Чем вырубают шпоночные пазы канавки

§ 18. Фрезерование шпоночных пазов

Шпоночные соединения весьма распространены в машиностроении. Шпоночные соединения бывают с призматическими, сегментными, клиновыми и другими сечениями шпонок. На рабочих чертежах вала должны быть проставлены размеры: для вала с призматической шпонкой (рис. 72, а) и для вала с сегментной шпонкой (рис. 72, б).

Рис. 72. Вал с пазом для шпонки

Шпоночные пазы (рис. 73) делятся на сквозные 2, открытые (с выходом) 1 и закрытые 3. Фрезерование шпоночных пазов является весьма ответственной операцией. От точности шпоночного паза зависит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. К обработанным фрезерованием шпоночным пазам предъявляют жесткие технические требования согласно ГОСТ 7227—58.

Рис. 37. Вал со шпоночными пазами

Ширина шпоночного паза должна быть выполнена по 2-му или 3-му классу точности: по глубине шпоночный паз должен быть выполнен по 5-му классу точности; длина паза под шпонку по 8-му классу точности.

Невыполнение этих требований при фрезеровании шпоночных пазов приводит к необходимости применения трудоемких пригоночных работ при сборке — припиливанию шпонок или других сопрягаемых деталей.

Кроме указанных выше требований в отношении точности к шпоночному пазу предъявляется также требование в отношении точности его расположения и шероховатости поверхности. Боковые грани шпоночного паза должны быть расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось вала: шероховатость поверхности боковых стенок должна находиться в пределах 5-го класса шероховатости, а иногда и выше.

Сопоставляя допуски на фрезы с допусками на размер шпоночного паза, можно убедиться в трудности выполнения паза требуемой точности на станках, работающих мерным инструментом (рис. 74). Если фреза изготовлена по верхнему предельному отклонению, то чтобы уложиться в допуск по ширине паза, на все погрешности системы деталь — фреза — станок остается всего 0,016 мм, в то время как допустимое биение фрезы может быть 0,02 мм. При этм не учтены еще погрешности крепления фрезы.

Рис. 74. Схема расположения полей допусков шпоночного паза и фрезы

Практика показывает, что для обработки шпоночного паза, укладывающегося в поле допуска ПШ, приходится тщательно производить подбор фрез и делать пробные проходы. В серийном и массовом производстве стремятся по возможности шпоночные соединения заменять шлицевыми.

Дисковые фрезы пазовые по ГОСТ 3964—69 предназначаются для фрезерования неглубоких пазов. Они имеют зубья только на цилиндрической части.

Пазовые фрезы затылованные по ГОСТ 8543—71 предназначаются также для обработки пазов. Их затачивают только по передней поверхности. Достоинством этих фрез является то, что они не теряют размера по ширине после переточек. Они выпускаются диаметром от 50 до 100 мм и шириной от 4 до 16 мм.

Шпоночные фрезы по ГОСТ 9140—68 применяются для фрезерования шпоночных пазов и изготовляются с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Шпоночные фрезы имеют два режущих зуба с торцовыми режущими кромками, выполняющими основную работу резания. Режущие кромки фрезы направлены не наружу, как у сверла, а в тело инструмента. Такие фрезы могут работать с осевой подачей (как сверло) и с продольной подачей. Переточка фрез производится по торцовым зубьям, вследствие чего диаметр фрезы практически остается неизменным. Это является очень важным для обработки пазов.

Фрезы с цилиндрическим хвостовиком изготовляют для диаметра от 2 до 20 мм с коническим хвостовиком от 16 до 40 мм. В настоящее время инструментальные заводы выпускают цельные твердосплавные шпоночные фрезы диаметром 3, 4, 6, 8, и 10 мм с углом наклона винтовой канавки 20° из сплава ВК8. Эти фрезы применяют главным образом при обработке закаленных сталей и трудно обрабатываемых материалов. Применение этих фрез позволяет увеличить производительность труда в два-три раза и повысить шероховатость обработанных поверхностей на два класса шероховатости.

Фрезы для пазов под сегментные шпонки хвостовые по ГОСТ 6648—68 предназначаются для фрезерования всех пазов под сегментные шпонки диаметром 4-5 мм.

Фрезы для пазов под сегментные шпонки насадные по ГОСТ 6648—68 предназначаются для фрезерования всех пазов под сегментные шпонки диаметром 55-80 мм.

Закрепление заготовок. Заготовки валов для фрезерования в них шпоночных пазов и лысок удобно закреплять в призмах. Для коротких заготовок достаточно одной призмы. При большой длине вала 2 заготовку устанавливают на двух призмах 3 (рис. 75).

Рис. 75. Закрепление вала на призмах

Правильность расположения призмы на столе станка обеспечивается шипом в основании призмы, входящим в паз стола, как показано на рисунке справа. Валы закрепляют прихватками 1. Во избежание прогиба вала при закреплении необходимо следить, чтобы прихваты опирались на вал над призмами. Под прихваты следует положить тонкую медную или латунную прокладку, чтобы не повредить окончательно обработанной цилиндрической поверхности вала. На рис. 76 показаны тиски для закрепления валов.

Рис. 76. Тиски для закрепления валов

Тиски на столе можно закреплять либо в положении, показанном на рис. 76, либо можно повернуть их на 90°. Поэтому они пригодны для закрепления валов как на горизонтально-фрезерных, так и на вертикально-фрезерных станках. Вал устанавливается цилиндрической поверхностью на призму 5 и при вращении маховичка 1 зажимается губками 3 и 6, которые поворачиваются вокруг пальцев 2 и 7. Призму 5 можно установить в тисках другой стороной для закрепления вала большего диаметра. Упор 4 служит для установки вала по длине.

На рис. 77 показана- магнитная призма с постоянным магнитом. Корпус призмы состоит из двух частей, между которыми размещен оксидно-бариевый магнит. Для закрепления валика достаточно повернуть рукоятку выключателя на 90°. Сила зажима вполне достаточна для фрезерования на валиках шпоночных пазов, лысок и т. д.

Рис. 77. Магнитная призма для закрепления валов

Одновременно с закреплением детали призма притягивается к опорной поверхности стола станка.

Фрезерование сквозных шпоночных пазов. Шпоночные пазы фрезеруют после окончательной обработки цилиндрической поверхности. Сквозные пазы и открытые пазы с выходом канавки по окружности с радиусом, равным радиусу фрезы, обрабатывают дисковыми фрезами. Превышение размера ширины паза по сравнению с шириной фрезы составляет 0,1 мм и более. После заточки дисковых пазовых фрез ширина фрезы несколько уменьшается, поэтому использование фрез возможно лишь до определенных пределов, после чего фрезы применяют для других работ, когда не столь важен размер по ширине.

Фрезерование сквозных шпоночных пазов разберем на примере. Пусть требуется профрезеровать шпоночный паз (см. рис. 72) с размерами d = 40 мм; В = 2 мм; t = 5 мм; материал — сталь 45.

Выбор типоразмера фрезы. Для выполнения этой операции выберем дисковую пазовую фрезу из быстрорежущей стали Р6М5. Размеры фрезы: D = 80 мм, В = 12 мм, d = 27 мм, z = 18.

На рис. 78 показана установка заготовки и фрезы при фрезеровании сквозного шпоночного паза.

Рис. 78. Фрезеровании сквозного паза

При установке фрезы на оправку необходимо добиться, чтобы фреза имела минимальное биение по торцу. Заготовку закрепляют в машинных тисках с медными или латунными накладками на губках.

При правильно установленных тисках точность установки закрепленного в них вала можно и не проверять. Установить фрезу следует так, чтобы она была расположена симметрично относительно диаметральной плоскости, проходящей через ось вала. Для выполнения этого условия пользуются следующим приемом. После закрепления фрезы и проверки ее биения индикатором фрезу устанавливают предварительно в диаметральной плоскости вала. Точная установка производится с помощью угольника и штангенциркуля.

Из рис. 79 видно, что размер S равен

где Г — ширина полки угольника, мм, d — диаметр вала, мм, В — ширина фрезы, мм.

Для установки фрезы необходимо поставить фрезу в поперечном направлении на размер S со стороны одного из выступающих над тисками концов вала. Проверить этот размер штангенциркулем. Затем поставить угольник с другой стороны вала, как это показано на рис. 79 пунктиром, и еще раз проверить размер S. Если оба отсчета по штангенциркулю совпадут, то это означает, что фреза относительно вала установлена правильно.

Рис. 79. Проверка установки дисковой фрезы

Для точной и быстрой установки дисковой фрезы в диаметральной плоскости применяют приспособление (рис. 80). Дисковую фрезу 1 устанавливают по вырезу двусторонней призмы 2, которая в свою очередь установлена по цилиндрической поверхности валика 3. Точность расположения шпоночного паза в диаметральной плоскости обеспечивается соосностью V-образных пазов призмы 2. Правильность изготовленного паза проверяется по шаблону (см. рис. 78).

Рис. 80. Приспособление для установки дисковой фрезы

При фрезеровании шпоночных пазов быстрорежущими шпоночными фрезами на валах, изготовленных из сталей 45 и 40Х, рекомендуется применение следующих режимов резания: s_z = 0,15-0,25 мм/зуб, скорость резания v = 30-40 м/мин. Режимы резания при фрезеровании твердосплавными шпоночными фрезами тех же сталей отличаются тем, что при тех же подачах на зуб скорость резания можно увеличить в два-три раза и довести до 80-100 м/мин.

Следует иметь в виду, что подача на врезание при работе как быстрорежущими, так и твердосплавными шпоночными фрезами должны быть в 1,5 раза меньше продольных. В случаях фрезерования шпоночных пазов в два прохода подачи при втором проходе могут быть в 1,5—2 раза больше, чем при первом проходе.

Настройка станка на выбранные режимы фрезерования ничем не отличается от ранее рассмотренных случаев.

