Резка металлов: определение, назначение, технология выполнения с детальным пооперационным описанием

Гидроабразивная резка металла

Этот метод один из первых начал использоваться для раскроя металла. Заготовки заданной формы вырезали из металлического листа струей воды, смешанной с абразивом и подаваемой под давлением до 5000 атмосфер.

Метод имеет ряд ограничений по марке металлического сплава, толщине раскраиваемого листового материала, хотя позволяет выполнить раскрой деталей со сложной траекторией.

Для повышения производительности процесса существует возможность одновременного раскроя тонких листовых материалов в стопке из нескольких слоев.

Раскрой листового металла значительно ускорился, когда появилось оборудование для термической резки. Теперь для раскроя используют установки плазменной резки. Другой вариант оборудования для раскроя — лазерный станок. Функция раскроя, как правило, является одной из опций заложенной в программном продукте таких машин.

Высокоскоростной раскрой, выполняемый по программе, позволяет максимально выгодно расположить детали на листе, минимизирует отходы. При этом лазерный или плазменный автоматизированный раскрой безопасен, экономичен, не вредит экологии.

ОСНОВНЫЕ СЛЕСАРНЫЕ ОПЕРАЦИИ

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 9Следующая ⇒

Технология слесарной обработки содержит ряд основных операций, таких, как разметка, рубка правка и гибка металлов, резка металлов, опиливание, сверление, зенкование, зенкерование и развертывание отверстий, нарезание резьбы, клепка, притирка и доводка, пайка и др. Большинство этих операций относится к обработке металлов резанием.

Разметка

Разметкой называется операция нанесения на поверхность заготовки линий (рисок), показывающих согласно чертежу контуры детали или местá, подлежащие обработке. Разметку подразделяют на:

— линейную (одномерную) – по длине прутков, проката, полосовой стали,

— плоскостную (двумерную) – для заготовок из листового металла,

— пространственную (объемную, трехмерную) – для объемных заготовок.

К специальному разметочному инструменту относятся чертилки, кернеры, разметочные циркули, рейсмусы. Кроме этих инструментов используются молотки, разметочные плиты и вспомогательные приспособления: подкладки, домкраты и т.д.

­ после обработки. Разметка по шаблону используется при изготовлении больших партий одинако­вых деталей. Она целесообразна потому, что трудоемкая и тре­бующая много времени разметка по чертежу выполняется только один раз при изготовлении шаблона. Все последую щие операции разметки заготовок заключаются в копировании очертаний шаблона. Кроме того, изготовленные шаблоны могут использоваться для контроля детали после обработки заготовки.

Правка и гибка металлов

Правкойназывается операция по устранению дефектов за­готовок и деталей в виде вогнутости, выпуклости, волнистости, коробления, искривления и т. д. Ее сущность заключается в сжатии выпуклого слоя металла и расширении вогнутого.

Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии. Выбор того или иного способа правки зависит от величины прогиба, размеров и материала заготовки (детали).

Правка может быть ручной (на стальной или чугунной правильной плите) или машинной (на правильных вальцах или прессах).

Правильная плита, так же как и разметочная, должна быть массивной. Ее размеры могут быть от 400´400 мм до 1500´3000 мм. Устанавливаются плиты на металлические или дере­вянные подставки, обеспечивающие устойчивость плиты и гори­зонтальность ее положения.

Для правки закаленных деталей (рихтовки) используют рихтовальные бабки

. Они изготовляются из стали и закаливают­ся. Рабочая поверхность бабки может быть цилиндрической или сферической радиусом 150—200 мм.

Ручную правку производят специальными молотками с круг­лым, радиусным или вставным из мягкого металла бойком. Тонкий листовой металл правят киянкой

(деревянным молотком).

Проверяют правку «на глаз», а при высоких требованиях к прямолинейности полосы — лекальной линейкой или на проверочной плите.

Валы и круглые заготовки большого сечения правят с по­мощью ручного винтового или гидравлического пресса.

Гибкаметаллов применяется для придания заго­товке изогнутой формы согласно чертежу. Сущность ее заклю­чается в том, что одна часть заготовки перегибается по отно­шению к другой на какой-либо заданный угол. Ручную гибку производят в тисках с помощью слесарного молотка и различных приспособлений.

Гибку тонкого листового металла производят киянкой.

При пластической деформации металла в процессе гибки нуж­но учитывать упругость материала: после снятия нагрузки угол загиба несколько увеличивается.

Изготовление деталей с очень малыми радиусами изгиба связано с опасностью разрыва наружного слоя заготовки в мес­те изгиба. Размер минимально допустимого радиуса изгиба за­висит от механических свойств материала заготовки, от техно­логии гибки и качества поверхности.

Гибку труб производят с наполнителем (обычно сухой речной песок) или без него. Наполнитель предохраняет стенки трубы от образования в местах изгиба складок и морщин (гофров).

Рубка металлов

Рубкойназывается операция, при которой с помощью зубила и слесарного молотка с заготовки удаляют слои металла или разрубают заготовку.

Физической основой рубки является действие клина, форму которого имеет рабочая (режущая) часть зубила. Рубка приме­няется в тех случаях, когда станочная обработка заготовок трудно выполнима или нерациональна.

С помощью рубки производится удаление (срубание) с за­готовки неровностей металла, снятие твердой корки, окалины, острых кромок детали, вырубание пазов и канавок, разруба­ние листового металла на части.

Рубка производится, как правило, в тисках. Разрубание листового материала на части может выполняться на плите.

Основным рабочим (режущим) инструментом при рубке явля­ется зубило, а ударным — молоток.

Слесарное зубило(рисунок изготавливается из инструменталь­ной углеродистой стали У7А или У8А. Оно состоит из трех частей: ударной, средней и рабочей. Ударная часть 1

выполняется суживающейся кверху, а вершина ее (боек) — закругленной; за среднюю часть
2
зубило держат во время рубки; рабочая (режущая) часть
3
имеет клиновидную форму.

Рисунок 8 Слесарное зубило

Угол заострения выбирается в зави­симости от твердости обрабатываемого материала. Для наиболее распространенных материалов рекомендуются следующие углы заострения:

— для твердых материалов (твердая сталь, чугун) — 70°;

— для материалов средней твердости (сталь) — 60°;

— для мягких материалов (медь, латунь) — 45°;

— для алюминие­вых сплавов — 35°.

Крейцмейсель— зубило с узкой режущей кромкой (рисунок 10), предназначенное для вырубания узких канавок, шпоночных пазов малой точности и срубания головок заклепок. Такое зубило может применяться и для снятия широких слоев металла: сна­чала прорубают канавки узким зубилом, а оставшиеся выступы срубают широким зубилом.

Слесарные молотки,

используемые при рубке металлов, бы­вают двух типов: с круглым и с квадратным бойком. Основной характеристикой молотка является его масса.

Молотки с круглым бойком имеют номер: с 1-го по 6-й. Номинальный вес молотка № 1 — 200 г; №2 — 400 г; №3 — 500 г; № 4 — 600 г; № 5 — 800 г; № 6 — 1000 г. Молотки с квадратным бойком имеют номера с 1-го по 8-й и вес от 50 до 1000 г.

Материал молотков — сталь 50 (не ниже) или сталь У7.

Рабочие концы молотков термически обработаны до твердости HRC 49-56 на длине, равной 1/5 общей длины молотка с обоих концов.

На слесарных работах применяют молотки с круглым бойком № 2 и 3, с квадратным бойком № 4 и 5. Длина ручки молотка примерно 300—350 мм.

Резка металлов

Резание— слесар­ная операция по разделению целого куска

(заготовки, де­тали) на части. Выполняется без снятия стружки: кусач­ками, ножницами и труборезами и со снятием стружки: ножовками, пилами, фрезами и специальными способами (газовая резка, анодно-механическая и электроискровая резки, плазменная резка).

Проволока разрезается острогубцами (кусачками), ли­стовой материал — ножницами; круглый, квадратный, ше­стигранный и полосовой материал небольших сечений — ручными ножовками, а больших сечений на отрезных станках с ножовочными полотнами, круглыми дисковыми пилами, специальными способами.

Сущность операции разрезания металла острогубцами (ку­сачками) и ножницами заключается в разделении проволоки, лис­тового или полосового металла на части под давлением двух движущихся навстречу друг другу клиньев (режущих ножей).

