Разметка и резка металла

Обновлено: 06.01.2025

Разметкой называется операция, состоящая в переносе на поверхность заготовки с чертежа или образца размерных точек или линий с учетом припусков, необходимых для последующей обработки.

Различают припуски следующих видов:

а) припуски на обработку;

б) припуски на деформацию;

в) конструктивные припуски.

Припуски на обработку учитывают глубину обработки резанием, т.е. тот слой материала, который необходимо снять для получения необходимого размера и чистоты поверхности.

В целях экономии металла и снижения трудоемкости процесса механической обработки всегда следует стремиться к минимальному припуску.

Припуски на деформацию должны учитывать изменение формы заготовки при обработке давлением (вальцовка, гибка, вытяжка и т.п.).

Конструктивные припуски необходимы при сварке, пайке внахлест, при склеивании или при образовании гибочного замка и фальца.

Разметку различают поверхностную и пространственную.

Поверхностную разметку выполняют: методом геометрических построений; по шаблону; оптическим методом; с помощью специальных приспособлений.

Пространственную разметку выполняют: по пространственным шаблонам; с помощью специальных приспособлений и устройств; комбинированным способом.

При индивидуальном и мелкосерийном производстве в аппаратостроении наиболее распространена поверхностная разметка методом геометрических построений.

Более прогрессивным методом разметки является оптическая или фотокоррекционная, которую совмещают с резкой, например фотоэлектрическое слежение с автоматической газовой резкой.

При разметке применяют следующий инструмент: керны, чертилки, циркули, линейки, рулетки, кронциркули, штангенциркули, угольники, отвесы, рейсмасы, центроискатели, центровочные линейки и др.

Разметку небольших деталей чаще всего производят на разметочных чугунных плитах, а разметку обечаек, днищ и других крупногабаритных деталей выполняют на ровных бетонных или асфальтовых площадках.

При разметке небольших деталей сложной конфигурации поверхность материала рекомендуется покрывать тонким слоем мелового раствора, смешанного с льняным маслом, клеем или водным раствором медного купороса.

Для улучшения видимости разметочных линий, в центрах отверстий, в углах, пересечениях и т.п. следует производить кернение. Глубина и ширина линий и точек должны быть не более 0,3 мм, расстояние между точками (кернами) » 20 мм, в вырезах – 5-10 мм.

РАСКРОЙ

При разметке на листе металла ряда деталей необходимо оптимальное их размещение с минимальным количеством отходов и более низкой трудоемкости при резке.

Способ расположения заготовок, деталей на материале называется раскроем.

Существуют три основных способа раскроя листов: индивидуальный, смешанный и групповой.

1. Индивидуальный раскрой, при котором на листе располагают и вырезают одноименные детали. Предварительно лист может разрезаться на полосы. При индивидуальном раскрое снижается трудоемкость процесса, так как нет необходимости перенастраивать оборудование. Но при этом способе увеличивается расход металла (больше отходов).

2. Смешанный способ раскроя, при котором на листе размечают комплект деталей, позволяет сберечь металл, но, как правило, при этом увеличивается трудоемкость, так как возрастает количество операций и переналадок оборудования. Для смешанного раскроя разрабатывают раскройные карты, которые представляют собой эскизы размещения деталей на металле, вычерченные в масштабе на листе бумаги. Раскройные карты составляют с таким расчетом, чтобы разместить на листах весь необходимый для изготовления ряда узлов комплект деталей и обеспечить наиболее рациональную резку заготовок.

3. При групповом методе раскроя вначале из листа вырезают крупные заготовки, из отходов раскраивают детали средней величины, а обрезки используют для мелких деталей.

Этот раскрой является наиболее прогрессивным, т.к. уменьшает отходы металла и снижает трудоемкость резки.

Следует всегда стремиться, чтобы количество листов для изготовления одной детали было минимальным. В таких случаях экономичнее использовать рулонный листовой материал. Металлургическая промышленность выпускает листы шириной до 2000 мм и толщиной до 10 мм, площадью до 250 м 2 , весом до 6 т.

Расчет развертки обечайки

При расчете развертки цилиндрической обечайки с внутренним диаметром D_В из стали толщиной S, определяемой по длине нейтральной линии L, мм

L = p(D_В + S),

При необходимости изготовления обечаек с повышенными требованиями к их точности длина заготовки обечайки, мм:

L = p(D_В + S + a/2) – b₁ + b₂ + c,

где S – толщина листа, мм; а – допускаемое отклонение формы поперечного сечения (овальности), а = 0,01 D_В; b₁ – величина зазора под сварку, мм; b₂ – припуск на обработку кромок, мм; с – величина усадки сварного шва, мм.

Величину зазоров b₁ под сварку принимают по справочной литературе, соответствующим ОСТ и ГОСТам. Припуски b₂ на обработку кромок заготовок стальных, вырезаемых кислородной резкой, принимают по ГОСТ121-79, после других типов резки – по типовым технологическим процессам на резку. Величина усадки сварного шва за один проход определяется по формуле, мм

где k₁ и k₂ – коэффициенты, зависящие от числа проходов и марки стали берутся из табл. 2.2.

Таблица 2.2 – Коэффициенты, зависящие от числа проходов при сварке, и от марки стали

q_н – погонная энергия сварочного нагрева, Дж/см

где h – КПД дуги (при сварке угольным электродом, h=0,5–0,7; при сварке металлическим электродом (открытой дугой) h=0,7–0,8; при автоматической сварке под флюсом h=0,75–0,9); I – сила тока, А; U – напряжение, В u – скорость сварки, м/ч; S – толщина свариваемого металла, мм.

Допуски на разметку по длине до 10 м – 1 мм, для разности диагоналей прямоугольника 0,3 мм – на 1 м длины диагонали при ее длине до 10 м и не более 3 мм при длине диагонали свыше 10 м.

РЕЗКА

По роду применяемых средств способы резки можно разбить на две группы: механическую (со снятием и без снятия стружки) и тепловую.

Механическая резка со снятием стружки выполняется дисковой пилой, механической пилой, фрезерованием, резцами на токарном и строгальном станках и т.п.