Установка на глубину фрезерования. Начальный момент касания фрезы с цилиндрической поверхностью заготовки происходит по линии, если после установки фрезы над валом производить одновременно медленный подъем стола до касания с фрезой и перемещение в продольном направлении. Установив момент касания фрезы с валом, отвести стол из-под фрезы. Выключить станок и вращением рукоятки вертикальной подачи поднять стол на глубину шпоночной канавки t = 5 мм. Закрепить вертикальные салазки.

Фрезерование паза. Осторожно подвести фрезу к валу, включить продольную подачу и произвести фрезерование паза. Выключить станок, снять заусенцы напильником и проверить размеры паза. Глубину паза проверяют по размеру 35 мм (см. рис. 78) штангенциркулем. Ширину паза, как правило, лучше проверять по специальному шаблону (см. рис. 78).

Фрезерование закрытых шпоночных пазов. Фрезерование закрытых шпоночных пазов можно производить на горизонтально-фрезерных станках. На рис. 81, а показана установка заготовки и фрезы на горизонтально-фрезерном, а на рис. 81,6 — на вертикально-фрезерном станке. Рассмотрим обработку паза: d = 60 мм. b = 18 мм; h = 1 мм; обрабатываемый материал сталь 40Х. Выберем для фрезерования шпоночную фрезу из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком диаметром D = 18 мм, z = 2.

Рис. 81. Фрезерование закрытых шпоночных пазов на станке

Подготовка к работе. Для закрепления вала пользуются специальными самоцентрирующими тисками (см. рис. 76) или призмами (см. рис. 75). Так как установка для фрезерования по рис. 81, а отличается от установки по рис. 81,б лишь расположением шпинделя, разберем только порядок фрезерования шпоночного паза на горизонтально-фрезерном станке.

Установив и закрепив вал в тиски и вымерив его по разметке рейсмасом, приступить к установке фрезы.

Установка шпоночной (или концевой) фрезы в диаметральной плоскости вала показана на рис. 82, а. Стол станка переместить рукояткой вертикальной подачи до соприкосновения с фрезой (показана пунктиром). После этого стол переместить в поперечном направлении до выхода фрезы за пределы вала и поднять на величину Н:

где Н — величина перемещения стола в вертикальном направлении, мм; d — диаметр вала, мм; D — диаметр фрезы, мм.

Установка шпоночной (или концевой) фрезы в диаметральной плоскости вала при обработке в нем шпоночного паза на вертикально-фрезерном станке показана на рис. 82, 6. Отсчет перемещения стола на величину S производится по лимбу винта поперечной подачи.

Рис. 82. Схема установки концевой фрезы в диаметральной плоскости вала для отсчета переменной

Другой способ установки («по яблочку») шпоночной или концевой фрезы в диаметральной плоскости фрезы состоит в следующем. Вал устанавливают по возможности точно (на глаз) относительно фрезы (рис. 83, а) и вращающуюся фрезу медленно приводят в соприкосновение с обрабатываемым валом до тех пор, пока на поверхности вала не появится едва заметный след фрезы. Если этот след получается в виде полного круга (рис. 83, о), то это означает, что фреза расположена в диаметральной плоскости вала. Если след имеет форму неполного круга (рис. 83, в), то необходимо сместить стол.

Рис. 83. Установка концевой фрезы в диаметральной плоскости вала

Установка на глубину паза. Обрабатываемый вал, диаметральная плоскость которого совпадает с осью фрезы, подводят до соприкосновения с фрезой При этом положении стола отмечаем показание лимба винта поперечной или вертикальной подачи, затем перемещаем или поднимаем стол на глубину резания В.

Закрытые шпоночные пазы, допускающие пригонку, фрезеруют двумя способами:

а) срезанием вручную на глубину 4-5 мм и продольной механической подачей, затем снова врезанием на ту же глубину и продольной подачей, но в другом направлении;

б) врезанием вручную на полную глубину паза и дальнейшей механической продольной подачей.

Этот способ применяют при фрезеровании шпоночными фрезами диаметром свыше 12-14 мм.

Контроль ширины шпоночного паза следует производить калибром согласно допуску, указанному на чертеже.

Фрезерование открытых шпоночных пазов с выходом канавки по окружности с радиусом, равным радиусу фрезы, производят дисковыми фрезами. Пазы, в которых не допускается выход канавки по радиусу окружности, фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами.

Фрезерование пазов сегментных шпонок производится хвостовыми или насадными фрезами под сегментные шпонки, диаметр которых должен быть равен двойному радиусу канавки. Подача производится в вертикальном направлении, перпендикулярном оси вала (рис. 84).

Рис. 84. Фрезерование шпоночных пазов под сегментные шпонки

Фрезерование пазов на шпоночно-фрезерных станках. Для получения точных по ширине пазов обработку ведут на специальных шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей, работающих двузубыми шпоночными фрезами. При этом способе фреза врезается на 0,2-0,4 мм и фрезерует паз по всей длине, затем опять врезается на ту же глубину, как и в предыдущем случае, и фрезерует паз опять на всю длину, но в другом направлении (рис. 85). Отсюда и происходит название метода «маятниковая подача». По окончании фрезерования шпиндель автоматически возвращается в исходное положение и выключается продольная подача фрезерной бабки. Этот метод является наиболее рациональным при изготовлении шпоночных пазов в серийном и массовом производстве, так как дает точный паз, обеспечивающий взаимозаменяемость в шпоночном соединении. Кроме того, поскольку фреза работает торцовыми и режущими кромками, она будет долговечнее, так как не будет изнашиваться по периферии. Недостатком этого способа является значительно большая затрата времени по сравнению с фрезерованием за один-два прохода.

Рис. 85. Схема фрезерования шпоночных пазов способом «маятниковая подача»

Фрезерование пазов на автоматизированных шпоночно-фрезерных станках немерным инструментом производится с осциллирующим (колебательным) движением инструмента. Регулируя размах осциллирования от нуля до требуемой величины, можно фрезеровать шпоночные пазы с требуемой точностью по ширине.

При фрезеровании с осциллированием ширина фрезы меньше ширины обрабатываемого паза. Так, станок, модели МА-57 предназначается для фрезерования открытых шпоночных пазов на валах электродвигателей дисковыми трехсторонними фрезами в автоматизированном производстве. Станок модели 6Д92 предназначен для фрезерования закрытых шпоночных пазов немерными концевыми фрезами Требуемая ширина паза достигается за счет того, что фрезе придается осциллирующее движение в направлении, перпендикулярном продольной подаче. Станок может быть встроен в автоматическую линию.

Контроль размеров пазов и канавок

Контроль размеров пазов и канавок можно производить как штриховыми измерительными инструментами (штангенциркуль, штанген-глубиномер), так и калибрами. Измерение и отсчет размеров пазов с помощью универсальных инструментов не отличаются от измерений других линейных размеров (длина, ширина, толщина, диаметр). Контроль ширины паза может быть произведен круглыми и листовыми предельными калибрами — пробками. На рис. 86, а приведен контроль ширины паза заданного размером 20 +0,1 мм. В этом случае проходная сторона калибра имеет размер 20,0 мм, а непроходная — 20,1 мм. Глубина паза контролируется предельным шаблоном — глубиномером.

На рис. 86, б показан контроль глубины паза, заданного размером 10 +0,2 мм. Непроходная (большая) сторона шаблона имеет размер 10,2 мм, а проходная — 10,0 мм.

Рис. 86. Контроль размеров паза калибрами

Симметричность расположения шпоночного паза относительно оси вала контролируется специальными шаблонами и приспособлениями.

Источник

Какие инструменты используются для рубки металла?

Инструмент и оборудование для рубки металла

Наиболее широкое распространение получили следующая техника и приспособления для рубки металла:

Дополнительно существует инструмент для изготовления шпоночных канавок, всевозможных пазов и шлицевых поверхностей. Но подобные работы относятся уже к долбежным и фрезерным металлорежущим операциям. Для реализации такой металлообработки применяют различные фрезы, долбяки и протяжки.

При создании шпоночных пазов и шлицевых соединений повышенной точности нередко применяются импульсные электрические выжигатели. В этом случае паз формируется электродом, который выжигает лишний металл.

Теперь подробнее про инструменты для рубки металла.

Основные предназначения

В основном такая процедура, как рубка металла на гильотине или ином станке и приспособлении применяется в следующих случаях:

В данном случае наиболее популярный станок – это гильотина, которая посредством высокого давления резким движением разрубает материал. Рубка листового металла гильотиной также возможна, однако здесь требуется более высокое давление в сравнении с небольшими деталями и заготовками.
Как уже было указано выше, для рубки металла в основном используют гильотины, однако плазменную резку никто еще не отменял. В данном случае рассмотрим плюсы и минусы каждого из вариантов в отдельности.

Определение: что это такое – рубка металла

Это операция слесарного дела, в ходе которой происходит заранее обусловленное разделение заготовки в различных пропорциях. Перед этим наносится специальная разметка. Разрыв можно осуществлять как вдоль, так и поперек. Это удобный способ, потому что он снижает количество процедур по финишной обработке, а значит, и себестоимость готовой продукции. Единственный нюанс – края могут получиться немного рваные, то есть понадобится шлифовка.

Это подготовительный этап, он не является чистовым, то есть последним. Задачи, которые решаются в процессе:

Применение находится в широком спектре областей – от небольших предприятий до крупных машиностроительных заводов. Но наиболее примитивный аналог процедуры можно выполнять в домашних условиях.

Обработка дерева и металла

Режущий инструмент. В качестве режущего инструмента при рубке металлов служат зубило, крейцмейсель и канавочники. Зубила для рубки горячего металла называют кузнечными, а для рубки холодного металла — слесарными.
Слесарное зубило состоит из трех частей: рабочей, средней и ударной.

В процессе обработки резанием требуемая форма детали достигается путем удаления излишка металла в виде стружки. При этом режущей части инструмента придается форма клина. Зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен (рис. 1).

Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения клина и направления действия силы, приложенной к его основанию.

Различают два основных вида работы клина: 1) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию, перпендикулярны к поверхности заготовки. В этом случае заготовка разрубается (раскалывается) ; 2) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию, образуют с поверхностью заготовки угол меньше 90°. В этом случае с заготовки снимается стружка.

Форма режущей части и углы ее заострения определяют геометрию режущего инструмента (зубила). Поверхности рабочей части зубила называются гранями. Грань, по которой сходит стружка металла в процессе резания, называется передней, а противоположная ей грань, обращенная к обрабатываемой поверхности заготовки, — задней. Пересечение передней и задней граней клина образует режущую кромку. Ширина режущей кромки зубила обычно равна 15— 25 мм.

Угол, образованный сторонами клина, называют углом заострения, он обозначается греческой буквой б (дельта). Угол между передней гранью и обрабатываемой поверхностью называется углом резания и обозначается буквой р (бета). Угол между передней гранью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обрабатываемой поверхности, называется передним углом и обозначается буквой у (гамма).

Чем меньше угол заострения, тем меньшее усилие необходимо приложить для осуществления резания. Поэтому величину угла заострения выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого металла и условий работы инструмента.

Назначение заднего угла а — уменьшить трение ме« жду инструментом и обрабатываемой поверхностью, Величина заднего угла обычно составляет 3—8°.

Средняя часть зубила имеет форму, удобную для держания его в процессе рубки; обычно эта часть зубила имеет форму прямоугольного сечения с овальным>! гранями или форму многогранника,

Зубила длиной 100—125 мм применяют при выполнении мелких работ, а длиной 150—200 мм — при грубой работе.

Качество зубила зависит от соблюдения установленного режима термической обработки (закалки и отпуска) и правильности заточки. Закалка рабочей части зубила производится путем нагрева его на длину 40— 70 мм до температуры 800—830° С (светло-вишнево-красный цвет каления) и охлаждения в воде на длине 15—30 мм с последующим отпуском до появления фиолетового цвета побежалости. Закалка головки зубила производится таким л^е способом на длине 15—20 мм с отпуском до серого цвета побежалости.

Крейцмейсель отливается от зубила тем, что его режущая кромка значительно уже, чем у зубила. Применяется он для вырубания узких канавок, шпоночных пазов и т. п. Чтобы крейцмейсель, углубляясь в канавку, не заклинивался, его режущую кромку делают несколько шире следующей за ней рабочей части. В ря-. де случаев при обрубке больших плоскостей крейцмейсель используют перед применением зубила.

Термическая обработка и геометрия заточки крейц-мейселей ничем не отличаются от термической обработки и геометрии заточки зубила.

Канавочник применяется для вырубания смазочных канавок во вкладышах и втулках подшипников, профильных канавок специального назначения и других подобных работ. Канавочники изготовляют с остроконечными и полукруглыми режущими кромками. Размеры их зависят от диаметра вкладышей подшипников и втулок, в которых необходимо вырубить смазочные канавки. Канавочник отличается от крейцмейселя только формой режущей кромки.

Следует отметить, что операция вырубания канавок трудоемкая и ответственная; канавки после вырубания часто получаются неровными, с неодинаковой глубиной и т. п. Новаторы производства изыскивают возможности совершенствования процессов вырубания канавок во вкладышах и втулках подшипников путем применения специальных приспособлений и механизированного инструмента.

Заточка зубила и креицмеиселя. Станки для заточки режущего инструмента можно подразделить на три основные группы: 1) простые заточные станки для заточки вручную (точила); 2) универсальнсКзаточные станки для заточки инструментов различных видов; 3) специальные станки (обычно полуавтоматы) для заточки одного определенного вида инструмента.

При заточке зубила и крейцмейселя обычно пользуются простыми станками. Затачиваемый инструмент устанавливают при этом на подручник 1 простого заточного станка и с легким нажимом медленно перемещают его по всей ширине шлифовального круга. Заточку следует вести с охлаждением в воде. В процессе заточки зубило (крейцмейсель) следует поворачивать то одной, то другой стороной, что обеспечивает равномерную заточку. Режущая кромка зубила после заточки должна иметь одинаковую ширину и наклон к оси зубила. Величина угла заострения зубила или крейцмейселя проверяется по шаблону, представляющему собойпластинку с угловыми вырезами в 70, 60, 45 и 35°. При заточке зубила или крейцмейселя необходимо закрывать защитный экран.

Ударный инструмент. К разновидностям ударного инструмента относятся молотки различного назначения и конструкций.

Слесарные молотки изготовляют двух типов: с квадратным и круглым бойками. Процесс изготовления молотков с квадратным бойком проще, они дешевле и поэтому в практике слесарной обработки имеют широкое распространение. Преимущество молотков с круглым бойком заключается в том, что в них имеется большая масса ударной части по сравнению с тыловой, что обеспечивает большую силу удара и меткость.

Существенным является выбор молотка по весу. Вес молотка должен соответствовать ширине режущей кромки зубила. Практика показывает, что для нормального удара при рубке металла каждому миллиметру ширины режущей кромки зубила должно соответствовать 40 г веса молотка, а каждому миллиметру ширины режущей кромки крейцмейселя — 80 г молотка. При выборе веса молотка, естественно, нужно учитывать также возраст и физическую силу работающего.

Способы рубок лесных насаждений

Для хвойной (или твердолиственной) хозсекции выбирают равномерно-постепенные или группово-постепенные, в наибольшей степени отвечающие биологии породы. Для лиственной хозсекции — сплошнолесосечные рубки. Проектируемые способы рубок приводят в таблице 2.3.

Если кварталы лесничества относились к защитным лесам, в которых сплошнолесосечные рубки не проводятся, либо рубки в целях заготовки древесины не были назначены, то в спелых и перестойных древостоях способы рубок и их интенсивность (для выборочных рубок) назначаются самостоятельно, как в эксплуатационных лесах.

Для сплошнолесосечных рубок обосновывают выбор направлений лесосеки и рубки, способ примыкания и количество оставляемых на лесосеке семенников или семенных куртин. Описываются способы очистки лесосек от порубочных остатков.

Способы рубок лесных насаждений

Для определения допустимого ежегодного объема изъятия древесины в эксплуатационных и защитных лесах лесоустройство проводит расчеты, на основании которых устанавливается расчетная (оптимальная) лесосека.

Расчетная лесосека устанавливается в согласно Порядку исчисления расчетной лесосеки, утвержденному Приказом Рослесхоза от 27.05.2011 N 191.

2.1.3. Расчет лесосек при сплошных рубках

Лесосеки рассчитываются по площади и по запасу. Вначале устанавливают средний запас на 1 га эксплуатационного фонда (mэкс.). Для этого запасы спелых и перестойных древостоев делят на их площадь. Точность определения – 1 м3.

При обосновании размера пользования древесиной исчисляются лесосеки равномерного пользования, первая и вторая возрастные, по спелости, интегральная и по среднему приросту по следующим формулам:

1. Равномерного пользования (по обороту рубки):

– лесосеки по площади и по запасу соответственно;
u
– оборот рубки;
m экс
– эксплуатационный запас (запас на 1 га спелых и перестойных насаждений):

3. Первая возрастная:

4. Вторая возрастная

5. Интегральная (при продолжительности класса возраста 10 лет):

По данной формуле проводят расчет для пород с тремя средневозрастными классами (береза, ольха черная, липа – III, IV, V классы возраста). Если у расчетной породы только один средневозрастный класс (осина – III класс), то данная формула имеет следующий вид:

6. По среднему приросту

где Sобщ — общая лесопокрытая площадь хозсекции; Sмол, Sср, Sпр, Sсп, Sпер — площади молодняков (I-II классов возраста), средневозрастных (самого старшего класса), приспевающих, спелых и перестойных древостоев соответственно; k

-продолжительность класса возраста;
m
экс. — эксплуатационный запас (запас спелых и перестойных древостоев) на 1 га; — площади средневозрастных насаждений, отстоящие на 1, 2 и 3 класса возраста от спелых (например, при возрасте рубки в VII классе это будут V, IV и III классы возраста соответственно); Z1…Zn- средние приросты (изменение запаса) древостоев по классам возраста в хозсекциях (см. раздел 2.2 и табл. 3.1).

При исчислении второй возрастной лесосеки в хозяйствах, имеющих в средневозрастной группе до трех классов возраста, в расчет включается только старший

класс средневозрастных. При наличии четырех и более классов возраста — два старших класса, а знаменатель увеличивают до четырех классов возраста.

В хозяйствах с 10-летними классами возраста в случае, если к средневозрастным относятся четыре и более класса, их площадь, за исключением двух старших классов возраста, суммируется и умножается на коэффициент 0,4.

При отнесении к средневозрастным двух классов возраста в расчет включают площадь молодняков, которая умножается на коэффициент 0,4 (для 10-летних классов). Площади классов средневозрастных насаждений умножаются на коэффициенты 1,2 и 2. При отнесении к средневозрастным только одного класса возраста, его площадь умножается на коэффициент 1,2. В этом случае в расчет включаются также площадь молодняков, которая умножается на коэффициент 0,4, а слагаемое 2·Sср1 исключается из формулы.

При исчислении лесосеки равномерного пользования продолжительность оборота рубки принимается в соответствии с рекомендациями лесоустройства.

При наличии в хозсекции древостоев, требующих срочной рубки, рассчитывается лесосека по состоянию. Она определяется делением площади и запасов таких насаждений на продолжительность периода, в течение которого их необходимо вырубить (обычно 5- 10 лет).

Исчисленные годичные лесосеки округляются по площади до 0,01 га, а по запасу — до 10 м3. В тексте записки приводятся расчеты всех лесосек по площади и запасу.

При лесоустроительном проектировании лесосеки рассчитываются на период, равный продолжительности оборота рубки, и с использованием оптимизационных методов выбирается расчетная лесосека.