Острогубцамирежут (откусывают) стальные детали круглого сечения и проволоку. Изготавливают их длиной 125 и 150 мм (для откусывания проволоки диаметром до 2 мм) и длиной 175 и 200 мм (для диаметров до 3 мм).

Режущие кромки губок прямолинейны и остро заточе­ны под углом 55—60°. Изготавливают кусачки из инструментальной углероди­стой стали У7, У8 или стали 60-70. Губки термически обработаны до твердости HRC 52-60.

Ножницы ручныепредназначены для разрезания ли­стовой мягкой малоуглеродистой стали, латуни, алюминия и других металлов. Изготавливают длиной 200 и 250 мм для разрезания металла толщиной до 0,5 мм, 320 мм (для тол­щины до 0,75 мм), 400 мм (для толщины до 1 мм).

Материал ножниц — сталь 65, 70. Лезвия ножниц термически обрабо- таны до твердости HRC 52-58. Режущие кромки лезвий остро заточены под уг­лом 70°. Лезвия ножниц в закрытом состоянии взаимно перекрываются, причем перекрытие на концах не превы­шает 2 мм.

Стуловыми ножницамирежут листовой металл толщи­ной до 3—5 мм. Одна из ручек ножниц изогнута под углом 90° и жестко крепится к столу или другому основанию. Длина рабочей ручки ножниц — 400-800 мм, режущей части — 100-300 мм.

Рычажные ножницыприменяют для резки листового металла толщиной до 5 мм. Ножницы изготавливают из ин­струментальной стали У8А и обрабатывают термически до твердости HRC 52-58. Угол заострения режущих кромок ножей 75—85°.

Труборезыпредназначены для резания вруч­ную тонкостенных(газовых) труб из мягкой стали, реза­ние выполняется без снятия стружки. Выпускают двух размеров: для резания труб от 1/2 до 2″ и для труб — от 1 до 3″.

Основные части трубореза — ролики: один режущий (рабочий) и два направляющие. Труба разрезается рабочим роликом; при этом она за­крепляется на направляющих роликах и поджимается винтом.

Ручная ножовка(рисунок 9, а) применяется для разрезания сравнительно толстых листов металла и круглого или профиль­ного проката. Ножовкой можно производить также прорезание шлицев, пазов, обрезку и вырезку заготовок по контуру и дру­гие работы. Изготавливают их из сталей У8-У12 или 9ХС с твердостью режущей части HRC 58-61, сердцевины — HRC 40-45. Она состоит из рамки 1

, натяжного винта с бараш­ковой гайкой
2,
рукоятки
6,
ножовочного полотна
4,
которое вставляется в прорези головок
3
и крепится штифтами 5.

Опиливание металлов

Опиливаниемназывается слесарная операция, при которой снимают слои материала с поверхности заготовки с помощью на­пильника. Обычно проводится после рубки, обдирки или резки для придания необходимой чистоты и точности обрабатываемому изделию.

Напильник — это многолез­вийный режущий инструмент, обеспечивающий сравнительно высокую точность и малую ше­роховатость обрабатываемой поверхности заготовки (дета­ли).

С по­мощью напильников обраба­тывают плоскости, криволиней­ные поверхности, пазы, канав­ки, отверстия различной формы, поверхности, расположенные под разными углами, и т. д.

Напильник(рисунок 10, а) пред­ставляет собой стальной брусок определенного профиля и дли­ны, на поверхности которого имеется насечка (нарезка). На­сечка образует мелкие и остро­заточенные зубья, имеющие в сечении форму клина.

Насечка может быть оди­нарной (простой), двойной (перекрестной), рашпильной (точечной) или дуговой(рисунок 10, б

—
д).
Напильники с одинарной насечкой снимают широкую стружку по длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов.

Напильники с двойной насечкой используют при опили­вании стали, чугуна и других твердых материалов, так как пере­крестная насечка размельчает стружку, чем облегчает работу.

Рашпильную насечку получают вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами. Рашпилями обрабатывают очень мягкие металлы и неметаллические материалы.

Дуговую насечку получают фрезерованием. Она имеет дугообразную форму и большие впадины между зубьями, что обеспечивает высокую производительность и хорошее качество об­рабатываемых поверхностей.

Изготавливаются напильники из стали У10, У12, У13, а также из легированной хромистой стали ШХ15 и 13Х. После насечки зубьев напиль­ники подвергают термической обработке до твердости не менее HRC 54.

По назначению напильники делят на следующие группы: об­щего назначения, специального назначения, надфили, рашпили, машинные напильники.

Для общеслесарных работ применяют напильники общего назначения.

1 2 3 4

5 6 7

По числу насечек на 1 см длины напильники подразделяют на 6 номеров.

Напильники с насечкой № 0 и 1 (драчевые) имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого (чернового) опиливания с погрешностью 0,5—0,2 мм.

Напильники с насечкой № 2 и 3 (личные) служат для чис­тового опиливания деталей с погрешностью 0,15—0,02 мм.

Напильники с насечкой № 4 и 5 (бархатные) применяются для окончательной точной отделки изделий. Погрешность при обработке — 0,01—0,005 мм.

По длине напильники могут изготовляться от 100 до 400 мм.

По форме поперечного сечения они подразделяются на плоские, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические и ножовочные. Для обработки мелких деталей служат малогабаритные на­пильники — надфили

.

Обработку закаленной стали и твердых сплавов производят специальными надфилями, на стальном стержне которых закреп­лены зерна искусственного алмаза.

Улучшение условий и повышение производительности труда при опиливании металла достигается путем применения механи­зированных (электрических и пневматических) напильников.

Нарезание резьбы

Резьбы бывают однозаходные, образованные одной винтовой линией (ниткой), или многозаходные, образованные двумя и бо­лее нитками.

По направлению винтовой линии резьбы подразделяют на правые и левые.

По форме профиля резьбы подразделяют на треугольные, прямоугольные, трапецеидаль­ные, упорные (профиль в виде неравнобокой трапеции) и круг­лые.

В зависимости от системы размеров резьбы делятся на метрические, дюймовые, труб­ные и др.

В метрической резьбе угол треугольного профиля α равен 60°, наружный, средний и внут­ренний диаметры и шаг резьбы выражаются в миллиметрах. Пример обозначения: М20´1,5(первое число — наруж­ный диаметр, второе — шаг). В дюймовой резьбе угол треугольного профиля равен 55°, диаметр резьбы, выражают в дюймах, а шаг — числом ниток на один дюйм (1 дюйм = 25,4 мм). Пример обозначения: l ¼» (на­ружный диаметр резьбы в дюймах).

Трубная резьба отличается от дюймовой тем, что ее исход­ным размером является не наружный диаметр резьбы, а диаметр отверстия трубы, на наружной поверхности которой нарезана резьба. Пример обозначения: Труб ¾» (цифры — внутренний диаметр трубы в дюймах).

Нарезание резьбы производится на сверлильных и специаль­ных резьбонарезных станках, а также вручную. При ручной обработке металлов внутреннюю резьбу нарезают метчиками, а наружную — плашками.

Для нарезания резьбы определенного размера ручные (сле­сарные) метчики выполняют обычно в комплекте из трех штук

Первым и вторым метчиками нарезают резьбу предварительно, а третьим придают ей окончательный размер и форму. Номер каждо­го метчика комплекта отмечен числом рисок на хвостовой части. Существуют комплекты из двух метчиков: предварительного (чер­нового) и чистового.

Рисунок 12 Части и элементы метчика

Изготавливают метчики из сталей углеродистых У10А, У12А, быстрорежущих Р9, Р18, легированных 9ХС, ХВСГ и др. (твердость рабочей части HRC 59-65, хвостовой — HRC 30-45).

При нарезании резьбы метчиком важно правильно выбрать диаметр сверла для получения отверстия под резьбу. Диаметр отверстия должен быть несколько больше внутреннего диаметра резьбы, так как материал при нарезании будет частично выдав­ливаться по направлению к оси отверстия. Размеры отверстия под резьбу выбирают по таблицам.

Плашки,

служащие для нарезания наружной резьбы, в зависимости от конструкции подразделяются на круглые и призматические (раздвижные).