Механическая резка листового материала осуществляется без снятия стружки (гильотинные ножницы, дисковые ножницы, пресс).

Процесс резки на ножницах основан на создании ножами усилий, превышающих предел прочности материала. В начале процесса происходит смятие материала, а затем, с увеличением усилия резания, образуется напряжение сдвига, превышающее допустимое касательное напряжение. Отделение одной части от другой начинается при погружении одного из ножей в материал на глубину, равную 0,2–0,5 толщины заготовки.

Механическую резку металлов производят в холодном состоянии. При резке неметаллических материалов органического происхождения (текстолит, гетенакс, органическое стекло, винипласт и т.п.) следует производить предварительный подогрев. Фибру и картон перед резкой рекомендуется увлажнить.

Гильотинные ножницы

Гильотинные ножницы представляют собой станину с укрепленными на ней в вертикальной плоскости двумя ножами, одному из которых (обычно верхнему) сообщается возвратно-поступательное движение от двигателя и эксцентрика через кривошипно-шатунный механизм и систему рычагов (рис. 2.6 и 2.7). Необходимый для резания запас энергии аккумулируется во время свободного хода в массивном маховике. Верхний нож устанавливается под небольшим углом до 8°, а нижний – горизонтально. Зазор между ножами не должен быть больше 1 мм. Для удержания листов гильотины снабжены прижимами, которые работают синхронно (с опережением) с ножницами. Для резки листов со скошенными кромками применяют накладные плиты, угол наклона которых не должен превышать 25-30° во избежание соскальзывания листов.

Гильотинные ножницы могут быть снабжены электронным считывающим устройством. Это устройство позволяет автоматизировать процесс резки, повысить его производительность и точность резки, а также сократить время переналадки станка с одной рабочей длины на другую.

На гильотинных ножницах можно резать стальной лист толщиной до 60 мм и шириной до 3200 мм.


Рисунок 2.6 – Способ резки на гильотинных ножницах с одновременным образованием скошенных кромок	Рисунок 2.7 – Способ резки на гильотинных ножницах по упору

Усилия резки определяются по формулам, кг

а) для параллельных ножей ; б) для наклонных ножей ,

где d – толщина материала, мм; j – угол наклона верхнего ножа; l – длина реза, мм; t – допускаемое касательное напряжение; k – коэффициент заточки ножа.

Дисковые ножницы применяют для резки листового материала по кривой, для снятия фасок, при подготовке к сварке, для обрезания заусенец у деталей, изготовленных из листа штамповкой, и для резки по прямой. Существует два типа ножниц: с горизонтальнымиосями и с наклонными осями (рис. 2.8 и 2.9).

Скорость резания колеблется от 0,05 до 0,12 м/с. Толщина разрезаемого листа до 16 мм. Но существуют и более мощные дисковые ножницы, разрезающие листы толщиной до 25 мм и даже до 40 мм. Они оборудованы следящим устройством, обеспечивающем вырезку деталей по контуру.

Усилие резания определяется по формуле

где d – толщина разрезаемого материала, в мм; t – допускаемое касательное напряжение; a – угол захвата.

Комбинированные ножницы служат для резки сортового проката. Ножницы оборудованы специальными сменными ножами, которые соответствуют профилю проката. Усилие резания определяется по формуле, кг:

где d – толщина разрезаемого материала в мм; t – допускаемое касательное напряжение; j – угол наклона верхнего ножа.

Вибрационные ножницы. Для прямолинейной и фасонной резки тонколистового материала (толщиной до 2,5 мм) применяют переносные вибрационные электроножницы с двумя короткими ножами (см. фото). Стационарными пневматическими ножницами можно резать лист толщиной до 6 мм.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.015)

Разметка и рубка металла

Пространственная разметка — это нанесение рисок на поверхностях заготовки, связанных между собой взаимным расположением. В зависимости от способа нанесения контура на поверхность заготовки применяют различные инструменты, многие из которых используются и для пространственной, и для плоскостной разметки. Некоторые различия существуют лишь в наборе разметочных приспособлений, который значительно шире при пространственной разметке.

Рубкой называется операция по снятию с заготовки слоя материала, а также разрубание металла (листового, полосового, профильного) на части режущими инструментами (зубилом, крейцмейселем или канавочником при помощи молотка). Точность обработки при рубке не превышает 0,7 мм. В современном машиностроении к процессу рубки металла прибегают лишь в тех случаях, когда заготовка по тем или иным причинам не может быть обработана на металлорежущих станках.

Производится рубка в тисках на плите или на наковальне. Заготовки больших размеров при рубке закрепляют в стуловых тисках. Обрубка литья, сварных швов и приливов в крупных деталях осуществляется на месте. Ручная рубка весьма тяжелая и трудоемкая операция, поэтому необходимо стремиться максимально ее механизировать. Рубкой выполняют следующие работы: удаление лишних слоев материала с поверхностей заготовок (обрубка литья, сварных швов, прорубание кромок под сварку и пр.); обрубку кромок и заусенцев на кованых и литых заготовках; разрубание на части листового материала; вырубку отверстий в листовом материале; прорубание смазочных канавок и др.

Рубка металла

Основными инструментами при рубке являются зубило и молоток. Рабочая часть зубила имеет клиновидную форму. Грань рабочей части, на которой сходит стружка, называется передней, а грань, обращаемая к обрабатываемой поверхности, называется задней. Угол, называется углом заострен, тем больше должен образуемый гранями зубила. Чём тверже обрабатываемый металл, быть угол заострения. Так, при рубке стали угол заострения принимают 60°, а при рубке меди и латуни 45°. Ударная часть зубила имеет вид усеченного конуса с полукруглым верхним основанием. Разновидностью зубила является крейцмейсель, имеющий более узкое лезвие, чем зубило. Применяется крейцмейсель для прорубания узких канавок. Зубила и крейцмейсели изготовляют из стали марки У7А.

Молотки в слесарном деле применяются двух типов, с круглым и квадратным бойком; конец, противоположный бойку, называется носком. Носок имеет клиновидную форму и несколько скруглен на конце. Носок и боек молотка закаливают. Изготовляют молотки из стали У7 и У8. Ручки молотков изготовляют из твердых пород дерева (бук, береза, клен, рябина). Молоток, насаженный на ручку, расклинивают металлическим или деревянным клином.