При составлении курсового проекта продолжительность расчетного периода принимается в два класса возраста, т. е. 40 лет для хвойных и твердолиственных семенного происхождения и 20 лет — для остальных пород [4]. Результаты расчетов сводятся в табл. 2.4.

Порядок заполнения таблицы 2.4 на примере расчетов для осиновой хозсекции (см. табл. 2.1) при возрасте рубки 41 год следующий:

1. По данным табл. 2.1 заполняется первая строка (распределение в настоящее время).

2. По приведенным формулам рассчитываются размеры 5 лесосек и вносится в гр. 2 пункт а). Умножают полученные величины на 10 лет и заносят в гр.3 пункт а).

3. При курсовом проектировании предполагается, что все вырубки восстанавливаются естественным или искусственным путем в течение класса возраста, что необходимо отметить в текстовой части пояснительной записки. Такое упрощение вводится для облегчения расчетов и анализа лесосек. Поэтому площадь I класса возраста через 10 лет (гр.4, строка а) равна размеру рубки в течение класса возраста (гр.3, строка а).

4. Начиная с перестойных древостоев старших классов возраста суммируют площади эксплуатационного фонда до тех пор, пока их величина не превысит вырубаемую за класс возраста (10 лет). Например: 11,7+34,7+28,7=75,1 (в настоящее время) больше 67 га за 10 лет для интегральной лесосеки (пункт 5а).

5. Из полученной суммы вычитают вырубаемую за 10 лет площадь древостоев и остаток записывают в класс возраста на один выше, чем он был у последней суммируемой площади, так как через 10 лет площади всех насаждений перейдут в более старший класс. Например: 75,1 га-67 га=8,1 га — в VI класс возраста (п. 5а). Площади остальных классов возраста передвигаются на 1 класс старше. Если сумма спелых и перестойных древостоев в настоящее время меньше размера рубки за класс возраста, то к ним прибавляется площадь приспевающих, которые к концу расчетного периода перейдут в спелые и т.д.

6. По новому распределению площадей через 10 лет определяют площадь эксплуатационного фонда (гр.13) и рассчитывается возможная годичная лесосека через 10 лет по соответствующим формулам. В нашем примере для интегральной лесосеки это будет 139,9 га и

[0,4·(67,0+30,3)+1,2·17,7+2,8·9,1+3,6·(131,8+8,1)]·0,01=5,89 га соответственно (п. 5а).

7. Умножая величину полученной лесосеки на 10 лет, получают размер рубки за период 11-20 лет (гр.3, строка 5б). Заполнение строки б) по каждой лесосеке выполняется в соответствии с пунктами 3-7 пояснений. При исчислении возможной лесосеки по приросту через 10 и 20 лет принимаются следующие положения: а) запас на 1 га спелых и перестойных древостоев остается неизменным; б) средний прирост на 1 га (табл. 3.1) во всех классах возраста остается постоянным за весь анализируемый период. Умножая приросты на площади соответствующих классов возраста через 10 и 20 лет, определяют лесосеку по запасу. Если для какого-либо класса возраста нет площадей, запасов и средних приростов, то примерное значение среднего прироста можно получить графическим путем. Для этого на ось абсцисс наносят классы возраста (I, II, и т. д.), а на ось ординат – средний прирост. Точки соединяют кривой линией и недостающие значения приростов снимают с графика.

Обоснование и выбор расчетной лесосеки

Расчетная лесосека устанавливается на основании анализа исчисленных лесосек. Она должна обеспечивать непрерывное неистощительное и рациональное пользование лесом, относительную его равномерность не менее 30 лет, получение за оборот рубки максимального количества древесины необходимого качества. Расчетная лесосека должна способствовать улучшению породного состава и возрастной структуры древостоев, сохранению и усилению защитных, водоохранных и других свойств леса. Оптимальная лесосека не должна приводить ни к истощению площадей эксплуатационного фонда, ни к накоплению спелых и перестойных насаждений.

По данным табл. 3.5 в тексте записки необходимо проанализировать изменение размера пользования по каждой лесосеке за анализируемый период, влияние исчисленных лесосек на динамику запасов эксплуатационного фонда и на распределение древостоев по классам возраста.

На основании проведенного анализа обосновывается размер расчетной (оптимальной) лесосеки.

Для этого необходимо учитывать следующие условия:

1. Расчетная лесосека не должна значительно изменяться в продолжение анализируемого периода (30 лет). В идеале она должна быть равномерной или несколько возрастать. В качестве ориентира здесь может служить величина лесосеки по обороту, обеспечивающая непрерывное и постоянное пользование при сплошнолесосечных рубках.

2. Размер рубки не должен приводить к сокращению или к накоплению площадей спелых и перестойных древостоев. В настоящее время часто в качестве норматива площадей эксплуатационного фонда используют величину, на 50% превышающую площадь в одном классе возраста при равномерном ее распределении. Это позволяет хозяйству более свободно маневрировать лесными ресурсами в зависимости от конъюнктуры рынка и создает страховой фонд на случай стихийных бедствий, повреждения лесов энтомовредителями и т.д. В нашем примере норма будет равна 264/5·1,5=79,2 га, где 5-номер класса возраста рубки.

3. Расчетная лесосека в перспективе должна выравнивать распределение древостоев по классам возраста. При отсутствии спелых и значительном количестве приспевающих древостоев расчетная лесосека может устанавливаться исходя из ожидаемого перехода приспевающих древостоев последнего пятилетия в категорию спелых.

В случае, когда всем требованиям отвечают одновременно несколько лесосек, то за расчетную принимается наибольшая по площади.

Текстовый анализ можно провести в следующем порядке.

1. Перечисляются названия лесосек, которые значительно увеличиваются (или уменьшаются) через 10 и 20 лет, приводятся проценты этих изменений и заключение по ним. Например: лесосека по спелости значительно возрастает через 10 лет (на 85%), а через 20 лет существенно уменьшается. Первая и вторая возрастные лесосеки также значительно уменьшаются как через 10 (на 46 и 25% соответственно), так и через 20 лет (на 64 и 36%) и, поэтому, не могут быть приняты в качестве расчетной лесосеки. Интегральная лесосека существенно (на 31%) снижается через 20 лет и также не отвечает требованиям, предъявляемым к оптимальной лесосеке. Несущественно изменяется лишь лесосека по среднему приросту (уменьшается на 10% через 10 лет, а через 20 — увеличивается только на 0,4%), и не изменяется лесосека равномерного пользования.

2. Рассчитывается норматив площадей эксплуатационных насаждений при условии их равномерного распределения (N1) на основании теории нормального леса и норма площадей эксплуатационного фонда N2 (т. е. увеличенный на 50% первый норматив N1 — см. пункт 2 условий, приведенных выше):

,где S– площадь хозсекции, га;
n– номер класса возраста рубки (5 — для осиновых древостоев). Для рассматриваемого примера
N 1
= 264/5=52,8 га,
N 2
= 52,8·1,5=79,2 га. Таким образом, к концу анализируемого периода (через 20 лет – см. табл. 4.3) площади спелых и перестойных насаждений должны находится в интервале 52,8…79,2 га. В этом случае лесосека не приводит ни к накоплению, ни к истощению площадей эксплуатационного фонда. Для рассматриваемого примера, лесосека по спелости существенно уменьшает площади спелых насаждений (до 9,1 а). К значительному накоплению эксплуатационных древостоев (до 110,4 га) приводит лесосека равномерного пользования. Для осиновых древостоев такая возрастная структура недопустима, поскольку уже после 40 лет деревья в значительной степени подвержены поражению различными стволовыми гнилями и грибами-патогенами. Поэтому лесосека равномерного пользования также не может быть принята в качестве расчетной. К небольшому накоплению спелых и перестойных насаждений приведет применение второй возрастной лесосеки, интегральной и по среднему приросту (до 90,1; 90,1 и 99,1 га соответственно). Не накапливает и не истощает площади насаждений эксплуатационного фонда только первая возрастная лесосека, однако, она существенно снижается через 10 и 20 лет.

3. При равномерном распределении площадь каждого класса возраста должна составлять 52,8 га (N 1). Выравнивание возрастной структуры насаждений хозсекции обеспечивает (в силу своего определения) лесосека равномерного пользования. Однако она способствует недопустимому накоплению перестойных древостоев. Из остальных в лучшей степени способствуют выравниванию распределения древостоев по классам возраста лесосека по среднему приросту (площадь рубки за первое и второе десятилетие 55,6 и 61,3 га соответственно) и интегральная (67,0 и 58,9 га). Однако интегральная лесосека на третье десятилетие, как уже отмечалось, значительно снижается (до 46,1 га за 10 лет).

На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что в лучшей степени отвечает требованиям, предъявляемым к расчетной лесосеке, лесосека по среднему приросту. По сравнению с другими она несущественно изменятся на протяжении тридцатилетнего периода, в меньшей степени обуславливает накопление перестойных древостоев и одновременно лучше способствует выравниванию возрастной структуры древостоев хозсекции по классам возраста.

Таким образом, в качестве расчетной лесосеки принимается лесосека по среднему приросту, которая составляет по площади 5,56 га и по запасу 1318 м3.

Гильотинные ножницы для рубки металла

Ножницы гильотинного типа обладают одним весомым преимуществом. В таких ножницах одно из режущих лезвий расположено под углом к горизонтальной плоскости. Наклонное расположение верхнего лезвия позволяет правильно распределять усилие резания. В этом случае рез происходит не по всей длине заготовки одновременно, а лишь в одной точке, которая плавно смещается от одного края к другому.

Чем больше угол наклона подвижного лезвия, тем меньше усилий требуется для реза. Но вместе с тем будет ухудшаться качество режущей кромки.

Существует широчайшее видовое разнообразие гильотинных ножниц:

Механические модели могут быть как ручными, так и с электрическим приводом. Ручные ножницы используются в том случае, когда режется на полоски сравнительно тонкий листовой металл небольших размеров. Длина реза в ручных моделях обычно не превышает 300 (мм). Для ручной рубки оптимальной толщиной является металл до 2 (мм).