Рисунок 13 Круглая плашка

Круглая плашка

(рисунок 13, а) представляет собой целое или разрезанное кольцо с резьбой на внутренней поверхности и канавками, которые служат для образования режущих кромок и выхода стружки. Круглые плашки при нарезании резьбы закрепляют в специаль­ном
воротке-плашкодержателе (рисунок 14).

Рисунок 14 Плашкодержатель (во­роток)

Рисунок 15 Призматическая (раздвижная) плашка

а – клупп, б – плашка раздвижная

Призматические (раздвижные) плашки (рисунок 15) в отличие от круглых состоят из двух половинок, называемых полуплашками. На каждой из них указаны размеры резьбы и цифра 1 или 2 для правильного закрепления в специальном приспособлении (клуппе). Угловые канавки (пазы) на наружных сторонах полуплашек служат для установки их в соответствующие выступы клуппа. Изготавливают плашки из тех же материалов, что и метчики.

При нарезании наружной резьбы также важно определить диаметр стержня под резьбу, так как и в этом случае происходит некоторое выдавливание металла и увеличение наружного диа­метра образовавшейся резьбы по сравнению с диаметром стержня. Диаметр под резьбу выбирают по специальным таб­лицам.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете по слесарной практике должны быть раскрыты следующие вопросы

1 Слесарные операции

(Дать определение операций и перечислить применяемый инструмент

.)

2 Характеристика основных слесарных инструментов

2.1 Слесарное зубило

(Привести эскиз зубила, углы заточки для рубки разных материалов, марки стали, твердость.)

2.2 Напильники

(Перечислить виды напильников, дать эскиз напильника, марки стали, твердость.)

2.3 Метчики и плашки

(Описать конструкцию метчика и круглой плашки, дать эскиз, материал, твердость.)

⇐ Предыдущая4Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Ручная резка металла

Этот способ разрезания материала выполняется мастером с помощью шлицевых ножниц по металлу, угловой шлифовальной машины — «болгарки» или трубореза.

Для раскроя «болгаркой» применяют специальные абразивные круги «по металлу».

Труборезы, у которых рез выполняется дисковыми резцами-роликами из стали, используют для разрезания труб.

Скорость и точность работ, выполняемых вручную, полностью зависят от человека. Толщина разделяемого металла (особенно шлицевыми ножницами) ограничена.

Ручной метод малоэффективен, практически не эксплуатируется в промышленных масштабах. Главная сфера использования ручной резки — в быту.

Урок технологии «Резание металла слесарной ножовкой»

6класс

Тема: Резание металла слесарной ножовкой.

Цель: Изучить устройство слесарной ножовки.

Закрепить умения и навыки при разметке заготовки .

Формировать умения и навыки при работе со слесарной ножовкой.

Оснащение занятия: Чертежи изделия; примеры изделий,заготовки; угольники; слесарные ножовки; ножовочные полотна; масленки,дополнительный слесарный инструмент.

Плакаты: устройство слесарной ножовки; Правила пиления слесарной ножовкой.

Раздаточный материал: заготовки (уголок 45х45х4) ,рабочие перчатки, слесарные наборы.

Время: 45 минут.

1. Организационная часть. Проверка присутствующих на уроке, наличия спецодежды.
2. Повторение пройденного материала.

• Устройство штангенциркуля?
• Что можно измерить при помощи штангенциркуля?

1. Объяснение нового материала.

Разделение заготовки из металла на части осуществляется с помощью ножовочного полотна, ножниц или других режущих инструментов. В зависимости от материала, формы и размеров заготовки этот вид обработки металлов подразделяется на резку со
снятием стружки
(ручной ножовкой, пилой, резцом) и резку
без снятия стружки
(ножницами).

Ручная ножовка применяется для разрезания толстого листового, полосового, круглого и профильного металла, а также для прорезания пазов, щлицев в головках винтов, обрезки заготовки по контуру.

Ножовка состоит из станка

(рамки) и
ножовочногополотна.
На станке с одной стороны закреплена неподвижная головка с хвостовиком и ручкой, на другой стороне подвижная головка с винтом для натяжения полотка.

Полотно устанавливается на штифты головок таким образом, чтобы наклон зубьев шел от рукоятки. Для распиливания длинных заготовок полотно может быть закреплено по углом 900 .Полотно в станке должно быть натянуто.

Ножовочное полотно – тонкая узкая стальная пластина с зубьями на одном или дух ребрах. Зубья на полотне имеют развод

для уменьшения трения при пилении. Полотна изготавливают их инструментальных сталей марок Х6ВФ или Р9. От свойств обрабатываемого материала зависти число и размер зубьев полотна.

На производстве для отрезания заготовок применяют специальные станки, отрезные круги. В быту также можно отрезать заготовки при помощи электроинструмента болгарки.

4.

Резание металла слесарной ножовкой

Разделение заготовки из металла на части осуществляется с помощью ножовочного полотна, ножниц или других режущих инструментов. В зависимости от материала, формы и размеров заготовки этот вид обработки металлов подразделяется на резку
соснятием стружки(ручной ножовкой, пилой, резцом) и резкубез снятия стружки(ножницами).
Ручная ножовка применяется для разрезания толстого листового, полосового, круглого и профильного металла, а также для прорезания пазов, щлицев в головках винтов, обрезки заготовки

по контуру.

Ножовка состоит из станка

(рамки) и
ножовочногополотна.
(рис.1)

На станке с одной стороны закреплена неподвижная головка с хвостовиком и ручкой, на другой стороне подвижная головка с винтом для натяжения полотка. Полотно устанавливается на штифты головок таким образом, чтобы наклон зубьев шел от рукоятки. Для распиливания длинных заготовок полотно может быть закреплено по углом 900 .Полотно в станке должно быть натянуто.

Ножовочное полотно – тонкая узкая стальная пластина с зубьями на одном или дух ребрах. Зубья на полотне имеют развод

для уменьшения трения при пилении. Полотна изготавливают их инструментальных сталей марок Х6ВФ или Р9. От свойств обрабатываемого материала зависти число и размер зубьев полотна.

На производстве для отрезания заготовок применяют специальные станки, отрезные круги.

5.Приемы резки металла

Место разрезания должно быть расположено как можно ближе к тискам. На заготовку наносят разметочные риски. Ребром напильника делают углубление. (рис.3). При пилении металла надо следить за тем, чтобы линии разметки оставались невредимыми. При работе ножовку держат двумя руками. Двигают ее плавно, без рывков. (рис.2). Скорость движения ножовкой 30-60 двойных ходов в минуту

. Для уменьшения трения о разрезаемый материал полотно периодически смазывают маслом. Наклон полотна допускается от плоскости к ребру заготовки. Начинать пиление с острого ребра нельзя. Необходимо поддерживать отрезаемую деталь в конце пиления, что бы она не упала на ноги.

Рис.2 рис.3

6.
Вопросы для закрепления теоретического материала:
1. Для чего предназначена ручная слесарная ножовка? Из каких основных элементов она состоит и каково назначение каждого элемента?

2. Покажите, как подготовить к работе ножовку.

3. Покажите правильную рабочую позу во время работы.

4. Какие следует соблюдать правила при работе с ножовкой?

5. Покажите приемы резания ножовкой квадратного и круглого пруткового

металла.

6. Покажите приемы резки трубы ножовкой.

7. Покажите приемы резки тонкого листового и профильного металла.

8. Покажите приемы вырезания фасонного отверстия лобзиком

9. Покажите приемы резки ножовкой с повёрнутым полотном

10. Какие требования безопасности необходимо выполнять при резке металлов ножовкой?

7. Техника безопасности

1. Надежно закреплять заготовку в тисках.

2. Работать плавно, без рывков.

3. Ручка ножовки должна быть исправной и плотно насаженной на хвостовик.

4. Заканчивая резание, необходимо ослабить нажим на ножовку, поддержать часть заготовки, которую отрезаем.

5. Нельзя сметать стружку рукой. Нужно поль­зоваться специальной щеткой

8.Практическая работа

Разрезание металлического уголка 45х45х4 слесарной ножовкой

1. Организация рабочего места. Для выполнения работы понадобятся : тиски, напильник, слесарная ножовка, чертилка, молоток, заготовка, шлифовальная шкурка, линейка, карандаш.