Рис. 4. Пользование кернером

Рубка металла может производиться в тисках, на плите и на наковальне.

Для рубки в тисках металл зажимают в тиски, устанавливают зубило под углом примерно 30° к горизонтальной плоскости губок и производят рубку, ударяя бойком молотка по ударной части зубила. В процессе рубки нужно смотреть не на ударную, а на рабочую часть зубила.

Толщина срубаемого металла за один проход составляет для зубила 1—1,5 мм, а при прорубании канавок крейцмейселем—1,5—2 мм.

При рубке на плите или на наковальне листового металла сначала мелом обозначают контур, по которому будет производиться рубка, а затем надрубают лист с одной стороны, потом, перевернув лист, надрубают его с другой стороны на нужную глубину и отламывают. При вырубании заготовок из листового материала рубят не по риске, а отступя от нее на 2—3 мм.

Резка металла

Резка металла применяется в том случае, когда необходимо разделить металл на части. Резка металла производится ножовкой, ножницами (ручными и механическими), резка труб — труборезом.

Ручная ножовка для резки металла состоит из ножовочного полотна и рамки (державки), в которую вставляется ножовочное полотно.

Рамки бывают нераздвижные и раздвижные, последние дают возможность вставлять в них ножовочные полотна различных размеров. С одного конца рамки укреплена рукоятка, а на другом имеется винт с гайкой, позволяющие производить натяжку полотна.

Ножовочные полотна изготовляют из цементируемой и инструментальной стали марки У12. Реже применяют для этой цели легированные стали. Закалка ножовочных полотен производится на высокую твердость.

Зубки ножовочного полотна всегда разведены в стороны. Это необходимо для того, чтобы при резке разрезаемый металл не зажимал полотна ножовки. Установка ножовочного полотна в рамку производится так, чтобы наклон зубьев был направлен от рукоятки к натяжному болту.

При резке ножовку нужно двигать со скоростью от 30 до 60 ходов в минуту (считая двойные ходы — вперед и назад). Для уменьшения трения ножовочного полотна о распиливаемый металл полотно смазывают смазкой, состоящей из графита и сала.

При поломке одного или нескольких зубьев на наждаке стачивают 2—3 соседних зуба, чтобы образовался плавный переход от выкрошившегося зуба к целым.

Разрезать металл нужно так, чтобы в работе одновременно участвовало не менее двух зубьев, иначе зубья будут выкрашиваться.

При определении силы нажатия на ножовку нужно исходить из расчета, что эта сила не должна превышать 1 кг на 0,1 мм толщины ножовки. При поломке во время реза старого износившегося полотна новым полотном нужно начинать рез с другой стороны, так как новое полотно не войдет в рез, проделанный износившимся полотнам.

Тонкую листовую сталь обычно разрезают при помощи ножниц. Ручными ножницами разрезают сталь толщиной до 1 мм.

Ножницы, у которых одна половина закреплена в деревянной доске или брусе, а другая имеет рукоятку, называют стуловыми ножницами. На этих ножницах разрезают стальные листы толщиной до 3 мм. Ножи ножниц изготовляют из стали марки У7.

Опиливание металла

Опиливанием принято называть обработку поверхности металла напильниками.

Напильники представляют собой стальные бруски, на поверхности которых имеется насечка. При работе напильниками насечка срезает небольшие слои металла в виде опилок. Насечка напильников бывает одинарная и двойная. Напильники с одинарной насечкой применяют для опиливания мягких металлов (медь, бронза, алюминий), для твердых металлов (сталь) применяют напильники с двойной насечкой.

По форме бруска, на котором сделана насечка, напильники делятся на обыкновенные и специальные. К обыкновенным напильникам относятся плоские, квадратные, полукруглые и круглые напильники. Специальными являются ромбические, плоские с овальными ребрами и овальные напильники.

Мелкие напильники разных форм называются надфилями.

По числу насечек, приходящихся на 1 см длины, напильники делятся на шесть классов.

Первый класс — драчевые напильники, имеющие крупную насечку и применяемые для крупного, чернового опиливания.

Второй класс —личные нашильники, имеющие мелкую насечку и применяемые для чистовой обработки металла.

Третий, четвертый, пятый я шестой классы — это так называемые бархатные напильники, имеющие очень мелкую насечку и применяемые для окончательной доводки и шлифования поверхностей.

Для грубого опиливания мягких металлов: баббита, свинца, цинка, олова — Применяют специальные напильники, называемые рашпилями. Эти напильники имеют специальную (рашпильную) насечку. Рашпили бывают двух классов; второй класс имеет по сравнению с первым классом более мелкую насечку.

Драчевые напильники с очень крупной насечкой, применяемые для очень грубого опиливания металла, называют брусовками. Брусовки изготовляются квадратного сечения.

Надфили подразделяются на шесть номеров. Первый номер надфиля имеет 22 насечки, а шестой — 80 насечек на 1 см длины. Надфили применяют при опиливании изделий в местах, не доступных для обычных напильников.

При работе напильником нужно соблюдать следующие основные правила, удлиняющие срок службы напильников:
1. Не употреблять новый напильник для опиливания твердого чугуна и стали, следует новым напильником поработать на бронзе, латуни и мягкой стали. Объясняется это тем, что насечка новых напильников имеет заусеницы, которые при работе на твердой стали обламываются, приводя напильник в негодность. Необходимо снять заусеницы, работая сначала на мягких металлах.
2. Нельзя новыми напильниками опиливать поверхности с окалиной или твердой коркой. Окалину и корку нужно снимать наждаком, зубилом или старым напильником.
3. Хранить напильники нужно отдельно друг от друга или перекладывать мягкими материалами.
4. Не употреблять личных напильников при опиливании мягких металлов (олово, свинец). От этого насечка личных напильников быстро засоряется.
5. Работать одной стороной напильника, вторую сторону пускать в дело лишь после затупления первой.
6. Стараться беречь напильники от попадания на них наждачной пыли и других абразивных материалов.

При опиливании напильник двигают обеими руками вперед (от себя) и назад (на себя).