Ручные гильотинные ножницы применимы в случаях единичного производства. Ножницами этого типа нередко оснащаются ремонтные участки и слесарные мастерские.

Гильотинные ножницы с электрическим приводом уже можно использовать для более серьезного производства. Электромотор дает возможность гильотине развивать достаточно высокую силу реза. На таком оборудовании можно без труда осуществлять рубку металла толщиной до 3 (мм) и даже более того. Длина реза в гильотинных ножницах с электромотором может превышать 2000 (мм).

Гильотинные ножницы с электроприводом нередко используются в серийном и массовом производстве. Такой техникой удобно распускать на полоски и заготовки прямоугольной формы листовой металл, который смотан в рулоны.

Как вырубать металл пневматическими и гидравлическими ножжницами.

Пневматические и гидравлические гильотинные ножницы

Гильотина с пневматическим и гидравлическим приводом мало чем отличается от ножниц с электромотором. Если в гильотине с электроприводом сила резания создается за счет зубчатых зацеплений редуктора, то в пневматических моделях лезвия приводится в движение потоком сжатого воздуха. В гидравлических же гильотинах режущее лезвия приводится в движение напором рабочей жидкости.

На сегодняшний день гильотины с электроприводом считаются устаревшими. Дело в том, что в таких ножницах используется большое количество трущихся пар. Как известно, контактные поверхности склонны к механическому износу.

Куда более надежными и долговечными являются пневматические и гидравлические модели. В таких гильотинах сила резания создается воздухом или жидкостью, которые выступают рабочим телом (рабочей средой). К сжатому воздуху, как и жидкости, не применимо понятие механического износа.

Конечно, для работы пневматического/гидравлического режущего оборудования необходимо использовать вспомогательную техник:

При установке современной техники для рубки металла на производственной линии должно быть место и для размещения силовой установки. Да, механические ножницы хоть и являются устаревшими, но иной раз куда проще использовать классическую технику с электроприводом. Она занимает меньше места и не требует дополнительных затрат на обустройство линии силового агрегата.

Наличие пресса в гильотинных ножницах

Мощные производительные станки для раскройки листового металла обязательно оснащаются прижимным устройством, то есть прессом. Пресс нужен для фиксации заготовки. Если хорошо прижать заготовку, то металл в процессе резки не будет растягиваться.

Гильотинные пресс-ножницы позволяют добиться при рубке металла достаточно высокой точности. Даже при рубке металла толщиной 2-3 (мм) точность достигает 0,2-0,4 (мм) на каждый погонный метр реза!

Разумеется, наличие прижимного устройства заметно усложняет конструкцию гильотины. Пресс делает станок более массивным, а вместе с тем и более тяжелым. Работа пресса обычно сопровождается повышенным уровнем шума.

Какой еще существует инструмент для рубки металла.

Оборудование для рубки металла

Рубкой металла называется процесс механического удаления с детали части металлического покрытия или разделение заготовки на несколько частей при помощи специального инструмента. Такая обработка применяется в тех случаях, когда другие методики воздействия невозможны или нерациональны. Гибка и рубка металла подразумевают проведение механического воздействия без предварительного подогрева заготовок. Это требует больших усилий, так как холодные детали хуже поддаются обработке.

Процесс рубки металла может протекать в ручном либо автоматическом режимах. Первый метод используется в основном на мелкосерийном производстве, где рабочему за смену необходимо обработать небольшое количество деталей и механизация производства будет нерентабельной. Для изготовления крупных партий продукции понадобится специальная гильотина для рубки металла.

Инструменты для рубки металла

Приемы рубки металла зависят от используемых инструментов и поставленных задач. Снятие верхнего слоя производится при помощи зубила и молотка. При этом марка стали зубила должна быть в несколько раз тверже обрабатываемой детали. Также при помощи этих инструментов можно проделывать канавки на металлических заготовках. Ножницы для рубки металла используются, когда необходимо порезать на части тонкий лист. Они также изготавливаются из твердых марок стали и проходят специальную заточку.

Для тонкой обработки, когда необходимо вырезать из листа деталь необычной формы, используют ножи для рубки металла. Они позволяют без проблем получать разнообразные узоры, которые служат в качестве украшений. Ножи бывают разных размеров: от огромных до совсем миниатюрных.

Это позволяет обрабатывать детали любой сложности. Другие инструменты, применяемые при рубке металла: наковальня или плита, которая служит подставкой для работы, тиски, в которых можно зажимать заготовку, крейцмейсель, который является разновидностью зубила и служит для прорубки пазов и углублений.

Набор инструментов достаточно невелик и доступен любому желающему.

Различные манипуляции с металлом подразумевают постоянные большие нагрузки, поэтому комплектующие для работы должны иметь высокий запас прочности. Инструмент для рубки металла необходимо приобретать у проверенных поставщиков, чтобы он прослужил как можно дольше и не подвел владельца в самый ответственный момент.

Процесс ручной обработки деталей связан высоким уровнем риска для здоровья человека. Поэтому необходимо тщательно соблюдать технику безопасности при рубке металла. Весь рабочий персонал должен быть одет в спецодежду, руки должны быть защищены рукавицами, а глаза — очками или маской. Это позволит снизить до минимума риск возникновения несчастного случая или производственной травмы.

Соблюдение установленных правил — основа трудового долголетия.

Рубка листового металла производится в основном с применением специального оборудования. Это позволяет значительно повысить производительность труда, сделать обработку более качественной и повысить условия безопасности рабочего персонала. Станок для рубки металла обойдется в сумму от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч рублей. Все будет зависеть от фирмы-производителя и функциональной оснащенности.

Разновидности гильотин

Гильотина для резки металлов бывает нескольких видов, которые отличаются способом воздействия на обрабатываемую заготовку. Каждый тип одинаково эффективно справляется с выполнением своих прямых обязанностей, так что при выборе в первую очередь следует обращать внимание на удобство работы с оборудованием.

Ручная гильотина для рубки металла представляет собой небольшое устройство, которое предназначено для выполнения локальной резки. Оно имеет небольшие габариты и способно нарезать металлические листы толщиной до 0,3 миллиметров. Резак приводится в действие при помощи ручного усилия человека. Такая работа требует больших затрат энергии, поэтому производительность труда будет на невысоком уровне.

Механическая гильотина для рубки металла с ножным приводом имеет внушительные габариты и предназначено для работы с крупными заготовками. Устройство оснащено собственной станиной, на которую кладут обрабатываемый лист. В действие механизм приводится при помощи ножных мышц человека. За счет того, что ноги сильнее, чем руки, максимально допустимая толщина металлического листа увеличивается до 0,7 миллиметров. Производительность труда также будет выше на несколько процентов.

Гидравлическая гильотина для рубки металла работает в автономном режиме и не требует вмешательства человека. Оборудование оснащается многофункциональным блоком управления, который позволяет задать большое количество параметров.

Очень важно, что можно самостоятельно выбирать угол среза в установленных пределах. Блок управления позволяет запоминать настройки и при следующей эксплуатации не устанавливать их заново, а просто выбрать из созданного списка необходимые параметры.

Максимально допустимая для резки толщина металла зависит от мощности устройства.

Гильотинные ножницы для рубки металла

Ножницы гильотинного типа обладают одним весомым преимуществом. В таких ножницах одно из режущих лезвий расположено под углом к горизонтальной плоскости. Наклонное расположение верхнего лезвия позволяет правильно распределять усилие резания. В этом случае рез происходит не по всей длине заготовки одновременно, а лишь в одной точке, которая плавно смещается от одного края к другому.

Чем больше угол наклона подвижного лезвия, тем меньше усилий требуется для реза. Но вместе с тем будет ухудшаться качество режущей кромки.

Существует широчайшее видовое разнообразие гильотинных ножниц:

Механические модели могут быть как ручными, так и с электрическим приводом. Ручные ножницы используются в том случае, когда режется на полоски сравнительно тонкий листовой металл небольших размеров. Длина реза в ручных моделях обычно не превышает 300 (мм). Для ручной рубки оптимальной толщиной является металл до 2 (мм).

Ручные гильотинные ножницы применимы в случаях единичного производства. Ножницами этого типа нередко оснащаются ремонтные участки и слесарные мастерские.

Гильотинные ножницы с электрическим приводом уже можно использовать для более серьезного производства. Электромотор дает возможность гильотине развивать достаточно высокую силу реза. На таком оборудовании можно без труда осуществлять рубку металла толщиной до 3 (мм) и даже более того. Длина реза в гильотинных ножницах с электромотором может превышать 2000 (мм).

Гильотинные ножницы с электроприводом нередко используются в серийном и массовом производстве. Такой техникой удобно распускать на полоски и заготовки прямоугольной формы листовой металл, который смотан в рулоны.

Как вырубать металл пневматическими и гидравлическими ножжницами.

Пневматические и гидравлические гильотинные ножницы

Гильотина с пневматическим и гидравлическим приводом мало чем отличается от ножниц с электромотором. Если в гильотине с электроприводом сила резания создается за счет зубчатых зацеплений редуктора, то в пневматических моделях лезвия приводится в движение потоком сжатого воздуха. В гидравлических же гильотинах режущее лезвия приводится в движение напором рабочей жидкости.

На сегодняшний день гильотины с электроприводом считаются устаревшими. Дело в том, что в таких ножницах используется большое количество трущихся пар. Как известно, контактные поверхности склонны к механическому износу.

Куда более надежными и долговечными являются пневматические и гидравлические модели. В таких гильотинах сила резания создается воздухом или жидкостью, которые выступают рабочим телом (рабочей средой). К сжатому воздуху, как и жидкости, не применимо понятие механического износа.