2. Последовательность выполнения работы:

1) Разметьте заготовку в тисках.

2) Разрежьте заготовки.

3) Произведите опиливание .

4) Зачистите поверхность шлифовальной шкуркой

Возможный брак – пиление не по линии разметки, из-за невнимательности или плохо натянутого полотна.

9. Заключительная часть.

Уборка рабочих мест.

Проверка работ учащихся

Выставление оценок.

3

Термическая резка металла

Применяют такие виды терморезки:

• газокислородная;
• лазерная;
• плазменная.

Все эти методы являются бесконтактными, т.е. при работе между заготовкой и режущим инструментом нет непосредственного контакта. Заготовка разделяется с помощью струи газа, плазмы или луча лазера.

Газокислородная резка

В основу технологического процесса заложены свойство металла нагреваться, плавиться и выгорать в чистом кислороде при высокой температуре (более 1000 °C).

Перед началом технологической операции необходимо разогреть место реза до такой температуры, при которой происходит воспламенение материала. Эта операция разогрева выполняется за счет пламени резака. В качестве разогревающего газа чаще всего эксплуатируют ацетилен. Время прогрева зависит от толщины, марки и состояния обрабатываемой металлической поверхности. Кислород на этом этапе не используется.

После прогрева к операции добавляется кислород. Струя пламени, равномерно перемещаясь вдоль линии реза, прорезает полуфабрикат на всю толщину. Кислород, используемый в процессе, не только режет, но и удаляет окислы, которые образуются на поверхности разрезаемого листового полуфабриката.

Важный критерий для получения качественного реза — выдерживание одинакового расстояния между резаком и разрезаемой поверхностью на протяжении всей операции. Этого сложно добиться, если резка металла выполняется ручным газокислородным резаком. При автоматизированном процессе (скоростная, газокислородная с повышенным качеством, резка кислородом высокого давления) скорость резания увеличивается, а качество реза возрастает.

Уникальность метода:

• возможность разрезать заготовки большой толщины;
• возможность резать титановые листы.

Отдельные недостатки газокислородной резки:

• резке не поддаются цветные металлы типа алюминия, меди, а также высокоуглеродистые или хромоникелевые стали;
• большая ширина реза, невысокое качество, образование окислов, наплывов,
• невозможно работать с криволинейными поверхностями;
• изменение физических свойств в области реза.

Лазерная резка

Эта технология подразумевает резку и раскрой металла посредством сфокусированного лазерного луча, получаемого при помощи специального оборудования.

Луч лазера сосредотачивается в определенной точке разрезаемой детали. Под воздействием тепловой энергии лазерного луча поверхность прогревается, закипает и испаряется. Луч плавно передвигается вдоль границы реза, разделяя металлическую заготовку на части.

Лазерная резка применяется для разделения металлов с низкой теплопроводностью. Ее используют при резке, раскрое тонких листов (от 0,2 мм), цветных металлов (алюминия, меди), нержавеющей стали, трубных изделий.

Уникальность метода: обрабатываются практически все металлы, металлические сплавы, неметаллы.

Ряд недостатков технологии резки лазером:

• ограничение по толщине разделяемых изделий;
• большие энергетические затраты в ходе процесса;
• работу может выполнить только специально обученный персонал.

Плазменная

Эта технология подразумевает использование в качестве оборудования плазмотрон, в котором роль режущего инструмента выполняет струя плазмы.

Раскаленный ионизированный газ (плазма) с высокой скоростью проходит через сопло плазматрона. Плазма нагревает, расплавляет металл, а затем сдувает расплав, тем самым образуя линию раздела заготовки.

Уникальность метода:

• безопасность процесса;
• высокая скорость;
• незначительный ограниченный нагрев разрезаемой поверхности.

Недостатки данной технологии — высокая цена оборудования, необходимость в обучении персонала, шум при работе плазменных установок, ограниченность значений толщин обрабатываемого металла.

Резка металла

1. Сущность резки

2. Резка ручными ножницами

3. Резка ножовкой

4. Резка ножовкой круглого, квадратного и листового металла

5. Резка труб ножовкой и труборезом

6. Особые случаи резания

7. Техника безопасности при резке

1. Сущность резки

Резкой, или разрезанием, называют отделение частей (заготовок) от сортового или листового металла.

Резка выполняется как со снятием стружки, так и без снятия стружки.

Способы разрезания со снятием стружки: ручной ножовкой, на ножовочных, круглопильных, токарно-отрезных станках, а также газовой, дуговой резкой и другими способами.

Без снятия стружки материалы разрезают ручными рычажными и механическими ножницами, кусачками, труборезами, пресс-ножницами, штампами.

К резке относится также и надрезание металла.

Сущность процесса резки ножницами заключается в отделении частей металла под давлением пары режущих ножей.

Разрезаемый лист помещают между верхним и нижним ножами. Верхний нож, опускаясь, давит на металл и разрезает его.

Большое давление, испытываемое лезвиями при резании, требует большого угла заострения.

Чем тверже разрезаемый металл, тем больше угол заострения лезвия;

для мягких металлов (медь и др.) он равен 65°,

для металлов средней твердости — 70 — 75°,

для твердых — 80 — 85°.

С целью уменьшения трения лезвий ножей о разрезаемый металл лезвиям придается небольшой задний угол α (1,5 — 3°).

Ножи изготовляют из стали У7, У8; боковые поверхности лезвий закалены до HRC 52 — 58, отшлифованы и остро заточены.

2. Резка ручными ножницами

Ручные ножницы применяют для разрезания стальных листов толщиной 0,5 — 1,0 мм и из цветных металлов до 1,5 мм.

Ручные ножницы изготовляют с прямыми и кривыми режущими лезвиями.

По расположению режущей кромки лезвия ручные ножницы делятся на правые и левые.

Правыми называются ножницы, у которых скос на режущей части каждой половинки находится с правой стороны. Правыми ножницами режут по левой кромке изделия в направлении часовой стрелки.

Левыми называются ножницы, у которых на режущей части каждой половинки скос расположен с левой стороны. Такими ножницами режут по правой кромке изделия против часовой стрелки.

При резке листа правыми ножницами все время видна риска на разрезаемом металле.

При работе левыми ножницами, чтобы видеть риску, приходится левой рукой отгибать отрезаемый металл, перекладывая его через правую руку, что очень неудобно. Поэтому листовой металл по прямой линии и по кривой (окружности, закругления) без резких поворотов режут правыми ножницами.

Длина ножниц l1 — 200, 250, 320, 360 и 400 мм, а режущей части I2 (от острых концов до шарнира) соответственно 55 — 65; 70 — 82; 90-105; 100 — 120 и 110 — 130 мм.

Хорошо заточенные и отрегулированные ножницы должны резать бумагу.

Ножницы держат в правой руке, охватывая рукоятки четырьмя пальцами и прижимая их к ладони; мизинец помещают между рукоятками ножниц.

Сжатые указательный, безымянный и средний пальцы разжимают, выпрямляют мизинем и его усилием отводят нижнюю рукоятку ножниц на необходимый угол.

Удерживая лист левой рукой, подают его между режущими кромками, направляя верхнее лезвие точно по середине разметочной линии, которая при резании должна быть видна.

Затем, сжимая рукоятку всеми пальцами правой руки, кроме мизинца, осуществляют резание.

Для прямолинейной резки металла небольшой толщины применяют ручные ножницы, одну рукоятку которых зажимают в тисках.

Стуловые ножницы отличаются от ручных большими размерами и применяются при разрезании листового металла толщиной до 2 мм.

Нижняя ручка жестко зажимается в слесарных тисках или крепится (вбивается) на столе или на другом жестком основании.

Для резки листовой стали толщиной до 2 мм применяют стуловые ножницы, имеющие стационарное закрепление, что не всегда удобно.

Стуловые ножницы малопроизводительны, при работе требуют значительных усилий, поэтому для разрезания большой партии листового металла их не применяют.

Малогабаритные силовые ножницы применяются для резания листовой стали толщиной до 2,5 мм, прутков, болтов (шпилек) диаметром до 8 мм.

Габариты этих ножниц не превышают габаритов стандартных ручных ножниц.