При движении назад на него не нажимают. При движении вперед на напильник нажимают, но не одинаково: по мере продвижения напильника вперед усиливают нажим правой руки и ослабляют нажим левой руки. Нормальным считается такой темп опиливания, когда производится от 40 до 60 двойных (вперед и назад) движений напильника в минуту.

Сверление

Сверление производится, как правило, спиральным сверлом, вращаемым сверлильным станком или дрелью. Дрели в свою очередь бывают с ручным, электрическим или механическим приводом. v

Производительность работы сверла и точность сверления в значительной степени зависят от того, насколько соответствует заточка сверла тому материалу, который нужно сверлить. Основное значение в этом случае имеет угол между режущими кромками сверла; так, например, при сверлении стали этот угол должен быть равен 118°, в то время как при сверлении латуни, алюминия и бронзы он должен быть увеличен до 140°.

При сверлении необходимо обеспечить подачу к сверлу охлаждающей жидкости, эта же жидкость является и смазкой, уменьшающей вредное в данном случае влияние сил трения.

Наиболее распространенной охлаждающей жидкостью является эмульсия; она применяется при сверлении стали, ковкого чугуна, латуни, бронзы, алюминия и других металлов. Но есть и исключения, например, при сверлении дюралюминия в качестве охлаждающей жидкости лучше применять керосин.

Нарезание резьбы

Резьбу характеризуют следующие основные параметры.

Шаг резьбы — расстояние, на которое передвигается винт в гайке при совершении им одного полного оборота.

Профиль резьбы — очертание впадины и выступа, которые можно было бы увидеть, разрезав резьбу вдоль оси винта.

Число заходов — число параллельно нарезанных резьб на одном винте. Определение числа заходов как у винта, так и у гайки производится путем подсчета числа концов витков на торцовой части винта или гайки.

Направление резьбы — различают правую и левую резьбу. При правой резьбе при завинчивании винт или гайку нужно вращать по часовой стрелке, а при левой резьбе — против часовой стрелки.

Наружный диаметр резьбы — наибольший диаметр резьбы, измеряемый по ее вертикали.

Внутренний диаметр резьбы — наименьший диаметр, замеряемый по впадинам.

Средний диаметр резьбы — расстояние между двумя линиями, параллельными оси винта, из которых каждая находится на равных расстояниях от вершины винта и дна его впадины.

Система резьбы. Наиболее распространенными в настоящее время являются метрическая, дюймовая и трубная резьба.

Профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник с углом при вершине в 60°. Существует шесть видов метрических резьб, основная и мелкие (1, 2, 3, 4 и 5). Характеризуется метрическая резьба шагом и диаметром винта в миллиметрах. Обозначается эта резьба так: вначале стоит буква М (метрическая), а затем наружный диаметр резьбы в миллиметрах.

Профилем дюймовой резьбы является тоже равнобедренный треугольник, но с углом при вершине в 55°. Дюймовая резьба характеризуется числом ниток резьбы на 1 дюйм длины. Наружный диаметр нарезки также выражен в дюймах.

Трубная резьба имеет тот же профиль, что и дюймовая резьба, различие состоит лишь в том, что трубная резьба мельче дюймовой. Характеризуется трубная резьба так же, как и дюймовая резьба. Вершины выступов метрической, дюймовой и трубной резьбы во избежание заеданий несколько срезаны.

Кроме перечисленных, встречаются специальные виды резьбы, например, прямоугольная и трапецеидальная. Эти виды резьбы применяют для передачи движения или больших усилий.

Упорная резьба применяется для передачи больших усилий в одном направлении.

Коническую резьбу можно встретить в тех случаях, когда необходимо обеспечить плотность соединения (пробки, пресс-масленки). При работе в загрязненной среде применяют круглую резьбу.

Инструментом для нарезания внутренней резьбы (например, в гайке) служит метчик. Метчик представляет собой винт, имеющий несколько продольных прямых или винтовых канавок.

У метчика различают хвостовик, служащий для закрепления метчика во вращающей его детали, и рабочую часть. Рабочая часть в свою очередь разделяется на заборную и калибрующую части.

Заборной или режущей частью называется передняя конусная часть, первая входящая в нарезаемое отверстие и выполняющая основную работу резания. Калибрующая часть зачищает и калибрует отверстие.

Рис. 6. Метчик:
1 — заборная часть; 2 — калибрующая часть; 3 — хвостовик

У метчиков, служащих для ручной нарезки резьбы, хвостовик имеет квадратную форму, соответствующую вырезу в воротке, которым вращают метчик. Изготовляются метчики из инструментальной стали и закаляются на большую твердость.

Отверстие, просверленное для нарезания резьбы, должно строго соответствовать диаметру нарезаемой резьбы, в противном случае резьба будет не полностью выполнена (если отверстие будет велико) или же возможна поломка метчика или срыв резьбы (если отверстие будет мало). Рекомендуемые диаметры сверл для сверления отверстий под резьбу приведены в табл. 18.

При нарезании резьбы следует на каждые полтора прямых (по ходу резьбы) метчика делать четверть или полуоборота в обратную сторону. Такой метод нарезания резьбы ломает стружку и облегчает резание.

В качестве смазки при нарезании резьбы следует применять разведенную эмульсию: 1 часть эмульсии на 160 частей воды, но ни в коем случае не применять машинное или минеральное масло. Эти масла утяжелят процесс нарезания и ухудшат качество нарезки.

Инструментом для нарезания наружной резьбы являются плашки.

Существует много видов плашек: круглые, шестигранные, разрезные, раздвижные к слесарным клуппам.

Наибольшее распространение получили круглые плашки, или лерки. Лерки представляют собой круглую гайку с несколькими канавками для образования режущих кромок и вывода стружки при нарезании резьбы. Изготовляются лерки из инструментальной стали.

При нарезании резьбы лерками нужно следить, чтобы диаметр нарезаемого стержня соответствовал диаметру резьбы.

Стержень, подготовленный под нарезание резьбы, должен быть очищен от окалины и ржавчины. С конца стержня должна быть снята фаска.