Конечно, для работы пневматического/гидравлического режущего оборудования необходимо использовать вспомогательную техник:

При установке современной техники для рубки металла на производственной линии должно быть место и для размещения силовой установки. Да, механические ножницы хоть и являются устаревшими, но иной раз куда проще использовать классическую технику с электроприводом. Она занимает меньше места и не требует дополнительных затрат на обустройство линии силового агрегата.

Наличие пресса в гильотинных ножницах

Мощные производительные станки для раскройки листового металла обязательно оснащаются прижимным устройством, то есть прессом. Пресс нужен для фиксации заготовки. Если хорошо прижать заготовку, то металл в процессе резки не будет растягиваться.

Гильотинные пресс-ножницы позволяют добиться при рубке металла достаточно высокой точности. Даже при рубке металла толщиной 2-3 (мм) точность достигает 0,2-0,4 (мм) на каждый погонный метр реза!

Разумеется, наличие прижимного устройства заметно усложняет конструкцию гильотины. Пресс делает станок более массивным, а вместе с тем и более тяжелым. Работа пресса обычно сопровождается повышенным уровнем шума.

Какой еще существует инструмент для рубки металла.

Что называется ручной рубкой металла

Процесс может быть как горизонтальным, так и вертикальным, в зависимости от возможности присоединения образца. Сперва он зажимается тисками, если толщина позволяет. В обратном случае кладется на специальный стол (заранее подумайте о его прочности). Чтобы снизить возможность скольжения можно подстелить прорезиненные накладки, а еще лучше – вкрутить по краям со всех сторон саморезы.

Затем подготавливаются инструменты. О них мы расскажем ниже подробнее, а сейчас только озвучим список необходимого – крейцмейсель или зубило, молотки.

Далее подумайте об ударе. Конечно, они различаются по силе. Но не всегда самое тяжелое воздействие – выгодна. Сперва нужно сделать достаточную зазубрину на месте для того, чтобы лезвие не съехало. Если с первого же раза колотить во всю мощь, можно добиться только деформированной поверхности и испорченного инструментария. Однако затем от этого зависит скорость и чистота среза.

Удары могут быть трех видов:

В соответствии с тем, где начинается замах. Они представлены в порядке увеличения силы. Также этот параметр становится больше от длины ручки молотка и его массы.

К особенностям ручной процедуры можно отнести:

Однако этот вариант является выигрышным для мелкосерийных производств и единичных изделий, а также в домашних условиях и при отсутствии специализированных станков.

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.

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.

Зубила, крейцмейсели и подсечки

При рубке листового металла не нужно забывать про существование широкого спектра ручного инструмента. В прошлом многие технологические операции даже в серийном производстве осуществлялись ручным инструментом для рубки металла.

При работе с металлическими заготовками используется в основном ударный инструмент:

Касательно зубил и крейцмейселей, эти разновидности рубящих инструментов очень схожи между собой. Единственной разницей между зубилом и крейцмейселем является ширина режущей кромки. Крейцмейсели предназначены для тонкой работы, по этой причине эта разновидность рубящего инструмента имеет узкую режущую кромку.

Зубила более широкие. Зубилом обычно выполняют черновой проход. Крейцмейселем же ровняют неровные края и делают фигурную вырубку.

Отдельной категорией ручного рубящего инструмента представлены подсечки. Подсечка имеет широкое острие, которое жестко фиксируется к наковальне или ударной плите. На острую кромку подсечки кладется заготовка, после чего молотком или кувалдой, сверху, из заготовки вырубается требуемая часть.

Ручной рубящий инструмент в сегодняшнее время практически полностью вытеснили маленькие дисковые пилы, которыми удобно кроить тонкий листовой металл и прочие заготовки. Но несмотря на бурное развитие металлообрабатывающей техники в закромах у любого более-менее опытного мастера можно найти ручной ударный инструмент для рубки металла.

Ручной инструмент для рубки хорошо себя зарекомендовал при нечастом выполнении небольшого объема работы. Иной куда быстрее и проще срубить лишний металл зубилом, чем растягивать провода, подключать и настраивать какую-нибудь современную пильную технику.

Рубка металла высечкой

Еще одной разновидностью ручного рубящего инструмента являются высечки. Этот инструмент применяется для изготовления в листовом металле сквозных отверстий.

Высечка – закольцованная острая кромка, расположенная на торце удлиненной рукоятки. Высечка может иметь округлый или многоугольный профиль. Благодаря высечке в металле можно легко изготавливать отверстия требуемой формы и размера.

При помощи высечек получают не только отверстия в металле. В результате вырубки получается еще и ответная часть, из которой можно изготавливать различные шайбы, гайки, подложки, прокладки и много чего другого.

Рубка и гибка металла при помощи гильотины

Гильотины стоят не так дорого и имеют массу преимуществ, а именно:

Однако имеются у этих станков и недостатки, а именно:

На фоне огромного числа преимуществ гильотин, небольшой список их недостатков выглядит незначительным.

Инструменты, применяемые при рубке металла

Основное режущее лезвие находится внутри зубила. Оно выглядит так – деревянная ручка небольшой длины, широкое основание и сама заостренная кромка. иногда дерева нет вовсе или его заменяет прочный пластик, резина. Главное, чтобы по шляпке можно было бить молотком, то есть была широкая часть. Посмотрим на фото:

Имеет большое значение твердость клинка. Обычно применяют инструментальную сталь марок У7 или У8, а прочность не должна быть меньше, чем 53 HRC.

Теперь о головке. В идеале она должна быть более мягкой, чем основание, именно поэтому старые образцы инструмента не очень хорошо подходят. Это обусловлено тем, что при ударе могут начать деформироваться, крошиться кромки. Тогда необходимо своевременно менять ручку. Если пользоваться неисправным зубилом, то можно попасть себе по пальцу.

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.

Крейцмейсель, молотки для рубки металла, фото

Первое приспособление предназначено для проделывания канавок и отверстий. Оно не больше среднего гвоздя, однако с его помощью можно деформировать металлическое изделие в нужной пропорции. На них изредка тоже производят шляпки, но чаще это просто небольшой инструмент из монолитного сплава, который имеет приплюснутую основную часть и ромбовидную, заостренную рабочую зону. Вот как он выглядит:

О молотках подробно рассказывать нет смысла, так как они ничем не отличаются от нам привычных. Их удельный вес составляем от 400 г до 800 в зависимости от размаха работ. Главное при выборе смотреть на надежность установления металлической части на рукояти, на отсутствие свободного хода.

Технология рубки металла: инструмент и способы рубки металла

Одним из старейших методов металлообработки является рубка металлических заготовок. Рубка металла не теряет своей актуальности даже сегодня. При определенных условиях рубка металла обладает большей эффективностью, чем использование ленточной пилы, болгарки или даже газового резака.

Старейшим методом рубки металла является использование гильотинных ножниц. Гильотина дает возможность делать длинный рез, в продольном или поперечном направлении, с получением максимально чистой, ровной и аккуратной кромки.

Рубка металла – разновидность холодной металлообработки, при которой заготовке придаются требуемые размеры. Рубка металла обычно применима к листовому прокату толщиной до 1,5-2 (мм). Но в некоторых случаях рубке подвергается листовой прокат толщиной 3 и даже 4 (мм).

Разумеется, рубка металла применима не только к листовому железу. Дополнительно рубка используется для порезки проводов, троса, уголка и даже швеллеров. В статье будет рассказано как вырубать металл.

Инструмент и оборудование для рубки металла

Наиболее широкое распространение получили следующая техника и приспособления для рубки металла:

Дополнительно существует инструмент для изготовления шпоночных канавок, всевозможных пазов и шлицевых поверхностей. Но подобные работы относятся уже к долбежным и фрезерным металлорежущим операциям. Для реализации такой металлообработки применяют различные фрезы, долбяки и протяжки.

При создании шпоночных пазов и шлицевых соединений повышенной точности нередко применяются импульсные электрические выжигатели. В этом случае паз формируется электродом, который выжигает лишний металл.

Теперь подробнее про инструменты для рубки 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:

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.

Способы рубки металла

Технология слесарной рубки металла подразделяется на следующие виды:

Все виды рубки металла могут осуществляться как вручную, так и механически. Это определяется требуемым качеством получаемого изделия, количеством (производительностью), техническими возможностями (наличием ручного или механического инструмента).

При ручной рубке используются следующие способы: вертикальный или горизонтальный. Выбор способа зависит от возможности закрепления металла.

Она может зажиматься в тисках (если позволяют размеры и масса). Если это невозможно, заготовку располагают на наковальне или металлической плите. Горизонтальную операцию целесообразно производить с использованием слесарных тисков.

В оборудованных мастерских и на металлообрабатывающих предприятиях применяют различные виды механизированных способов рубки и резки металлических заготовок. К этим способам относятся:

В основу механизированных видов положены, механические, гидравлические или электрические принципы приведения в действие режущего инструмента.

Применяемое оборудование и инструменты

Этот перечень зависит от способа проведения работ. Ручная рубка осуществляется с применением:

Слесарное зубило конструктивно состоит из трёх основных частей: ударной, средней (держателя) и режущей (рабочей). Форма режущей части у каждого разная и зависит от решаемой задачи. Зубилом производят стандартную операцию рубки. Крейцмейсель обладает более узкой режущей кромкой. Канавочник предназначен для вырубания канавок, поэтому его режущая часть выполнена в форме полукруга. Бородок изготавливают из круглого металлического стержня, и имеет рабочую часть в форме окружности заточенной по периметру. С его помощью производят вырубку отверстий в листовом металле. Все ударные инструменты изготавливаются из прочной инструментальной стали.

Основными параметрами этих инструментов являются геометрические размеры, углы заточки режущей части. Для нанесения удара по верхней (ударной) части зубила применяется слесарный молоток. Они отличаются формой бойка (круглая или квадратная), методом крепления ручки, общим весом.

Вырубка небольших деталей, отверстий, отдельных частей производится с помощью крепёжного оборудования или на стальных подложках. Для надёжности крепления эта операция производится в тисках.