Для резки рукоятку закрепляют в тисках, а за другую рукоятку (рабочую) приводят в действие.

Рабочая рукоятка представляет собой систему двух последовательно соединенных рычагов.

Первый рычаг, на одном плече которого закреплен нож, соединен при помощи винта с рукояткой.

Второе плечо рычага, являющееся у обычных ножниц рукояткой, выполнено укороченным и заканчивается шарниром, или собственно рукояткой ножниц.

Концевым шарниром рабочая рукоятка при помощи двух шарнирного звена соединена с другой рукояткой.

Эта система рычагов увеличивает усилие резания примерно в два раза по сравнению с обычными ножницами таких же габаритов.

Ножи ножниц сменные и прикреплены к рычагам на потайных заклепках.

Эти ножницы имеют также приспособление для резки прутков диаметром до 8 мм.

Приспособление имеет диски с отверстиями, закрепленные на рычагах ножниц, и представляет собой обычные ножницы, но с ножами специальной формы (закаленные втулки).

Эти ножи сменные и вставляются в гнездо дисков.

Для обрезки болтов (шпилек) во втулках одного из дисков имеется нарезка (несколько ниток), которая предохраняет резьбу болтов при обрезке от смятия.

Малогабаритные силовые ножницы обеспечивают хорошее качество реза.

Ручные рычажные ножницы применяют для разрезания листовой стали толщиной до 4 мм, алюминия и латуни — до 6 мм.

Верхний шарнирно закрепленный нож приводится в действие от рычага. Нижний нож — неподвижный.

Ножи изготовляют из стали У8 и закаливают до твердости HRC 52 — 60.

Углы заострения режущих граней 75 — 85°.

Перед работой проверяют, смазаны. ли трущиеся части, плавно ли ходит рычаг, отсутствует ли зазор между режущими кромками.

При резке металла правой рукой обхватывают рукоятку верхнего рычага и плавно перемещают его в верхнее положение, при этом верхний нож отходит вверх.

Затем укладывают лист так, чтобы левая рука удерживала его в горизонтальном положении, а линия реза находилась в поле зрения и совпала с лезвием верхнего ножа.

Движением руки опускают рычаг с ножом вниз до тех пор, пока часть металла не будет прорезана, после этого рычаг перемещают в верхнее положение.

Далее слегка поднимают лист левой рукой, продвигают его по риске вдоль режущей кромки верхнего ножа и повторяют прием резания до полного разрезания.

Ножницы обеспечивают получение реза без вмятин, прорезов по краю и достаточную точность.

Рычажные (маховые) ножницы широко используются для разрезки листового металла толщиной 1,5 -2,5 мм с пределом прочности 45 — 50 кгс/мм2 (сталь, дюралюминий и т. д.).

Этими ножницами режут металл значительной длины.

Рычажные ножницы имеют чугунные станину и стол.

В стол встроен нижний неподвижный нож, а верхний подвижный нож с криволинейной режущей кромкой закреплен в ножедержателе.

Верхний подвижный нож имеет противовес, уравновешивающий ножедержатель с ножом.

Размер отрезаемых заготовок намечается предварительной разметкой или ограничивается регулируемым упором, для чего упор сначала устанавливают на требуемое расстояние от режущей кромки нижнего неподвижного ножа.

Лист во время разрезания плотно прижимают боковой кромкой к упору, а другой кромкой — к пружинному упору.

После этого поворотом рукоятки от себя лист плотно прижимают сверху прижимной планкой и, опуская верхний нож с ножедержателем, разрезают заготовку.

Ножедержатель при опускании вниз упирается в пружинный упор.

Перестановка упора осуществляется при помощи рукоятки.

Ножницы с наклонными ножами (гильотинные) позволяют разрезать листовой металл толщиной до 32 мм.

Они имеют нижний неподвижный и верхний подвижный ножи, верхний наклонен под углом 2 — 6°.

Это обеспечивает постепенный вход ножа в работу, облегчает резание, обеспечивает высококачественное разрезание.

Нижний нож крепится к задней части стола, установленного на станине, верхний — к ползуну.

От электродвигателя через клиноременную передачу получает вращение кривошипный вал.

Два эксцентрика,смонтированные на нем, сообщают ползуну возвратно-поступательное перемещение по направляющим стоек.

Разрезаемый лист укладывают на стол к кронштейну и прижимают прижимом.

3. Резка ножовкой

Ручная ножовка — инструмент, предназначенный для разрезания толстых листов полосового, круглого и профильного металла, а также для прорезания шлицев, пазов, обрезки и вырезки заготовок по контуру и других работ.

Ручная ножовка состоит из станка (рамки) и ножовочного полотна.

На одном конце рамки имеется неподвижная головка с хвостовиком и ручкой, а на другом конце — подвижная головка с натяжным винтом и гайкой (барашек) для натяжения полотна.

В головках имеются прорези, в которые вставляют ножовочное полотно и крепят штифтами.

Рамки для ножовок изготовляют либо цельными (для ножовочного полотна одной определенной длины), либо с раздвижными, допускающими закрепление ножовочного полотна различной длины.

Для раздвигания ножовки колена перегибают, пока заклепка не выйдет из выреза, и смещают.

Заклепку вводят в другой вырез, и колена выпрямляют.

Станок с передвижным держателем состоит из угольника с ручкой, по которому можно перемещать и закреплять в нужном положении держатель.

Ножовочное полотно представляет собой тонкую и узкую стальную пластину с двумя отверстиями или штифтами и с зубьями на одном из ребер.

Полотна изготовляют из стали марок: У10А, Р9, Х6ВФ, твердость их HRC 61-64.

В зависимости от назначения ножовочные полотна разделяются на ручные и машинные.

Полотно вставляют в рамку зубьями вперед.

Размер (длина) ручного ножовочного полотна определяется по расстоянию между центрами отверстий под штифты.

Наиболее часто применяют ножовочные полотна для ручных ножовок длиной I — 250 — 300 мм, высотой b — 12 и 16 мм, толщиной h — 0,65 и 0,8 мм.

Каждый зуб ножовочного полотна имеет форму клина (резца).

На зубе, как и на резце, различают задний угол α , угол заострения β , передний угол у и угол резания γ.

α + β + γ = 90°

Условия работы ножовочного полотна отличаются от условий работы резца, поэтому значения углов здесь иные.

При резке металла большой ширины получаются пропилы значительной длины, в которых каждый зуб полотна снимает стружку, имеющую вид запятой.

Эта стружка должна размещаться в стружечном пространстве до тех пор, пока острие зуба не выйдет из пропила.

Величина стружечного пространства зависит от величины заднего угла α, переднего угла γ и шага S зуба.

В зависимости от твердости разрезаемого металла передний угол зубьев ножовочного полотна может быть нулевым, положительным или отрицательным.

Производительность резания ножовочного полотна с нулевым передним углом ниже, чем полотна с передним углом больше 0°.

Для резания металлов различной твердости углы заострения зубьев ножовочного полотна делаются: передний γ = 0 — 12°, задний α = 35 — 40°, заострения β = 43 — 60°.

Для разрезания более твердых материалов применяют полотна, у которых угол заострения зубьев больше, для разрезания мягких материалов угол заострения меньше.

Полотна с большим углом заострения более износоустойчивы.

Для резки металлов пользуются преимущественно ножовочными полотнами с шагом 1,3-1,6 мм, при котором на длине 25 мм насчитывается 17 -20 зубьев.

Чем толще разрезаемая заготовка, тем крупнее должны быть зубья, и наоборот, чем тоньше заготовка, тем мельче должны быть зубья ножовочного полотна.

Для металлов различной твердости применяют полотна с числом зубьев:

мягкие металлы — 16 зубьев;

средней твердости закаленная сталь — 19 зубьев;

чугун, инструментальная сталь — 22 зуба;

твердая, полосовая и угловая сталь — 22 зуба.

При резании ручной ножовкой в работе должно участвовать (одновременно резать металл) не менее 2 — 3 зубьев.

Чтобы избежать заедания (защемления) ножовочного полотна в металле, зубья разводят.

Разводка зубьев ножовочного полотна делается для того, чтобы ширина разреза, сделанного ножовкой, была немного больше толщины полотна.

Это предотвращает заклинивание полотна в разрезе и значительно облегчает работу.