Тиски, укрепляемые на верстаки, бывают двух типов: стуловые и параллельные. Стуловые тиски изготовляют из мягкой стали. Для повышения прочности на рабочие части губок тисков наваривают слой инструментальной стали или на губках на винтах ставят закаленные стальные пластины с крестообразной насечкой.

Достоинством этого типа тисков является их прочность, что дает возможность проводить в них правку металла и срубать толстые слои металла.

Недостатком их является то, что поверхности губок тисков не остаются параллельными, угол между поверхностями губок изменяется по мере их раздвижения.

Параллельными тиски называют потому, что их подвижная губка при раскрытии тисков все время остается параллельной (неподвижной) губке.

Параллельные тиски бывают поворотные и неповоротные. Поворотные тиски удобней в работе.

На рис. 1 изображены поворотные параллельные тиски; у этих тисков подвижная часть перемещается при вращении зажимного винта, ввинчивающегося в зажимную гайку, укрепленную в неподвижную часть тисков. Движение подвижной части направляется призмой. Зажимной винт закреплен при помощи стопорной планки.

Неподвижная часть этих тисков соединена с основанием посредством центрового болта 8, вокруг которого и происходит при необходимости поворот тисков. Закрепление тисков в требуемом положении производится болтом. У неповоротных тисков неподвижная часть составляет одно целое с основанием.

Изготовляются параллельные тиски из серого чугуна. Для увеличения прочности к рабочим частям губок тисков прикрепляются на винтах пластинки из инструментальной стали, имеющие крестообразную насечку.

Для обеспечения производительной качественной работы слесаря необходимо, чтобы высота расположения рабочих губок тисков соответствовала росту работающего.

Параллельные тиски должны быть расположены так, чтобы работающий на них рабочий, стоя прямо, поставив локоть руки на губки тисков, мог вытянутыми пальцами этой руки коснуться своего подбородка. Высоту расположения стуловых тисков устанавливают аналогичным образом, но в этом случае подбородка должны коснуться не вытянутые пальцы, а пальцы, сжатые в кулак. При высоком росте работающего, когда тиски расположены ниже необходимой высоты, под верстак подкладывают подкладки.

Если же работающий мал ростом и тиски расположены слишком высоко, то под ноги работающему подставляется подножная решетка, убираемая каждый раз по окончании работы под верстак. Иногда индивидуальные верстаки имеют специальные винты для регулирования высоты их расположения.

Рис. 1. Поворотные параллельные тиски:
1 — подвижная губка; 2 — неподвижная губка; 3 — зажимная гайка, 4 — направляющая призма; 5 — зажимной винт; 6 — выточка для гайки; 7 — основание тисков; 8 — центровой болт; 9 — стопорная планка; 10 — поворотная часть тисков; 11 — болт для крепления тисков к верстаку

Крупное производство, ювелирные, ремонтные, «гаражные» столярные и слесарные ремесла состоят из процессов обработки заготовок деталей будущего изделия. Любое неосторожное движение может испортить желаемый результат, поэтому, кроме золотых рук мастера, важна правильная фиксация материала, и слесарные тиски отлично с этим справляются.

Инструменты и приспособления, применяемые при резке

Резка металла представляет собой процесс разделения материала на части. Таким способом производится раскрой металлических листов или отрезка сортового проката. Воздействием режущего инструмента на металл создаются заготовки для дальнейшей обработки. По разработанным чертежам формируется конфигурация поверхности. Для обработки металла резанием необходимо оборудование. Это могут быть ручные инструменты, механические станки или приспособления, обеспечивающие нагрев материала.

Способы резки

Существует несколько способов разделения материала. Технология зависит от оборудования, применяемого в процессе работы. Выделяют следующие виды резки металла:

Ручная резка металла

Ручное резание металла не является высокоэффективным и в промышленных масштабах не используется. При ручной резке используются следующие инструменты:

Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивный способ резки основан на воздействии струи воды, смешанной с абразивными частицами, на обрабатываемую заготовку. Давление подаваемой жидкости составляет 5000 атм. К преимуществу такой резки металла относится возможность получения разнообразных линий. Обработке подвергаются сплавы определенной марки с небольшой толщиной листа.

Термическая резка металла

Резание металлов горячим способом основано на отсутствии контакта между инструментом и заготовкой. Горячая струя расплавляет и разделяет материал в нужном месте.

К видам термической резки относятся:

Газокислородная резка

Газокислородная резка состоит из 2 этапов:

· В место реза направляется струя пламени, которая выходит из резака. В качестве горючего материала используется ацетилен.

· После разогрева идет подача кислорода, который прорезает размягченную металлическую поверхность. Параллельно удаляются окислы.

В процессе работы расстояние от нижней точки резака до поверхности изделия должно оставаться постоянным. От этого зависит качество реза.

Для этой цели используются лазерные резаки. Процесс основан на подаче лазерного луча в точку поверхности. Происходит фокусирование тепловой энергии. Ведется прогрев участка, расплавление материала и последующее его испарение. При перемещении луч разрезает поверхность.

К недостаткам способа относится возможность работы с изделиями низкой теплопроводности и небольшой толщины.

Плазменная

В качестве оборудования для плазменной резки используется плазматрон. Через имеющееся в нем сопло под высоким давлением выходит кислород. Его температура составляет до 20 тыс. градусов. Ширина пучка 3 мм. Происходит нагрев участка поверхности, его частичное выгорание и выдувание расплава.

К преимуществу метода относится высокая скорость реза и возможность работать с заготовками до 150 мм толщины.

Механическая резка металла

Механическая резка металла осуществляется с помощью воздействия специальной стали с высокой степенью закалки. За счет большой твердости инструмент разрезает изделие.

При резке используются такие виды оборудования:

Резка ленточной пилой

Ленточная пила представляет собой полотно, которое закрепляется в специальном оборудовании. Материал инструмента такой же, как и у ручного изделия. На одной стороне расположены зубцы. В процессе работы двигателя станка идет вращение шкивов, благодаря которому происходит непрерывное движение ленты.

В процессе работы наблюдается небольшой отход, потому что ширина полотна составляет 1,5 мм. Возможна резка как листового металла, так и круглых заготовок.