В качестве инструмента для разметки применяют различные слесарные линейки, угольники, разметочные штангенциркули, малки. Для нанесения отметок применяют: керны (различной модификации), чертилки с разной формой наконечников, карандаши. Применяемые инструменты изготовлены по разработанным стандартам

На промышленных предприятиях инструментом для рубки металла являются специальные станки. К ним относятся:

Они обладают высокой производительностью и позволяют проводить рубку даже очень толстого металла.

Угловысечные станки позволяют проводить угловую вырубку металлических изделий практически любой толщины. Высокой точности рубки добиваются благодаря наличию шкалы, позволяющей точно опускать инструмент в требуемое место и правильно заточенного набора зубил.

Прессы и штампы решают аналогичные задачи. В них применяют механические, гидравлические, пневматические и электрические приводы.

Ручной метод рубки металла

Приёмы слесарной рубки определяют последовательность действий :

При работе с полосовым металлом используют горизонтальный способ. Правила работ заключаются в следующем:

Во время ручной операции высока вероятность порчи заготовки или появления различных дефектов. Чтобы избежать этого, необходимо:

Эти рекомендации особенно необходимо соблюдать, когда производится рубка металлов профиля ПЗО.

Рубка металла гильотиной

На металлообрабатывающих, машиностроительных предприятиях, крупных мастерских применяется механизированная рубка металла. Наиболее распространённой является рубка с применением различных гильотин. Механизация рубки позволяет повысить качество рубленого края, осуществлять вырубку более толстого металла, увеличить скорость получения готовой заготовки.

Рубка листового металла

Рубка листового металла – ключевое решение, используемое в сфере производства заготовок для различных изделий. Выполнение задачи специалисты возможно благодаря гильотинным ножницам. Часто нужно использовать оборудование, предназначенное для лазерной резки либо других видов резки. Непосредственное влияние на показатели качества готовой продукции оказывает оборудование, задействованное в ходе выполнения рабочего процесса.

Рубка листового металла гильотинными ножницами незаменима, когда предусмотрена постобработка изделий. В основном, так изготавливаются изделия, в которых не предусмотрены сложные геометрические решения. В рубку входят мероприятия в сфере нанесения на заготовки канавок, насечек и пазов. При помощи этого решения, иногда, снижаются расходы на промежуточную обработку металла, что оказывает непосредственное воздействие на себестоимость изделия..

На нашем предприятии имеется полный комплекс производственных мощностей, которые нужны для выполнения заказов. Сложность задачи и объемы заказов не имеют значения. Мы выполняем рубку легированного, высокопрочного, нержавеющего и других видов стального листа. Возможности рубки существенно ограничены, если сравнивать мероприятие с более дорогими методиками резки, но использование дорогого высокотехнологичного оборудования не всегда оправдано. Ключевым ограничением является толщина обрабатываемого материала. Длина листа может составлять 3000 мм. Стоимость выполнения задачи формируется на основе физических характеристик металла и сложности выполнения работ.

У нас вы можете заказать услугу рубка листового металла со следующими физико-техническими параметрами:

Многие предприятия оказывают услуги рубки, резки и гибки металлических заготовок. Многие организации не могут предоставить гарантию качественного выполнения заказов ведь для некоторых операций, необходимо задействовать дорогое оборудование. На производственных мощностях нашего предприятия имеется современное высокотехнологичное оборудование, которое позволяет нам предлагать заказчикам лучшие цены на предоставляемые услуги металлообработки. Обычными гильотинными ножницами можно произвести исключительно грубый раскрой листов, но более точные мероприятия производятся при помощи прессов, насадок, резцов и прочего. У нас имеется полный спектр оборудования, которое необходимо для обработки любого металла, в том числе нержавейки. Рубка листового металла отличается низкой стоимостью, если сравнивать ее с высокотехнологичными методиками резки металла. Низкая стоимость – основная причина высокого спроса на услугу. Рубка нужна при необходимости производства большого количества одинаковых заготовок.

Вышеизложенная информация раскрывает суть резки гильотинными ножницами. Для более толстого металла нужно использовать лазерную резку.

Ручной метод рубки металла

Приёмы слесарной рубки определяют последовательность действий :

При работе с полосовым металлом используют горизонтальный способ. Правила работ заключаются в следующем:

Во время ручной операции высока вероятность порчи заготовки или появления различных дефектов. Чтобы избежать этого, необходимо:

Эти рекомендации особенно необходимо соблюдать, когда производится рубка металлов профиля ПЗО.

Рубка металла гильотиной

На металлообрабатывающих, машиностроительных предприятиях, крупных мастерских применяется механизированная рубка металла. Наиболее распространённой является рубка с применением различных гильотин. Механизация рубки позволяет повысить качество рубленого края, осуществлять вырубку более толстого металла, увеличить скорость получения готовой заготовки.

Создание необходимого краткосрочного давления на лист металла позволяет произвести точную рубку по сделанной отметке и обеспечить высокое качество результата. Гильотинная резка обладает следующими преимуществами:

Кроме технических преимуществ, применение гильотины позволяет снизить себестоимость каждой детали и повысить производительность труда на этой операции.

Особенно важным является обстоятельство, что при такой резке удаётся повысить безопасность проведения операции.

Современные гильотины – это станки, оснащённые современными электронными блоками управления. Они способны задавать необходимые параметры перед проведением операции рубки.

Поэтому можно выбрать марку металла, требуемый угол среза, параметры проводимой операции (мощность, скорость, периодичность).

Возможные дефекты

При проведении этой операции всегда проявляются определённые дефекты. К основным дефектам относятся:

Каждый из проявившихся дефектов имеет свои индивидуальные причины. Первый дефект всегда проявляется при слабой фиксации обрабатываемой детали. Особенно этот дефект проявляется, если проводится процесс рубки на металлической станине без фиксации детали. Проявление этих дефектов вызвано следующими причинами:

Для их устранения необходимо выполнять не сложные правила:

При прорубании канавок, кроме перечисленных дефектов, могут появляться и другие. К ним относятся:

Чтобы предотвратить появление перечисленных дефектов необходимо соблюдать методики установленные инструкциями по применению конкретного оборудования и принятыми стандартами. Перед проведением операции осуществляется подготовка рубке самой заготовки, режущего инструмента и используемого станка.

При соблюдении правил подготовки и проведении операций рубки и вырубки получается ровный край, без дефектов и сколов.

Какие инструменты используются для рубки металла

Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента с заготовки или детали удаляют лишние слои металла или заготовку разрубают на части. При современных способах обработки материала или заготовок рубка металла — подсобная операция.

Рубку металла производят в тисках, на плите и на наковальне с помощью слесарного молотка, слесарного зубила, крейцмейселя, кузнечного зубила и кувалды.

Рубка металла бывает горизонтальная и вертикальная в зависимости от расположения зубила во время операции. При горизонтальной рубке, производимой в тисках, заднюю грань зубила устанавливают к плоскости губок тисков почти горизонтально, под углом не более 5°С. Вертикальную рубку выполняют на плите или наковальне. Зубило устанавливают вертикально, а перерубаемый материал укладывают на плите горизонтально.

Рис. 3. Тиски параллельные:

1 — червячный винт, 2, 3 — подвижная и неподвижная губки, 4 — поворотный круг,

5 — винт поворотного круга, 6 — нижняя плита

Тиски бывают параллельные (рис. 3)—чугунные со стальными закаленными накладными губками 2, 3 и стуловые (рис. 4)—стальные. Материал перерубают преимущественно в стуловых тисках, так как они прочнее параллельных. На параллельных тисках разрешается перерубать только тонкую сталь.

Рубку тонкого металла, обрубку плоскостей, приливов, заусенцев, вырубку канавок производят в тисках, а перерубку толстого металла или длинных 2 полос и прутков — на плите или наковальне.

Рис. 4. Тиски стуловые:

1 — рычаг, 2,3— подвижная и неподвижная губки, 4 — втулка, 5—пружина, 6— лапа, 7 — распорная втулка

Молотки с круглыми бойками применяют, когда требуется большая сила и меткость удара, а с квадратными— для более легких работ. Молотки изготовляют из инструментальной стали У7. Рабочие части молотка закаливают и отпускают. Молоток должен быть в исправном состоянии, без трещин, плен, раковин и других дефектов.

Для слесарной рубки применяют молотки массой 400, 500, 600 и 800 г. Молотки насаживают на ручки из древесины твердых и вязких пород (береза, клен, дуб, рябина). Ручки должны быть овальной формы, с гладкой и чистой поверхностью, без сучков и трещин. Длина ручки молотка массой 400—600 г равна 350 мм, массой 800 г —380—450 мм.

Рабочую часть зубила и крейцмейселя (рис. 5, е, г) закаливают на длину не менее 30 мм, а головку — слабее лезвия (на длину около 15—25 мм), чтобы при ударе молотком она не крошилась и не трескалась. Вся остальная часть зубила и крейцмейселя должна оставаться мягкой. Зубила и крейцмейсели не должны иметь трещин, плен и других пороков.

Рис. 5. Инструмент для рубки: а — Слесарный молоток с круглым бойком, б — слесарный молоток с квадратным бойком, в — слесарное зубило, г — крейцмейсель

Наиболее часто используют зубила длиной 175 и 200 мм с лезвиями шириной 20 и 25 мм. Для прорубания канавок в стали и чугуне применяют креицмеисели длиной 150—175 мм с лезвием шириной 5—10 мм. Головки зубила и креицмеиселя отковывают на конус, что обеспечивает правильное направление удара молотком и уменьшает возможность образования грибовидной шляпки на головке.

Угол заточки зубил и крейцмейселей зависит от твердости обрабатываемого металла. Для рубки чугуна, твердой стали и твердой бронзы угол заточки инструмента равен 70°, для рубки средней и мягкой стали —60°, для рубки латуни, меди и цинка —45°, для рубки очень мягких металлов (алюминия, свинца) — 35—45°.