В зависимости от величины шага S разводку делают по полотну и по зубу.

Ножовочные полотна с шагом зубьев 0,8 мм (допускается также для шага 1 мм) должны иметь разводку зубьев по полотну (волнистой), т. е. каждые два смежных зуба отгибают в противоположные стороны на 0,25 — 0,6 мм.

Разводка выполняется на высоте не более удвоенной высоты зуба.

Шаг разводки принимается равным 8S.

Полотно с шагом зубьев свыше 0,8 мм разводят по зубу (гофрированный развод).

При этом разводе при малом шаге зубьев 2 — 3 зуба отводят вправо и 2 — 3 влево.

При среднем шаге отводят один зуб влево, второй — вправо, третий не отводят.

При крупном шаге отводят один зуб влево, а второй вправо.

Разводка по зубу применяется для полотен с шагом 1,25 и 1,6 мм.

Разводка ножовочного полотна должна заканчиваться на расстоянии не более 30 мм от торца.

Подготовка к работе ножовкой.

Перед работой ножовочным станком (ножовкой) прочно закрепляют разрезаемый материал в тисках. Уровень крепления металла в тисках должен соответствовать росту работающего.

Затем выбирают ножовочное полотно, сообразуясь с твердостью, формой и размерами разрезаемого металла.

При длинных пропилах берут ножовочные полотна с крупным шагом зубьев, а при коротких — с мелким шагом зубьев.

Ножовочное полотно устанавливают в прорези головки так, чтобы зубья были направлены от ручки, а не к ручке. При этом сначала вставляют конец полотна в неподвижную головку и фиксируют положение закладкой штифта, затем вставляют второй конец полотна в прорезь подвижного штыря и закрепляют его штифтом.

Натягивают полотно вручную без большого усилия (запрещается применение плоскогубцев, тисков и др.) вращением барашковой гайки. При этом из-за опасения разрыва полотна ножовку держат удаленной от лица.

Туго натянутое полотно при незначительном перекосе и слабо натянутое при усиленном нажиме создают перегиб полотна и могут вызвать излом.

Положение корпуса работающего.

При резке металла ручной ножовкой становятся перед тисками прямо, свободно и устойчиво, вполоборота по отношению к губкам тисков или оси обрабатываемого предмета.

Левую ногу несколько выставляют вперед, примерно по линии разрезаемого предмета, и на нее опирают корпус.

Правая нога должна быть повернута по отношению к левой на угол 60 — 70°.

Положение рук (хватка).

Поза рабочего считается правильной, если правая рука с ножовкой, установленной на губки тисков (в исходное положение), согнутая в локте, образует прямой угол (90°) между плечевой и локтевой частями руки.

Ручку (рукоятку) захватывают правой рукой так, чтобы ручка упиралась в ладонь.

Ручку обхватывают четырьмя пальцами, большой палец накладывают сверху вдоль ручки.

Пальцами левой руки обхватывают гайку и подвижную головку ножовки.

При резке ножовкой, как и при опиливании, должна соблюдаться строгая координация усилий (балансировка), заключающаяся в правильном увеличении нажима рук.

Движение ножовки должно быть строго горизонтальным.

Нажимают на станок обеими руками, но наибольшее усилие делают левой рукой, а правой рукой осуществляют главным образом возвратно-поступательное движение ножовки.

Процесс резки состоит из двух ходов: рабочего, когда ножовка перемещается вперед от работающего, и холостого, когда ножовка перемещается назад по направлению к работающему.

При холостом ходе на ножовку не нажимают, в результате чего зубья только скользят, а при рабочем ходе обеими руками создают легкий нажим так, чтобы ножовка двигалась прямолинейно.

При работе ножовкой необходимо выполнять следующие правила:

короткие заготовки режут по наиболее широкой стороне. При резании проката углового, таврового и швеллерного профилей лучше изменять положение заготовки, чем резать по узкой стороне;

в работе должно участвовать все ножовочное полотно;

работают ножовкой не спеша, плавно, без рывков, делая не более 30 — 60 двойных ходов в минуту (твердая сталь — 30 — 40, средней твердости сталь — 40 — 50, мягкая сталь — 50 — 60). При более быстрых темпах скорее наступает утомляемость, и, кроме того, полотно нагревается и быстрее тупится;

перед окончанием распила ослабляют нажим на ножовку, так как при сильном нажиме ножовочное полотно резко выскакивает из распила, ударяясь о тиски или деталь, в результате чего может нанести травму;

при резке не давать полотну нагреваться. Для уменьшения трения полотна о стенки в пропиле детали периодически смазывают полотно минеральным маслом или графитовой смазкой, особенно при резке вязких металлов;

латунь и бронзу разрезают только новыми полотнами, так как даже мало изношенные зубья не режут, а скользят; в случае поломки или выкрашивания хотя бы одного зуба работу немедленно прекращают, удаляют из при пила остатки сломанного зуба, полотно заменяют новым или стачивают на станке 2 — 3 соседних зуба и после этого продолжают работу.

1,

Механическая резка металла

Механическое разделение основано на прямом контакте обрабатываемого металла с режущим инструментом. Материал инструмента, как правило, тоже металл, но более высокой твердости.

Выделяют механическую резку с применением ножниц, пилы, резцов. Частным случаем механической резки выступает ударная (рубка). Ударная резка или рубка с помощью гильотины используется на стадии заготовительных работ.

Виды оборудования, используемые для механического разделения материалов:

• ленточно-пильные станки (ЛПС);
• гильотины;
• дисковые станки;
• токарные станки с установленными на них резцами;
• агрегаты продольной резки.

Резка ленточной пилой

Разрезание материала ленточной пилой часто используется для разделения сортового, листового металла. Пила ленточная — основной узел на так называемом ленточно-пильном станке (ЛПС). Суть работы пилы ленточной такая же, как у обычной ножовки. Полотно пилы замкнуто в ленту большого диаметра, одна сторона которого имеет специальные зубья. Лента пилы движется непрерывно за счет вращения шкивов, подключенных к электромотору. Средняя скорость резки станка — 100 мм/мин. Материал для изготовления полотна пилы — углеродистая сталь или биметаллический сплав.

Достоинство метода: точность, доступность, невысокая цена оборудования, возможность выполнять не только прямой, но и угловой рез; малый процент отходов, так как ширина реза составляет всего 1,5 мм.

Современные модели ЛПС оснащаются электроникой и дополнительным оборудованием, с помощью которого можно включить станок в состав технологической линии.

Ударная резка металла на гильотине

Такой вид обычно именуют рубкой. Основная сфера применения рубки – разделение листового металла. Это может быть черный металл, различные виды стали – нержавеющая, оцинкованная или электротехническая сталь.

Метод основан на использовании механических приспособлений: ножниц, ножей для рубки металлического листа. Металлический лист размещают на рабочей поверхности гильотины. Закрепляют с помощью прижимной балки и выполняют операцию.

Уникальность метода состоит в том, что рубка (резка металла) происходит одномоментном ударом ножа по всей длине разрезаемой заготовки. В результате получается абсолютно ровный край без лишних кромок и заусенцев.

В промышленном производстве применяют три вида гильотин:

• электромеханические;
• гидравлические;
• пневматические.

На некоторых производствах сохранились ручные гильотинные ножницы, где режущий механизм включается нажимом на педаль.

К недостаткам можно отнести шум при работе механизма, ограничение по толщине заготовки, разность ширины у отрезанных частей.

Резка на дисковом станке

Основное достоинство данного оборудования простота эксплуатации, компактность, универсальность.

Роль режущего инструмента играет диск с зубьями, защищенный кожухом. Диск крепится на поверхности рабочего стола, приводится в действие электродвигателем.

Резка дисковой пилой характеризуется высоким качеством среза, возможностью раскроя под углом, высокой точностью обработки.

Агрегат продольной резки — узкоспециализированное оборудование, которое эксплуатируется исключительно для продольного разделения металлической заготовки.

Процесс резания полностью автоматизирован. Оператор следит за процессом и управляет работой, находясь за специальным пультом.

Уникальность метода: возможность разделить листы на узкие элементы большой длины (ленты, полосы, штрипсы).

Общие недостатки, свойственные всем видам контактной резки можно сформулировать так:

• режется только по прямой линии или под углом;
• проблематично получить детали сложной конфигурации.

В современных технологиях находят применение новейшие способы разделения металла, в частности, криогенная (операция с использованием сверхзвукового потока жидкого азота).

Раскрой, резка металла — первичные заготовительные стадии обработки металлов и сплавов. Применение прямосторонних заготовок правильной формы, как конечного продукта металлообработки, ограничено. После раскроя механическими способами и газокислородной резкой детали передаются на механическую обработку. А вот используя термические операции лазерной и плазменной резки, можно получить детали, которые являются конечным продуктом. Это будут детали сложной конфигурации с прорезанными отверстиями, высечками и прочими элементами.

Резка металлов. Способы, инструмент для резки металла

Металл режут ручными или механическими ножовками, а также ручными и механическими, рычажными, параллельными и дисковыми (круглыми) пилами.

Крупный сортовой металл (круглый, полосовой, угловой, двутавровый и т.п.) разрезают на приводных ножовках и дисковых пилах, а также электрической и газовой резкой, листовой металл — ручными и приводными ножницами, трубы — вручную ножовкой и труборезом (механическую резку осуществляют на специальных станках).

Для резки закаленной стали и твердых сплавов применяют тонкие дисковые шлифовальные круги, а также анодно-механический и электроискровой способы резки металлов.

Устройство ручной ножовки. Ручная ножовка (рис. 1) состоит из станка (рамки), в котором закреплено ножовочное полотно.

Рис. 1. Ручная ножовка: 1 — барашек; 2 — натяжная серьга; 3 — станок; 4 — неподвижная серьга; 5 — ручка; 6 — ножовочное полотно

Ножовочные полотна изготовляют из инструментальной стали марок 9ХС, У10, У10А, У12, У12А или мягкой углеродистой стали (У8, У8А, У9 и У9А) с последующей цементацией зубьев. Ножовочное полотно термически обработано так, что нижняя рабочая часть полотна с зубьями термически обработана с большей твердостью, чем верхняя. Такая термическая обработка уменьшает поломки ножовочного полотна при работе. Ножовочные полотна изготовляют с мелким и крупным зубом. Количество зубьев на 25 мм длины ножовочного полотна колеблется от 15 до 32. Зубья полотна разводят в разные стороны, чтобы уменьшить трение полотна о боковые поверхности обрабатываемой заготовки и исключить заклинивание полотна в пропиле. Величина развода зубьев должна быть такой, чтобы ширина пропила была больше толщины ножовочного полотна на 0,25–0,5 мм.

Разводят зубья отгибанием каждых двух смежных зубьев в противоположные стороны на 0,25–0,6 мм. Применяют развод мелких зубьев созданием волны вдоль нижней части полотна. Амплитуда и шаг волны зависят от толщины полотна и размера зубьев.

Для резки мягких и вязких металлов (медь, латунь) применяют ножовочные полотна с шагом зубьев — 1 мм, твердых металлов (сталь, чугун) — 1,6 мм, мягкой стали — 2 мм. Для слесарных работ обычно применяют ножовочные полотна, у которых на длине 25 мм размещается 15 зубьев.

Прорезание шлицов в головках мелких винтов под отвертку производят ножовками с тонким полотном (толщина 0,8 мм). В головках более крупных винтов шлицы прорезают обыкновенной ножовкой. Широкие шлицы в крупных винтах прорезают полотнами толщиной 1,5–3 мм или в ножовку вставляют одновременно два-три полотна нормальной толщины.

Процесс резки ножовкой. Прежде чем приступить к работе, нужно выбрать ножовочное полотно, сообразуясь с твердостью, формой и размером разрезаемого материала. Необходимо также проверить, правильно ли вставлено полотно в рамку: зубья должны быть направлены остриями от рукоятки, натяжение полотна должно быть достаточно сильным, но не чрезмерным, так как это может вызвать поломку полотна.

Положение корпуса и рук слесаря при работе должно быть таким, как показано на рис. 2, а. Другой способ захвата рамки приведен на рис. 2, б (разница — в положении пальцев).

Рис. 2. Положение рук на рамке при резке ножовкой

Во время резки ножовку держат преимущественно в горизонтальном положении. Движения должны быть плавными, без рывков и с таким размахом, чтобы работало почти все полотно, а не только его середина (нормальный размах не менее 2/3 длины ножовочного полотна).

Усилие нажима на ножовку зависит от твердости обрабатываемого металла и его размеров. В среднем усилие должно соответствовать 1 кг на 0,1 мм толщины полотна.

Нажимать на станок необходимо обеими руками, при этом наибольшее давление оказывать левой рукой, а движение станка осуществлять главным образом правой рукой, приложенной к его ручке. При холостом ходе на ножовку не нажимают. При работе ножовочным станком нужно делать не более 40–50 ходов в минуту. При более быстром темпе полотно нагревается и быстрее затупляется.

Если в начале резки ножовка скользит по поверхности, то место распиливания надрубают зубилом или надрезают ребром напильника.

При резке деталей, имеющих острые ребра, необходимо обеспечивать плавный заход зубьев в металл и не допускать подпрыгивания станка при переходе от зуба к зубу. В противном случае зубья выламываются из полотна и процесс резки оказывается невозможным.

Ручной ножовкой чаще всего работают без охлаждения. Для уменьшения трения полотна о стенки пропиливаемой канавки его полезно смазывать машинным маслом, густой смазкой из сала или графитной мазью, в состав которой входят 2 части сала и 1 часть графита. При механической резке приводную ножовку необходимо охлаждать жидкостью — мыльной водой или эмульсией.

Слабое натяжение полотна иногда способствует «уводу» его в сторону. При уводе полотна следует начать резку в новом месте — с обратной стороны. Попытка выправить косую прорезь приводит к поломке полотна.

Для более продолжительного использования ножовочного полотна рекомендуется вначале разрезать им мягкие материалы, а затем, после некоторого затупления зубьев, — более твердые.

При поломке хотя бы одного зуба работу ножовкой следует прекратить, иначе произойдет поломка смежных зубьев и быстрое затупление всех остальных. Для восстановления режущей способности ножовки, у которой выкрошился зуб, необходимо на точиле или шлифовальном круге сточить дватри соседних с ним зуба по линии а — а (рис. 3).

Рис. 3. Восстановление режущей способности ножовки

Если во время резания сломалось старое, сработавшееся ножовочное полотно, то нельзя продолжать работу новой ножовкой, так как ширина пропила для нового полотна окажется мала и оно не войдет в прорезь. В этом случае поворачивают изделие и начинают резание в другом месте.

Разрезать материал ножовкой легче по узкой его стороне. Поэтому полосовой металл, как правило, режут по узкой стороне полосы, но это можно лишь при условии, если на длине реза с металлом соприкасается не менее двух-трех зубьев полотна. При меньшей толщине полосы зубья ножовки могут выломаться, поэтому тонкую полосовую сталь разрезают по широкой стороне.

Тонкие металлические листы при разрезке ножовкой зажимают между деревянными прокладками по одному или несколько штук и разрезают вместе с прокладками. Такой способ обеспечивает лучшее направление ножовочному полотну и предохраняет его от поломок.

Для вырезки в тонких листах криволинейных или угловых прорезей применяют лобзик. Вместо ножовочного полотна в лобзик вставляют узкую тонкую пилку, у которой зубья направлены к ручке. Пилят лобзиком на себя, а если выпиливаемый лист положен горизонтально, то сверху вниз, держа лобзик за ручку снизу. Перед выпиливанием внутренних фигур или прорезей в местах перехода контура в углах просверливают мелкие (по ширине пилки) отверстия. Пропустив в такое отверстие пилку, закрепляют ее в рамке лобзика.

Процесс резки ножницами. При разрезке листового материала ножницами режущие кромки челюстей ножниц, действуя одновременно, создают напряжения сжатия и растяжения вблизи режущих кромок (рис. 4) и разрушают связь между частицами материала.

Рис. 4. Процесс резки ножницами: 1 — напряжения растяжения; 2 — напряжения сжатия

Челюсти (ножи) ножниц, как и другие режущие инструменты, имеют задний угол α, передний угол γ и угол заострения β (рис. 5), величина которого зависит от свойств разрезаемого материала. Для мягких металлов (меди, латуни и др.) β = 65°, металлов средней твердости – β = 70 ÷ 75° и твердых металлов – β = 80 ÷ 85°.