Ударная резка металла на гильотине

Гильотинная резка металла используется для подготовки заготовок из листовой стали при штамповочных операциях. Разрезаемое полотно располагается на горизонтальной поверхности, подается до упора и разрезается гильотинными ножницами по всей ширине одним ударом.

Важно то, что ножи прикасаются к листу не по всей длине поверхности. Верхний инструмент располагается под углом. Соприкосновение с металлом идет в 1 точке, которая перемещается по всей длине реза. Процесс напоминает работу обыкновенных ножниц.

Резка на дисковом станке

В качестве рабочего инструмента используется диск. По его наружной поверхности располагаются зубья. Сверху стоит защитный кожух. В качестве привода используется электродвигатель, который приводит во вращение диск. Получается срез высокого качества.

По такому же принципу устроены труборезы, которыми разрезаются трубы. В процессе работы идет постоянный поворот заготовки на 360 градусов. Есть возможность делать срезы под разными углами.

Резка металла. Инструменты и приспособления

Разрезание— это операция, связанная с разделением материалов на части с помощью ножовочного полотна, ножниц и другого режущего инструмента. В зависимости от применяемого инструмента разрезание может осуществляться со снятием стружки или без снятия.

Инструменты и приспособления, применяемые при резке

Наибольшее распространение получило разрезание металлов ручными слесарными ножовками и ножницами. Для разрезания листового и пруткового материала применяют ручные рычажные и гильотинные ножницы.

Ручные слесарные ножовки предназначены в основном для разрезания сортового и профильного проката вручную, а также для разрезания толстых листов и полос, прорезания пазов и шлицев в головках винтов, обрезания заготовок по контуру и других работ. Разрезание выполняется при помощи ножовочных полотен, которые изготавливают из углеродистой (марки Р9 или Р18) или легированной (марки Х6ВФ) инструментальной стали и после нарезания зубьев закаливают. Наиболее распространены ножовочные полотна шириной 13 и 16 мм при толщине от 0,5 до 0,8 мм и длиной 250…300 мм. Для осуществления резания полотно устанавливают в специальном ножовочном станке. Ножовочные станки бывают двух типов: цельные и раздвижные, позволяющие устанавливать в станок ножовочное полотно разной длины.

Цельный ножовочный станок (рис. 2.53) состоит из станка 1, натяжного винта с барашковой гайкой 6 и рукоятки 2. Ножовочное полотно 4 устанавливают в прорези головок 5 и фиксируют его при помощи штифтов 3.

Раздвижной ножовочный станок (рис. 2.54) отличается тем, что состоит из двух частей, соединенных при помощи обоймы. Обойма жестко крепится на одной половине станка, а другая половина может изменять свое положение по длине за счет установки впрессованного в нее штифта, который фиксируется в специальных пазах обоймы.

На одной из сторон ножовочного полотна по всей длине нарезают зубья (рис. 2.55, а). Каждому зубу ножовочного полотна придается форма режущего клина, которая характеризуется определенными геометрическими параметрами: задним углом а, углом заострения (3, передним углом у и углом резания б.

Поскольку работа (движения) ножовочного полотна, осуществляется в ограниченном пространстве, то для предупреждения его заклинивания в процессе работы зубья ножовочного полотна должны быть разведены. В зависимости от величины Шага зубьев, т. е. от расстояния между двумя соседними зубьями, различают разводку по зубу (рис. 2.55, б) и разводку по полотну (рис. 2.55, в). Разводка по зубу производится на полотнах с большим шагом, в этом случае поочередно отгибают каждый зуб ножовочного полотна то в одну сторону, то в другую. При разводке по полотну сначала отгибают два-три зуба в одну сторону, а затем два-три зуба в другую. В этом случае вдоль полотна появляется волнистая линия.

При установке полотен в ножовочном станке необходимо следить за правильным выбором направления зуба. Острие режущего клина должно быть всегда направлено в сторону рабочего движения полотна — вперед, в направлении от рукоятки к барашку натяжного винта. Вторым обязательным условием нормальной работы при разрезании является натяжение ножовочного полотна. Натяжение должно быть таким, чтобы полотно не испытывало упругих деформаций при разрезании и в то же время не должно быть слишком сильным, так как это может привести к поломке полотна в процессе работы даже при незначительном его перекосе.

Ручные ножницы (рис. 2.56) бывают правыми и левыми. У правых ножниц скос на режущей части на каждой из половин находится с правой стороны, а у левых — с левой. Ручными ножницами можно резать листовую сталь толщиной до 0,7 мм, кровельное железо толщиной до 1,0 мм, листы меди и латуни толщиной до 1,5 мм.

Такие ножницы (рис. 2.56, а) предназначены для разрезания материала по прямой линии или по дуге большого радиуса. Если требуется вырезать в листовом материале отверстие или вырезать деталь по контуру с малыми радиусами кривизны, применяют ножницы с криволинейными лезвиями (рис. 2.56, б) или пальцевые ножницы с тонкими и узкими режущими лезвиями (рис. 2.56, в).

Хорошего эффекта при резании листовой стали толщиной до 2,5 мм можно добиться при использовании силовых ножниц (рис. 2.59). При работе рукоятку 4 с насечкой закрепляют в тисках, а рукоятку 5 с пластмассовым наконечником захватывают правой рукой. Рабочая рукоятка 5 представляет собой систему двух последовательно соединенных рычагов. Первый рычаг 7 заканчивается ножом 1 и соединен винтом 2 через шайбу 8 с рукояткой 4. Рукоятка 5 через ось б и шарнирное звено 3 также соединена с рукояткой 4. Эта система рычагов обеспечивает увеличение силы резания приблизительно в два раза по сравнению с обычными ножницами таких же габаритов.

Настольные ручные рычажные ножницы(рис. 2.60) применяют для разрезания листовой стали толщиной до 4 мм, алюминия и латуни — до 6 мм. Основание 1 ножниц закрепляют на верстаке болтами. Рукоятка 2 обеспечивает возвратно-поступательное движение ножа 3. Второй нож 4 закреплен в корпусе основания 1. Разрезаемый лист укладывают на полку неподвижного ножа и, перемещая подвижный нож 3 рукояткой 2, выполняют разрезание листа по разметочной риске. Рычажные ножницы могут несколько отличаться друг от друга по конструкции, но принцип их действия во всех случаях одинаков.