Слесарный инструмент затачивают на заточных станках с абразивными кругами. Во время заточки рабочая часть инструмента (лезвие) сильно нагревается и может произойти ее отпуск. При отпуске твердость закалки теряется и инструмент становится негодным для дальнейшей работы. Во избежание этого рабочую часть инструмента во время заточки охлаждают водой. На рис. 6 показано, как надо держать зубило при заточке и как проверять правильность заточки угла,

Инструменты применяемые при рубке

Инструменты, применяемые при рубке, относятся к режущим, они изготавливаются из углеродистых инструментальных сталей марок У7, У8, У8А. Твердость рабочей части режущих инструментов после термической обработки должна составлять не менее HRC 53. 56 на длине 30 мм, а ударной части — HRC 30. 35 на длине 15 мм. Размеры режущих инструментов для рубки зависят от характера выполняемых работ и выбираются из стандартного ряда. В качестве ударного инструмента при рубке используют молотки различных размеров и конструкций. Наиболее часто при рубке используют слесарные молотки с круглым бойком различной массы.

Слесарное зубило (рисунок 33) состоит из трех частей: рабочей, средней, ударной. Как и при любой обработке резанием, режущая часть инструмента представляет собой клин (рисунок 33, а).

Действие клинообразного инструмента на обрабатываемый металл изменяется в зависимости от положения клина и направления действия силы, приложенной к его основанию. Различают два основных вида работы клина при рубке:

• ось клина и направление действия силы, приложенной к нему перпендикулярны к поверхности заготовки. В этом случае заготовка разрубается на части (рисунок 33, б);

• ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию, образуют с поверхностью заготовки угол, меньший 90°. В этом случае с заготовки снимается стружка (рисунок 33, в).

а – общий вид зубила и его рабочей части; б – угол заострения и действие сил; в — элементы резания при рубке; Р – сила резания; w, w1, w2 – составляющие силы резания; β, β1, β2 – углы заострения; γ – передний угол; α – задний угол; β – угол резания

Рисунок 33 – Зубило слесарное

Плоскости, ограничивающие режущую часть инструмента (рисунок 1, в), называются поверхностями. Поверхность, по которой сходит стружка в процессе резания, называется передней, а проти­воположная ей поверхность, обращенная к обрабатываемой по­верхности заготовки, — задней. Их пересечение образует режущую кромку инструмента. Угол между поверхностями, образующими рабочую часть инструмента, называется углом заострения и обо­значается греческой буквой β (бета). Угол между передней и обра­ботанной поверхностями называется углом резания и обозначается буквой δ (дельта). Угол между передней поверхностью и плоско­стью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно по­верхности резания, называется передним углом и обозначается бук­вой γ (гамма).

Угол, образуемый задней и обработанной поверхностями, на­зывается задним углом и обозначается буквой α (альфа).

Чем меньше угол заострения режущего клина, тем меньшее уси­лие необходимо прикладывать при резании. Однако с уменьшени­ем угла резания уменьшается и поперечное сечение режущей части инструмента, а следовательно, и его прочность. В связи с этим ве­личину угла заострения необходимо выбирать с учетом твердости обрабатываемого материала, которая определяет силу резания, необходимую для отделения слоя металла с поверхности заготов­ки, и силу удара по инструменту, необходимую для создания уси­лия резания.

С увеличением твердости материала необходимо увеличивать и угол заострения режущего клина, так как сила удара по инстру­менту достаточно велика и его поперечное сечение должно обеспе­чить необходимую для восприятия этой силы площадь поперечно­го сечения. Значения этого угла для различных материалов состав­ляют приблизительно: чугун и бронза — 70°; сталь средней твердо­сти — 60°; латунь, медь — 45 °; алюминиевые сплавы — 35 °.

Задний угол α определяет величину трения между задней поверх­ностью инструмента и обрабатываемой поверхностью заготовки, его величина колеблется в пределах от 3 до 8°. Регулируется вели­чина заднего угла изменением наклона зубила относительно обра­батываемой поверхности.

Крейцмейсель (рисунок 34) отличается от зубила более узкой режу­щей кромкой. Крейцмейсель применяют для вырубания канавок, прорубания шпоночных пазов и тому подобных работ. С целью предупреждения заклинивания крейцмейселя при работе его рабо­чая часть имеет постепенное сужение от режущей кромки к рукоят­ке. Термическая обработка рабочей и ударной частей, а также гео­метрические параметры режущей части и порядок определения уг­лов заострения режущей части у крейцмейселей точно такие же, как и у зубила.

Рисунок 34 — Крейцмейсель

Канавочник (рисунок 35) применяется для вырубания смазочных канавок во вкладышах и втулках подшипников скольжения и про­фильных канавок специального назначения. Режущие кромки ка-навочника могут иметь прямолинейную или полукруглую форму, которая выбирается в зависимости от профиля прорубаемой ка­навки. Канавочник отличается от зубила и крейцмейселя только формой рабочей части. Требования в отношении термической об­работки и выбора углов заточки для канавочников такие же, как для зубила и крейцмейселя.

Рисунок 35 — Канавочник

Слесарные молотки (рисунок 36) применяются при рубке в каче­стве ударного инструмента для создания силы резания и бывают двух видов — с круглым (рисунок 36, а) и квадратным (рисунок 36, б) бойком. Противоположный бойку конец молотка называют нос­ком, он имеет клинообразную форму и скруглен на конце. Молоток закрепляют на ручке, которую при работе удерживают в руке, нанося удары по инструменту (зубилу, крейцмейселю, канавочнику). Для надежного удерживания молотка на рукоятке и предуп­реждения его соскакивания во время работы используют деревян­ные или металлические клинья (обычно один-два клина), которые забивают в рукоятку (рисунок 36, в) там, где она входит в отверстие молотка.

а – с круглым бойком; б – с квадратным бойком; в – способы крепления ручки

Рисунок 36 – Молотки слесарные

Рубку заготовок небольшого размера (до 150 мм) из листового материала, широких поверхностей стальных и чугунных заготовок небольших размеров, а также прорубание канавок во вкладышах подшипников выполняют в тисках.

На плите или наковальне выполняют разрубание заготовок на части или вырубание по контуру заготовок из листового материа­ла. Рубку на плите применяют в тех случаях, когда обрабатывае­мую заготовку невозможно или сложно закрепить в тисках.

Для того чтобы придать рабочей части зубила, крейцмейселя или канавочника необходимый угол заострения, нужно произве­сти его заточку.

Заточка режущего инструмента осуществляется на заточных станках (рисунок 37, а). Затачиваемый инструмент устанавливают на подручник 3 и с легким нажимом медленно перемещают его по всей Ширине шлифовального круга. В процессе заточки инструмент пе­риодически охлаждают в воде. Заточку поверхностей режущего клина ведут поочередно — то одну сторону, то другую, что обеспе­чивает равномерность заточки и получение правильного угла за­острения рабочей части инструмента. Шлифовальный круг в про­цессе работы должен быть закрыт кожухом 2. Защита глаз от попа­дания абразивной пыли производится с помощью специального защитного экрана 1 или защитных очков. Контроль угла заостре­ния режущего инструмента в процессе заточки осуществляют при помощи специального шаблона (рисунок 37, б).

а – заточной узел станка; б – шаблон для контроля углов заточки; 1 — защитный экран; 2 – кожух; 3 – подручник.

Зубила, крейцмейсели и подсечки

При рубке листового металла не нужно забывать про существование широкого спектра ручного инструмента. В прошлом многие технологические операции даже в серийном производстве осуществлялись ручным инструментом для рубки металла.

При работе с металлическими заготовками используется в основном ударный инструмент:

Касательно зубил и крейцмейселей, эти разновидности рубящих инструментов очень схожи между собой. Единственной разницей между зубилом и крейцмейселем является ширина режущей кромки. Крейцмейсели предназначены для тонкой работы, по этой причине эта разновидность рубящего инструмента имеет узкую режущую кромку.

Зубила более широкие. Зубилом обычно выполняют черновой проход. Крейцмейселем же ровняют неровные края и делают фигурную вырубку.

Отдельной категорией ручного рубящего инструмента представлены подсечки. Подсечка имеет широкое острие, которое жестко фиксируется к наковальне или ударной плите. На острую кромку подсечки кладется заготовка, после чего молотком или кувалдой, сверху, из заготовки вырубается требуемая часть.

Ручной рубящий инструмент в сегодняшнее время практически полностью вытеснили маленькие дисковые пилы, которыми удобно кроить тонкий листовой металл и прочие заготовки. Но несмотря на бурное развитие металлообрабатывающей техники в закромах у любого более-менее опытного мастера можно найти ручной ударный инструмент для рубки металла.

Ручной инструмент для рубки хорошо себя зарекомендовал при нечастом выполнении небольшого объема работы. Иной куда быстрее и проще срубить лишний металл зубилом, чем растягивать провода, подключать и настраивать какую-нибудь современную пильную технику.

Возможные дефекты

При проведении этой операции всегда проявляются определённые дефекты. К основным дефектам относятся:

Каждый из проявившихся дефектов имеет свои индивидуальные причины. Первый дефект всегда проявляется при слабой фиксации обрабатываемой детали. Особенно этот дефект проявляется, если проводится процесс рубки на металлической станине без фиксации детали. Проявление этих дефектов вызвано следующими причинами:

Для их устранения необходимо выполнять не сложные правила:

При прорубании канавок, кроме перечисленных дефектов, могут появляться и другие. К ним относятся:

Чтобы предотвратить появление перечисленных дефектов необходимо соблюдать методики установленные инструкциями по применению конкретного оборудования и принятыми стандартами. Перед проведением операции осуществляется подготовка рубке самой заготовки, режущего инструмента и используемого станка.

При соблюдении правил подготовки и проведении операций рубки и вырубки получается ровный край, без дефектов и сколов.

Источник