Рис. 5. Углы заострения челюстей ножниц

При угле заострения меньше указанного ножи быстро затупляются или лезвия их выкрашиваются. Большие углы заострения увеличивают прочность лезвия, но при этом усилия резания возрастают.

Для уменьшения трения касающихся плоскостей режущие кромки ножниц рекомендуется смазывать машинным маслом. Чем точнее пригнаны одна к другой режущие части челюстей ножниц, тем чище получается поверхность среза. Закаленные челюсти ножниц ни в коем случае не должны тереться одна о другую, так как они при этом затупляются (между ними зазор 0,2–0,02 мм). При большем зазоре между челюстями тонкий листовой материал затягивается в зазор и закаленные режущие кромки могут выкрошиться.

Листовую сталь толщиной до 0,7–1 мм режут простыми ручными ножницами (рис. 6, а).

Рис. 6. Ручные ножницы: а — простые; б — рычажные

Допустимая толщина в мм других материалов, разрезаемых на ручных ножницах, следующая: твердый алюминий — 1,0; мягкий алюминий — 2,5; сталь — 0,7; латунь — 0,8; медь — 1,0.

Для слесарных работ применяют ручные ножницы, полная длина которых составляет от 200 до 400 мм, а длина лезвия от 55 до 110 мм.

Изготовляют ножницы из углеродистой инструментальной стали У7, У8, У10.

Ручные ножницы бывают правые и левые. У правых ножниц скос на режущей части каждой половинки находится с правой стороны, у левых — с левой. При резке листа правыми ножницами все время видна риска на разрезаемом металле. При работе левыми ножницами, для того чтобы видеть риску, приходится левой рукой отгибать срезаемый металл, что очень неудобно. Поэтому листовой металл по прямой линии и по кривой (окружности и закругления) без резких поворотов режут правыми ножницами.

Резка простыми ножницами происходит только под действием силы Р1, которая направлена перпендикулярно к поверхности листа и вдавливает челюсти в материал. Горизонтальная составляющая S выталкивает заготовку из зева ножниц до тех пор, пока величина ее больше силы трения, возникающей между челюстями ножниц и заготовкой. Это продолжается до раскрытия челюстей на угол 30°.

У ручных рычажных ножниц (рис. 6, б) угол раскрытия должен составлять 15°. Подвижная верхняя челюсть у ручных рычажных ножниц имеет криволинейную режущую кромку, что при всех положениях верхнего ножа обеспечивает угол раскрытия 15°. Теоретически этот угол должен быть около 8–9°, так как тангенс его имеет значение, равное коэффициенту трения стали о сталь в сухом состоянии μ0 = 0,15.

При поддерживании разрезаемого материала угол раскрытия ручных рычажных ножниц может быть больше. Резка под углом меньше 10° является самотормозящей, при таком угле заготовка не выталкивается из зева ножниц. Листовой материал толщиной до 2–3 мм разрезают стуловыми и рычажными ножницами. Стуловые ножницы отличаются от ручных размерами и конфигурацией. Одна из их ручек сделана так, что ее можно жестко закрепить в тисках или прикрепить к деревянной колоде (стулу). Общая длина стуловых ножниц 400–1000 мм, длина лезвий 100–250 мм, длина ручек 300–750 мм.

Кроме простых и рычажных существуют ручные ножницы с зубчатой передачей, маховые и дисковые. Ручные ножницы с зубчатой передачей предназначены для резания листового металла, тонких прутков и профильного материала. Рычажные маховые ножницы применяют обычно для прямых разрезов листового металла толщиной до 2 мм на полосы. На конце рычага помещен уравновешивающий груз.

Дисковые ножницы используют для резки листовой стали толщиной до 1 мм как с прямолинейным срезом, так и по кривой любого радиуса. Нижний режущий диск ножниц закреплен на эксцентриковой оси, которая позволяет изменять положение диска по высоте. Верхний режущий диск вращается на валике, который поворачивают рукояткой при помощи храпового колеса и собачки.

Машинные ножницы. Приводными машинными ножницами режут листы и полосы толщиной более 3 мм .

Дисковую ручную пилу применяют для резки профильного проката и труб (рис. 7). В зависимости от профиля разрезаемого металла пила комплектуется сменными направляющими упорами.

Рис. 7. Дисковая ручная пила

Резка производится вулканитовым кругом 4, шпиндель которого закреплен на качающейся раме 5. Вращение круга осуществляется через ременную передачу 7 электродвигателем 8, а подача круга — вручную рукояткой 6. Разрезаемый профильный прокат устанавливают на призмы 1 до регулируемого упора 2 и закрепляют откидным прижимом 3. По окончании резки рама 5 возвращается в исходное положение пружиной 9. Частота вращения абразивного круга 2000 об/мин.

Заменяя абразивный круг тонким стальным диском, можно производить резку на мерные длины резиновых шлангов и шлангов высокого давления из прорезиненных тканей для пневмо- и гидросистем.

Гильотинные ножницы с наклонными ножами (гильотинные) применяют для резки листового и реже полосового проката, а также листовых неметаллических материалов.

Существует большое количество различных типов ножниц, отличающихся друг от друга как по конструктивным признакам, так и по технологическим характеристикам.

На рис. 8 показаны ножницы с наклонными ножами.

Рис. 8. Гильотинные ножницы

Резать материал на этих ножницах можно по разметке и без нее с помощью удлинителей 3. Станина 1 ножниц сварная из листовой стали. В ее передней части закреплен стол 2, на котором установлены удлинители 3 с Т-образными пазами, служащими для удлинения стола в случае разрезания больших листов, а также для установки передних упоров и различных приспособлений.

Привод ножниц осуществляется от отдельного электродвигателя через клиноременную и зубчатую передачи на коленчатый вал. Ножевая платформа (ползун) 4, приводимая от коленчатого вала через шатуны, двигается вверх и вниз. Расположение привода верхнее. Управляют ножницами при помощи кнопок и педали 6. Задний упор 5 состоит из двух цилиндрических реек; на них от одного маховика передвигаются кронштейны для установки упорной линейки на необходимое расстояние от кромок ножей. Мерная резка листа достигается с помощью заднего упора. Ножницы могут работать одиночными ходами и непрерывными (автоматически).

Обычно ножницы снабжены прижимами для удержания разрезаемого материала. Прижимы действуют автоматически при перемещении ползуна вниз.

Максимальная толщина разрезаемого на этих ножницах материала составляет 20–32 мм при ширине реза 2000–3200 мм. Мощность электродвигателей для привода ножниц — от 1,7 до 20 кВт.

Ножницы с наклонными ножами используются для резки по прямым линиям. На них режутся листы на полосы для последующей штамповки, а также мерные заготовки. Изменяя положение упоров, можно изготовлять заготовки трапецеидальной, ромбовидной, треугольной и другой формы.

На ножницах можно вырезать и заготовки более сложной формы по разметке (без применения упоров), а также срезать кромки листа под углом к плоскости реза до 30° (например, при подготовке под сварку). В последнем случае заготовку располагают наклонно к плоскости стола с помощью специальных подставок.

Комбинированные пресс-ножницы (рис. 9) предназначены для резки листового и реже полосового проката, профильного сортового проката (круг, квадрат, уголок, швеллер), а также для пробивки отверстий и выполнения разрубочных работ.

У таких ножниц в зависимости от модели имеются: пробивное устройство 1, ножницы для резки профильного сортамента 2, разрубочное устройство 3 и ножницы для резки листового проката 4.

Рис. 9. Комбинированные пресс-ножницы

Принцип резки сортового проката заключается в том, что материал, помещенный между ножами соответствующего профиля, разрезается при сдвиге одного (подвижного) ножа по отношению к другому (неподвижному).

Пробивка отверстий, как и зарубочные работы, производится чаще всего по разметке и в отдельных случаях по специальным шаблонам. Шаблон повторяет контур высечки. Он накладывается на заготовку и помогает ориентировать ее по отношению к ножам.

Резка на листовых ножницах производится в основном по разметке. Мерные по длине заготовки из проката отрезаются по специальным упорам или по разметке.
492