Труборезы(рис. 2.61) применяют для разрезания труб различного диаметра вместо слесарной ножовки, а также для более качественного разрезания труб. Труборез представляет собой специальное приспособление, у которого режущим инструментом служат стальные дисковые резцы-ролики. Наиболее распространены роликовые, хомутиковые и цепные труборезы.

Роликовый труборез (рис. 2.61, а) состоит из скобы винтового рычага 3 и трех дисковых режущих роликов 6, два из которых установлены на осях в скобе 4, а третий смонтирован на оси, закрепленной в подвижном кронштейне 5. Разрезаемую трубу закрепляют в прижиме 1 винтом 2, после чего труборез устанавливают на трубу 7. При вращении винтового рычага 3 вправо кронштейн 5 переместит режущий ролик б до соприкосновения со стенкой трубы под некоторым нажимом. Труборез с тремя роликами режет одновременно в трех местах, поэтому при работе его слегка раскачивают при помощи рычага (примерно на одну треть оборота в каждую сторону). Для повышения качества разрезания место реза смазывают маслом.

Для разрезания труб большого диаметра применяют хомутиковые или цепные труборезы (рис. 2.61, б, в).

При резании роликовыми труборезами происходит вдавливание внутрь трубы ее торца, что ведет к образованию заусенцев и необходимости дальнейшей обработки трубы для их удаления. Исключить этот недостаток позволяет резцовый труборез (рис. 2.61, г), у которого ролики выполняют лишь функцию центрирования трубы в приспособлении, а резание производится отрезным резцом 2, который по мере врезания в трубу подается нажимным винтом 1. Нажим роликов осуществляется при помощи винта 3.

Тема 5: «Резка металлов»

Резкой называется слесарная операция, при которой металл разделяется на части.

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

В зависимости от устройства режущих ножей ножницы делятся так: прямые - с прямыми режущими ножами, предназначенные в основном для разрезания металла по прямо линии или по окружности большого радиуса; кривые - с криволинейными ножами; пальцевые - с узкими режущими ножами для вырезания в листовом металле отверстий и поверхностей с малыми радиусами.

Режущие ножницы.

По расположению режущих ножей ножницы делятся на правые и левые. У правых ножниц скос режущей кромки нижнего ножа находится справа, у левых — слева.

Стуловые ножницы отличаются от обычных ручных большими размерами и применяются для разрезания листового металла толщиной до 2 мм.

Рычажные ножницы применяются для разрезания листовой стали толщиной до 4 мм (цветных металлов — до 6 мм).

При работе с толстыми листами полосового или профильного металла, а также в том случае, если нужно не распилить металл, а прорезать паз или шлиц, ножницы может заменить ножовка. Но прежде чем приступить к работе с этим инструментом, его предварительно следует правильно настроить. Во-первых, нужно выбрать полотно для ножовки. Оно подбирается в зависимости от вида металла. Во-вторых, полотно нужно правильно натянуть в рамке ножовки; степень натяжения легко проверить легким нажатием сбоку на полотно: если оно не прогибается, значит, натяжение достаточное. Наиболее удобное положение рук при работе ножовкой следующее: конец рукоятки упирается в середину ладони правой руки, а пальцы левой руки обхватывают натяжной винт подвижной головки.

Движения ножовкой нужно производить плавные, без рывков; частота движений – 30–60 двойных ходов (от себя – на себя) в минуту; при этом должно работать не менее 2/3 длины полотна. Полотно ножовки должно быть строго перпендикулярно относительно оси обрабатываемой заготовки.

Особо следует сказать о резке металлических труб. При резании их ножовкой всегда есть опасения (особенно если слесарь недостаточно опытен), что полотно ножовки «уйдет» в сторону и срез получится в виде не окружности, а овала. Во избежание этого трубы предпочтительнее резать не ножовкой, а специальным приспособлением – труборезом

Техника безопасности при разрезании металла ножницами:

1. При разрезании ножницами тонких листов отрезаемая часть сильно изгибается; в месте разреза кромки листа делаются очень острыми. Следует внимательно следить за тем, чтобы не поранить руки. Учащимся рекомендуется пользоваться рукавицами.

2. При разрезании следует внимательно следить за тем, чтобы пальцы левой руки не попали под режущую часть ножниц, А пальцы правой не были бы защемлены ручками или рычагами ножниц. Левая рука при поддерживании разрезаемого материала никогда не должна находиться на линии реза.

3. Стуловые ножницы должны быть жестко и надежно закреплены на своих основаниях. Если пользуются ручными ножницами, закрепленными в тисках, то их закрепление должно быть выполнено также очень прочно и вполне надежно. При срыве ножниц легко поранить не только, себя, но и товарища.

4. При подходе ножниц к концу реза следует придвинуть заготовку ближе к середине режущей части ножниц, чтобы не резать краями лезвий. Кроме того, при окончании реза надо несколько уменьшить усилие, делая его как можно более плавным, спокойным, чтобы не произошел срыв ножниц.

Для механизации тяжелого и трудоемкого процесса разрезания листового металла применяют, как уже отмечалось, электрические ножницы, гильотинные ножницы, приводная ножовка.

Разметка изделий из металла

При производстве изделий из металла исходный материал — отливки, листовой и профильный прокат — не соответствует по размерам и форме чертежу конструктора. Чтобы отрезать лишний металл, высверлить, отштамповать, сварить или другим образом обработать заготовку, на нее наносят ключевые точки чертежа. Применяясь к этим точкам и линиям, и проводят обработку.

Разметка изделий из металла

Основное понятие и типы разметки

Как правило, размечают уникальные детали и изделия, производимые малыми и сверхмалыми сериями. Для крупносерийного и массового производства заготовки не размечают, вместо этого используют специальную оснастку и управляющие программы.

Что такое разметка

Операция нанесения размеров и формы изделия на заготовки называют разметкой. Цель операции — обозначить места, в которых следует обрабатывать деталь, и границы этих действий: точки сверления, линии загиба, линии сварных швов, обозначение маркировки и т.п.

