробовують крейцмейсель прорубуванням в стальному стержні шпонкової канавки завглибшки 3 мм, довжиною 40—50 мм і ши­риною, що дорівнює ширині ріжучої кромки. Якщо після цього не залишається на крейцмейселі слідів притуплення, вм’ятин, зна­чить він придатний для роботи.

Коли крейцмейсель і зубило спрацюються або ріжуча кромка викривиться, їх треба заправити і заточити.

 

Слюсарні молотки

Слюсарні молотки

Слюсарний молоток застосовують при рубанні металу, кле­панні, чеканенні, виправлянні. Виготовляється він з інструмен­тальної сталі марки У6 або У7 шляхом кування з наступним обпилюванням і термічною обробкою. В середній частині молоток має овальний отвір, в який вставляється дерев’яна ручка, на кін­цях — носок і бойок.

Бойок буває круглий і квадратний (рис. 132). Торцева його частина має шарову опуклу поверхню, щоб удари молотка при рубанні металу припадали на головку зубила чи крейцмейселя. Молотки з круглим бойком застосовують тоді, коли потрібна більша сила і влучність удару, а з квадратним бойком — при легших робо­тах. Квадратний бойок залишає на виробах вм’ятини при косих ударах.

Носок молотка загострений, має клиноподібну форму з заокруг­ленням на кінці. Ним користуються при виправлянні, витягуванні та розклепуванні металу. Довгий носок дає можливість виконувати роботу в порівняно глибоких місцях.

Ручка молотка виготовляється з твердого дерева. В перерізі вона має бути овальною. Отвір у молотка повинен мати подвійне конусне розширення, щоб ручка міцно сиділа в ньому. Кінець її, що заходить в отвір, заклинюється металевими або дерев’яними клинами. Дерев’яні клини мають бути змащені перед заклинюван­ням столярним клеєм, а на металевих роблять насічку, щоб вони не вискакували. Насаджують ручку під прямим кутом до поздовж­ньої осі молотка.

Другий кінець ручки в півтора раза товщий. Він повинен бути гладким, відполірованим, щоб молоток легко ковзав у руці.

Вага молотків — від 100 до 800 г. Від їх ваги залежить дов­жина ручок. Важчі молотки насаджують на довші ручки. Для мо­лотка вагою 400 г потрібна ручка довжиною 350 мм, для молотка вагою 800 г — 450 мм.

Слюсарні молотки повинні відповідати таким технічним умовам: ударні поверхні їх мають бути відшліфовані, ін­ші — зачищені від задирок і вкриті фарбою або лаком для захисту від корозії. Мо­лотки повинні бути без трі­щин, волосовин, а ударні по­верхні їх —без вм’ятин; при ударі по інструментальній незагартованій сталі марки У10, У12 молотки не по­винні викришуватися, давати тріщини.

Прийоми рубання

Положення ніг при слюсарному рубанні

Положення ніг при слюсарному рубанні

При рубанні металу слю­сар стає впівоборота до лещат, виставивши ліву ногу трохи вперед, а праву — трохи від­ставивши. положення слюсаря мусить бути стійким і зручним. Вісь ступні лівої ноги повинна становити кут 70° до осі губок лещат. Ступню правої ноги ставлять паралельно площині губок. Права нога є опорою корпусу слюсаря. Корпус треба тримати прямо (рис. 133).

При рубанні заготовку затискають у лещатах (переважно стільцевих) з широкими губками (до 160 мм завширшки). Легкі лещата при рубанні швидко ламаються. Заготовка має бути затиснута так, щоб лінія рубання була якнайближче до поверхні губок ле­щат. Під короткі заготовки ставлять підкладки, інакше заготовка осідатиме.

Якщо рубання провадиться не на рівні губок лещат, верхнє ребро заготовки має виступати над губками на 3—4 мм. Після того як пройдуть першу стружку, деталь переставляють на таку ж ви­соту, зрубують і продовжують рубати доти, доки не зрубають весь намічений шар металу.

Зубило під час рубання треба тримати лівою рукою за середню частину стержня ближче до головки. Не слід дуже затискувати його в руці. Зубило тримають не перпендикулярно до оброблю­ваної деталі, а похило, під певним кутом (25—40°). Нахил зубила встановлюють так, щоб лезо його знаходилось на лінії, наміченій для зняття стружки, а поздовжня вісь стержня була під кутом 30° до оброблюваної поверхні і під кутом 45°—до поздовжньої осі губок лещат. Це сприяє найбільш повному перетворенню сили удару молотка в роботу рубання і одержанню чистої поверхні після обробки. Слюсар сам відчуває, якщо кут нахилу зубила малий чи надто великий. Якщо зубило ковзається по поверхні і не знімає стружки, кут нахилу треба збільшити, якщо ж ріжуча кромка зубила глибоко врізається в метал і поверхня виходить нерівною,— кут нахилу слід зменшити. Якщо при рубанні дуже часто змінювати кут нахилу зубила, то поверхня заготовки стає хвилястою, а продуктивність праці знижується.

Положення корпусу при рубанні зубилом

Положення корпусу при рубанні зубилом

При роботі молотком відрізняють кистьовий, ліктьовий і пле­човий замахи і удари. Кистьовий замах здійснюється так: рухом кисті вгору до відказу замахуються молотком, потім роблять пош­товх кисті вперед і ударяють. Робота гіри кистьовому ударі здійс­нюється тільки силою кисті руки та вагою молотка.

Ліктьовий замах здійснюється ліктьовим рухом руки, яка зги­нається до передпліччя до відказу і потім швидко розгинається. Пальці при ліктьовому замаху розтуляються і стуляються, кисть і передпліччя рухаються вгору і вниз, рука в лікті згинається і розгинається. При ліктьовому ударі в роботі бере участь частина руки до ліктя. Щоб молоток після ліктьового замаху мав достатню силу для удару; руку слід розгинати поштовхом.

Плечовий замах складається з рухів кисті, передпліччя і плеча. Це повний замах всієї руки. При ньому кисть руки піднімається не нижче рівня вуха робітника.

Замах руки повинен бути рівномірним, темп руху — рит­мічним.

При рубанні удари наносяться по невидимій цілі, і тому по­трібно виробити в собі автоматичну влучність. Це досягається практикою. Для перших тренувальних вправ рекомендується за­стосовувати запобіжні пристрої (гумові шайби, що одягаються на руку, запобіжні щитки, які надівають на зубило між його голов­кою і пальцями).

Влучність удару молотком при рубанні полягає в тому, щоб центр бойка попадав точно в центр головки зубила. Сила удару залежить від правильного положення корпусу, правильних рухів руки, ваги молотка (чим важчий він, тим сильніший удар) і дов­жини його ручки. Чим довша ручка, тим більша сила удару, тому слід тримати молоток під час роботи за кінець ручки (на відстані- 15—30 мм від кінця ручки). Ручку молотка обхоплюють чотирма пальцями і притискують до долоні. Великий па­лець накладають зверху на вказівний.

Як правильно тримати зубило

Як правильно тримати зубило

При рубанні можна тримати молоток, міцно стиснувши всі пальці і не розтуляючи їх під-час замаху і удару, але можна робити й так: замахуючись молотком, коли кисть руки йде вгору, ручку обхоплюють усіма пальцями; в міру піднімання руки вгору до від- казу мізинець, підмізинний і середній пальці трохи розтуляються і підтримують молоток, що нахилився назад. Потім, стискуючи розтулені, пальці, дають молотку поштовх, спершу цими пальцями, а далі рухом всієї руки. В результаті виходить сильний удар мо­лотка.

Зубило тримають лівою рукою на відстані 20—25 мм від головки і обхоплюють його пальцями так, щоб великий палець лежав на вказівному або щоб вказівний був трохи витягнутий (рис. 134). Обидві руки при рубанні повинні діяти злагоджено. Права мусить влучно спрямовувати молоток в центр головки зубила, а ліва під час замаху правою рукою переміщується з зубилом на нове місце.

При рубанні в лещатах рекомендується ударяти молотком по зубилу з ліктьовим замахом і розпрямлянням пальців (рис. 135). Це дає змогу рубати довго, не стомлюючись. При рубанні в леща­тах по зубилу ударяють 30—60 раз- за хвилину. Удари молотком по зубилу наносять в напрямку до нерухомої губки лещат.

 

Метал можна рубати в лещатах або на важкій плиті чи ковадлі. Рубання в лещатах ділиться на рубання листового і штабового металу і рубання широких площин.

Листовий метал рубають на рівні губок лещат. Якщо треба, наприклад, нарубати смужки з обрізків листової сталі, заготовку затискують в лещатах, зубило встановлюють під кутом 30° до гори­зонтальної площини губок лещат і під кутом 90° до площини ру­бання, тобто до затиснутої у лещатах заготовки (такий кут потрібний для того, щоб не псувати зрубувану смужку).

Продовжувати рубання треба доти, доки зрубувана смужка не зіскочить з лещат від легкого удару по її ребру молотком. Потім лещата розтискують, переставляють заготовку на дальшу риску і провадять рубання нової смужки.

Рубання зубилом штабового металу

Рубання зубилом штабового металу

Штабовий метал рубають у лещатах або на рівні губок лещат або по рисці вище від рівня губок (рис. 136).

Коли обрубують широкі поверхні, то спершу вирубають крейцмейселем вузькі канавки. Перед цим зрубують зубилом фаску. Після того як прорубають допоміжні вузькі канавки крейцмейселем, частину поверхні, обмежену ними, рубають широким зу­билом.

Невеликий шар металу на широких площинах знімають за один прохід різального інструмента. Більший же шар — 8 мм і вище — краще знімати за два проходи: грубий і чистовий. На це витра­чається менше часу, ніж при зніманні такого Шару металу за один прохід.

При кожному проході крейцмейселя товщина стружки має становити 0,5—1 мм, а при дальшому обрубуванні зубилом—1—2мм. Якщо після рубання треба обпилювати поверхню, то залишають припуск 0,5 мм для наступної обробки деталі напилком.

Якщо, наприклад, дано стальну плитку з широкою площиною, яка має припуск на обрубування 5 мм, треба нанести рейсмусом на розмічальній плиті риски на бокових сторонах плитки (на гли­бину шару, що зніматиметься). На верхній площині наносять риски для прорубування канавок крейцмейселем (рис. 137). Плитка зати­скається в лещатах так, щоб бокові риски були вище від губок на З—4 мм. На передньому і задньому ребрах плитки робиться зубилом фаска (скіс), щоб зручніше було встановлювати крейцмейсель.

Фаска на задньому ребрі сприятиме тому, щоб метал при виході інструмента не виломлювався біля краю плитки.

Кожна вузька канавка прорубується крейцмейселем за кілька проходів. Потім за кілька проходів обрубуються зубилом виступи, що залишилися між канавками. За кожний прохід товщина стружки береться до 1 мм а за останній — до 0,5 мм.

Далі провадиться чистове обрубування всієї поверхні з товщи­ною стружки 0,5 мм. Прямолінійність обрубаної поверхні плитки перевіряється перевірною лінійкою.

Рубання широкої площини

Рубання широкої площини

Криволінійні канавки прорубують в заготовці, затисненій у лещатах, крейцмейселем або спеціальним канавочником (рис. 138). В газових та інших трубах канавки-щілини прорубуються спеціаль­ним крейцмейселем з чотирма ріжучими кромками, який має з тор­цевої ріжучої сторони ввігнуту по дузі поверхню.

Трубу при прорубуванні канавки затискують у лещатах в спе­ціальних нагубниках і прорубують в потрібному місці канавку-щілину.

Коли метал рубають на плиті чи ковадлі, то спочатку по розміточних лініях легкими ударами по зубилу надрубують контур, а потім за кілька проходів провадять остаточне рубання сильними ударами. При останньому проході заготовку перевертають і рубають контур із зворотного боку.

Коли зубилом відрубують краї поверхні крихких матеріалів (бронза, чавун), вони з боків викришуються. Тому слід в таких випадках робити на краях поверхень фаски на глибину зніманого шару або не доводити рубання до кінця на 10—25 мм і зрубати залишений метал з протилежного кінця заготовки.

При рубанні в’язких матеріалів — міді, м’якої сталі та ін.— треба вістря зубила періодично змащувати машинним маслом або мильною водою. Це полегшує рубання і поверхня виходить більш гладкою та чистою. Чавун рубають без змащування.

Прорубування криволінійних канавок

Прорубування криволінійних канавок

Правила техніки безпеки при рубанні металу

Під час рубання металу відлітають осколки, стружки. Вони можуть поранити слюсаря та людей, що працюють по сусідству. Тому слюсар повинен обов’язково користуватись окулярами і за­хисними сітками у вигляді запобіжних ширм та щитків, які вста­новлюють перед лещатами на верстаку. Щоб Захистити від пошко­дження руки, надівають на кисть руки запобіжний козирок, а на зубило — запобіжну шайбу.

Ручки молотків повинні бути добре закріплені, а самі молотки не мати ніяких дефектів — забоїн, щербин, тріщин. Головки зубила і крейцмейселя також повинні бути без тріщин, задирок і розплющень, бо при ударах вони можуть відскочити і поранити слюсаря. Лезо зубила має бути гострим, без будь-яких дефектів.

Механізація рубання металу

Ефективним способом механізації рубання і клепання при слю­сарних та слюсарно-складальних роботах є застосування пневма­тичних і електричних молотків, а також клепальних машин. Елек­тричні молотки складні, важкі і швидко спрацьовуються. При рубанні металу і при чеканенні швів застосовують пневматичні клепальні молотки.

Запитання для повторення

  1. Для чого застосовують рубання металу?
  2. Які ви знаєте види рубання?
  3. Який інструмент застосовують для рубання?
  4. Що таке молоток та яке його призначення?
  5. Розкажіть про будову зубила і крейцмейселя.
  6. З якого матеріалу ви­готовляють зубила та кройцмейселя?
  7. Під яким кутом заточують зубило в залежності від твердості оброблю­ваного металу?
  8. Для чого застосовують крейцмейсель та чим він відрізняється від зубила?
  9. Як треба тримати зубило і молоток під час рубання ?
  10. Які є прийоми рубання?
  11. Яке положення повинен займати робітник під час рубання?
  12. Як треба провадити рубання листового і штабового матеріалу?
  13. Які замахи ударів застосовують під час рубання металу?
  14. За допомогою якого інструмента прорубують у заготовці криволінійні канавки ?
  15. При рубанні яких матеріалів застосовують змащення?
  16. Яких правил техніки безпеки треба додержуватись під час рубання металу?