Разметку производят точками, которые называют кернами и линиями, которые называют рисками.

Риски процарапываются в поверхности металла острым инструментом или наносятся маркером. Керны набиваются специальным инструментом — кернером.

Определение разметки Инструменты для разметки

По способу выполнения различают такие виды разметки, как:

Ручная. Ее делают слесари.
Механизированная. Выполняется с использованием средств механизации и автоматизации.

По поверхности нанесения различают

Поверхностная. Наносится на поверхность заготовки в одной плоскости и не связана с линиями и точками разметок, наносимых на другие плоскости.
Пространственная. Проводится в единой трехмерной системе координат.

Замечания по правке и разметке для тонколистового металла

Выбор между поверхностной и пространственной разметкой определяется, прежде всего, сложностью пространственной конфигурации детали.

Требования к разметке

Слесарная разметка должна отвечать следующим требованиям:

точно передавать ключевые размеры чертежа;
быть ясно видимой;
не стираться и не смазываться в ходе операций механической и термической обработки;
не ухудшать внешний вид готового изделия.

Разметка деталей должна проводиться качественным инвентарным инструментом и приспособлениями, подлежащими периодической поверке.

Нанесение рисок

Стандарт регламентирует порядок нанесения разметочных линий:

горизонтальные;
вертикальные;
наклонные;
криволинейные.

Нанесение криволинейных элементов после прямолинейных дает еще одну возможность проверить их точность. Дуги должны замыкать прямые, сопряжение должно быть гладким.

Прямые риски проводят хорошо заточенной чертилкой, без отрыва за один прием. Чертилку при этом наклоняют в сторону от линейки или угольника, чтобы не вносить искажений.

Параллельные прямые чертят, используя угольник и перемещая его вдоль опорной линейки на требуемую дистанцию.

Нанесение взаимно перпендикулярных и параллельных рисок Нанесение рисок под углом друг к другу

Если в заготовке уже есть отверстия, то для привязки разметочный линий к ним применяют специальный инструмент — центроискатель.

Для того чтобы разметить наклонные линии, используют разметочный транспортир с шарнирной линейкой, закрепленной в его нулевой точке.

Для особо точной разметки в слесарном деле применяют штангенциркули. Они позволяют измерять расстояния и процарапывать риски с точностью до сотых долей миллиметра.

Накернивание разметочных линий

Для того чтобы точнее провести риску, в ее начале и в конце ставят керны. Это позволяет визуально контролировать положение линейки во время прочерчивания.

На рисках большой протяженности вспомогательные керны ставятся также и через каждые 5-15 см.

Линии окружностей накернивают в четырех точках — концах перпендикулярных диаметров.

Если размечают уже обработанные поверхности, то кернение применяют только в начале и конце рисок.

Накернивание разметочных линий

После чистовой обработки риски продлевают на боковые поверхности и ставят керны уже на них.

Приемы разметки

В слесарном деле применяют следующие приемы:

По шаблону. Используется в случае мелкосерийного производства. Шаблон изготавливают из металлопроката, всю партию размечают (или даже обрабатывают) через единожды размеченные прорези и отверстия в этом листе. Для деталей сложной формы может быть сделано несколько шаблонов для разных плоскостей.
По образцу. Размеры переносят с детали — образца. Применяется при изготовлении новой детали взамен сломанной.
По месту. Используется при производстве сложных многокомпонентных изделий и конструкций. Заготовки размещаются на плоскости или в пространстве в том порядке, в котором они входят в конечное изделие и размечаются совместно.
Карандашом (или маркером). Используется для заготовок из сплавов алюминия, чтобы чертилка не разрушала пассированный защитный слой.
Точная. Делается теми же методами, но применяются измерительные и разметочные инструменты особой точности.

Приемы выполнения разметки металлических деталей

Выбор приемов проводят в соответствии с конструкторскими и технологическими указаниями.

Брак при разметке

Прежде всего, при разметке всплывает брак, допущенный на предыдущих стадиях изготовления. Продукция заготовительных участков или цехов, а также материалы, приобретенные на других предприятиях, обнаруживают:

нарушение размеров
искажение формы
коробление.

Такие отливки или прокат дальнейшим разметочным операциям не подлежат, а возвращаются в подразделение или организацию, допустившую брак, для его исправления.

На этапе собственно разметки брак может быть вызван следующими факторами:

Неточность чертежа. Слесарь, не задумываясь, отображает неправильные размеры на детали, и в ходе дальнейшей обработки выходит бракованная продукция.
Неточность или неисправность инструментов. Все разметочные инструменты подлежат обязательной периодической поверке в метрологической службе предприятия или в авторизованном метрологическом центре.
Неправильное использование инструмента или вспомогательных разметочных принадлежностей. Известны случаи, когда вместо мерных калиброванных подкладок для выставления уровня использовались обычные подкладки. В этом случае также возможна ошибочное нанесение углов и уклонов.
Неточность установки заготовки на разметочный стол или плазу. Приводят к перекосам при откладывании размеров, нарушению параллельности и соосности.
Неправильный выбор базовых плоскостей. Возможно также, что часть размеров наносилась от базовых плоскостей, а часть — от черновых поверхностей заготовки.

Брак при разметке

Отдельно в ряду причин брака стоят ошибки разметчика. К ним относится:

Неправильно прочитанный чертеж. Возможно нанесение радиуса вместо диаметра и наоборот, неточное нанесение центров отверстий относительно центровых рисок и т.п. В случае возникновения затруднений слесарь обязан обратиться за разъяснениями к бригадиру или мастеру.
Неаккуратность и невнимательность при кернении и нанесении линий.

Человеческий фактор, к сожалению, является наиболее распространенной причиной разметочного брака.

Халатность может допустить как сам слесарь, так и его руководители, не поверившие вовремя инструмент или выдавшие неподходящие разметочные приспособления.

Обычно разметочные операции поручают наиболее опытным и ответственным работникам, рассчитывая на то, что они не будут механически переносить размеры с чертежа на заготовку, а отнесутся к делу вдумчиво и вовремя заметят и устранят причины возможного брака самостоятельно или обратившись к своим руководителям.

Читайте также: