РУБКА МЕТАЛЛА.Цель и назначение слесарной рубки

Способы рубки металла

Технология слесарной рубки металла подразделяется на следующие виды:

• по характеру решаемых задач (вырубка деталей по заданной форме, отделение части металла необходимого размера, вырубание канавок);
• способу операции (ручную или механизированную);
• методу фиксации;
• направлению рубочного действия (вертикальное или горизонтальное).

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

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

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

При ручной рубке выделяют три способа нанесения удара молотком. Это — кистевой, локтевой и плечевой удар. От силы удара зависит скорость проведения операции и качество получаемого края детали. На силу удара влияет масса ударной части молотка, длины ручки.

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

• вырубка с помощью пресса или молота;
• рубка и резка с помощью гильотины;
• применения специальных станков.

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

Видео

Возможные дефекты

Есть моменты, которые не исправить. Они сопровождают фактически каждый процесс металлообработки таким способом. К ним можно отнести:

• кривость кромки;
• отсутствие параллельных линий;
• наличие заусенцев и шероховатости;
• неравномерная глубина канавки.

Чтобы минимизировать возможность дефективного исполнения, нужно знать причины:

• плохое крепление заготовки;
• кривое нанесение разметки;
• неправильная сила удара;
• плохо заточенный инструмент.

В статье мы рассказали про все приемы рубки металла. Делайте все согласно правилам, предписанным технологиям и наслаждайтесь отличным результатом.

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с менеджерами по телефонам; (473) 239-65-79;. Они ответят на все ваши вопросы.

Что называют ручной рубкой металла?  

Это слесарное дело не имеет высокой сложности. Желательно предварительное зажатие полуфабриката – так будет обеспечена устойчивость детали, снимутся колебания. Для этого потребуется мощное основание: металлический стол, тумба или рама с тисками. Обычная мебель или подручные предметы не подойдут.  

Для создания усилия и передачи его на рез нужен инструмент. Техника рубки – обеспечить небольшое углубление для гарантированной установки острия и выполнение основного, рубящего удара.  

Основное движение называется «замах». Он зависит от требуемой силы удара и выполняется движением, основывающимся вокруг одного из следующих суставов: 

• кистевой – для несильных ударов и точных манипуляций; 
• локтевой – основной вариант, подходит для ударного воздействия при установившемся режиме работы с малыми и средними толщинами; 

• плечевой – для наиболее мощного удара при работе со большой толщиной или серьёзной окалиной.  

Усиливается удар от повышения массы молотка и длины его рукоятки. Чем тяжелее ударный инструмент, тем сильнее будет воздействие на режущее острие. Таким образом можно получить точный и достаточно чистый рез.  

При сильном ударе сразу очень высока вероятность схода режущей кромки и повреждение материала. Нередки случаи повреждения инструмента и даже травмирования. Поэтому спешка и невнимательность не приветствуются.  

Ручной способ рубки оптимален для единичного производства и домашних условий. Он хорош своей универсальностью, но обладает рядом недостатков: 

• не самая высокая производительность; 
• необходимость в запасе времени; 
• результат в большинстве случаев потребует доработки кромки (снятие тонкого слоя, шлифование). 

Суть раскройки

Рубка металла – это слесарная операция, позволяющая отсоединить лишние элементы (часть, слой или дефект) с основной заготовки. Она помогает снять:

• окалины;
• неточности в размерах, если они возникли на этапе производства изделия;
• заусенцы.

Также можно разделить одну заготовку на несколько разных частей.

Процесс происходит за счет оказания физического давления посредством более прочного материала. Обычно для лезвий используется инструментальная сталь с добавлением углерода, которая прошла дополнительную термообработку, закалку, чтобы повысить прочность. У обрабатываемого железа менее стойкая химическая решетка, поэтому межмолекулярные связи рвутся, происходит непластическая деформация. Иногда, чтобы ускорить процедуру, образец подвергают термической обработке.

Ручной метод рубки металла

Приёмы слесарной рубки определяют последовательность действий :

• закрепление заготовки в тисках, если это невозможно её укладывают на наковальню;
• зубило устанавливают в начало линии разметки;
• сначала молотком наносят предварительные не сильные удары для выделения контура намеченной линии отсечения;
• затем вдоль этой линии перемещают режущий инструмент, по которому наносятся сильные удары;
• после завершения наполовину прорубленную заготовку переворачивают;
• с обратной стороны повторяют такие действия, до полного отсечения.

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

• режущей кромке зубила при затачивании задают определённую кривизну;
• начинают проводить операцию с дальней кромки постепенно приближаясь к передней отметке;
• при вырубании заготовок по установленному шаблону, следует предусмотреть припуск.

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

• обеспечить прочную фиксацию заготовки;
• соблюдать угол наклона зубила (оно должно быть равно 30 градусов);
• аккуратно размечать линию отреза (выруба);
• рекомендуется перед началом работы снять фаски у заготовки;
• частота наносимых уларов должна быть равномерной с одинаковым усилием.

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

Лазерная металлообработка

Лазерное разрезание изделий является прогрессивным приемом. Суть его в воздействии на прокат узконаправленного светового луча, разогревающего деталь в месте контакта до высоких температур. Под действием луча металлоизделие расплавляется, а остатки расплава сдуваются с его поверхности специальным газом.

При лазерном методе отсутствует деформация металлоизделия, удается получить высокоточный результат без необходимости дополнительной обработки краев.

Схема и общий вид установки

При всех достоинствах указанные виды разрезания металлоизделий имеют несколько недостатков:

• применение только для тонколистового материала толщиной до 20 мм;
• невозможность обработки алюминиевых сплавов, металлоизделий из нержавеющей стали из-за их высокой отражаемости световых лучей.

Инструменты, применяемые при рубке металла

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

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

Теперь поговорим о заточке. Не всегда чем острее, тем лучше. Ведь при соприкосновении с достойной преградой, кончик просто может сломаться. Посмотрим на таблицу и определим угол, под каким нужно заточить зубило, в соответствии с обрабатываемым материалом:

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

Способы и схемы: при помощи чего выполняют рубку листового металла

Классификацию можно проводить по различным факторам. По решаемой задаче – распиловка, вырубка, снятие малой части, слоя. Фактически все они повторяют перечисленные выше цели. По приводящей силе:

• вручную;
• с помощью механизированной машины.

На этом мы более подробно остановимся ниже. По принудительной фиксации – в зажимах, тисках, а также с закреплением на специальной станине и под прессом. По направлению движения – по вертикали или по горизонтали. Перечисленные способы выбираются в зависимости от:

• наличия оборудования;
• толщины металлического изделия;
• требуемого уровня работы – кромки могут получиться гнутыми при исполнении вручную, а при механизированном процессе повышается точность;
• степени производительности – ради одной детальки нет смысла перенастраивать оборудование, но на серийную партию потребуется специальные станки.

Резание метала

Рубку нередко относят к группе работ по резке, но, на самом деле, здесь применяются абсолютно другие инструменты, а предоставляемые им возможности куда шире. В отличие от ударного действия, оказываемого на резец в предыдущем случае, при резке используется нажим.

Вручную

Для работы с различными заготовками используются:

• для перекусывания проволоки – кусачки,
• круг, квадрат и шестигранник пилится слесарной ножовкой,
• листовые материалы раскраиваются ножницами.

Применение специальной техники способно в несколько раз расширить возможности металлообработки.

В промышленности и серийном производстве

На производстве используются различные виды станков:

• с ножовочными полотнами или дисковыми пилами,
• токарные,
• фрезерные,
• установки для плазменной/лазерной/газовой резки.

Область применения у данных установок, как и у ручного инструмента, достаточно разная.

Ножовочные и дисковые пилы – самые простые виды станков. Их единственная задача – экономия времени при распиле сортового проката. Также они с лёгкостью справляются с заготовками большой толщины.

Токарные станки можно разделить на модели:

В первом случае с помощью твердосплавных резцов различной формы рабочий вручную вытачивает из горизонтально закрепленной вращающейся цилиндрической заготовки необходимую деталь. Во втором – все действия производятся автоматически при выполнении заранее загруженной программы.

Проще всего понять принцип использования можно по данному видео:

Фрезеровальные станки выполняют примерно ту же функцию, но могут создавать изделия абсолютно произвольно формы. Прямоугольная, квадратная или цилиндрическая заготовка закрепляется на подвижном столе, после чего головка с вращающейся фрезой, следуя программе, начинает отсекать «лишний» металл.

Процесс выглядит следующим образом:

Для тонко- и толстолистового металла используется отдельная группа станков с ЧПУ. Ключевое различие в них – это сама технология, используемая для резки.

Лист-заготовка укладывается на неподвижный стол, после чего режущая головка, управляемая компьютером, начинает вырезать детали по заранее заданной программе.

Для резки может использоваться головка для:

Подобная технология обеспечивает максимальную точность и скорость производства, что высоко ценится в условиях массового выпуска.

Главным же ее недостатком является вероятность образования наплывов расплавленного металла на кромках деталей и окалины, особенно при использовании заготовок большой толщины.

Какова суть раскройки металла?  

Вне зависимости от задействуемой оснастки весь процесс рубки сводится к следующему.  

Заготовку необходимо разметить – нанести форму отсекаемого элемента с учётом размеров и допусков на толщину реза. Последнее часто забывают – между тем для рубки металла следует запланировать рез от одной толщины заготовки.  

При разметке важно задействовать максимум полезной площади – для этого оптимально предварительное планирование размещения. Особенно это касается сложных по форме изделий, а траектория их вырубки может получить ограничения по направлению и углам.  

При рубке металла первая задача – закрепить материал. Это выполняется с помощью тисков или другого прижимного устройства. Популярна для этого обычная наковальня или просто массивный кусок металла.  

Если работа производится силами механизации, дальнейшие операции сводятся к перемещению заготовки относительно опускающегося ножа. При ручной вырубке отсечение потребует как минимум 2 шагов: 

• первоначально производятся слабые удары по намеченной линии – это требуется для установки контура рубки; 
• по готовности всей линии или отдельной ее части (при сложной траектории) выполняется рубка – режущему инструменту сообщаются мощные удары. 

В результате этого режущая кромка проходит именно по нужной линии отсечения лишнего. Без предварительной наметки движение острия будет затруднено, появляется риск его выхода на тело будущей детали.  

Когда работа проведена по одной стороне, лист переворачивается, процесс повторяется для обратной стороны. При толщине материала более 2-3 мм это почти гарантированно потребуется. Если рубить сразу всю толщину, качество кромки будет неудовлетворительным.  

В результате описанных последовательностей постепенно удаляется металл по периметру, проявляется форма детали. При этом большую важность имеет безопасность: отдельные куски материала способны отлетать с большой скоростью.

Для предотвращения травмирования необходимо:  

• надевать перед началом работ слесарные очки и перчатки; 

• стараться сбить металл в таком направлении, чтобы его части не попадали на людей; 
• организовать отсутствие посторонних в рабочей зоне, для чего допускается применение ширм; 
• удары молотком – наносить без излишней силы, стараться не бить по тискам.  

Весь рабочий инструмент следует содержать в целостности и порядке.  

Если работа выполняется без тисков («горизонтальный» метод), суть не меняется: 

• заготовка укладывается ровно, ее можно прижать так, чтобы линия реза была свободна (тяжелым предметом, струбциной); 
• зубило предварительно затачивается – до получения требуемой степени остроты и кривизны; 

• рубку производят в 2 этапа (подготовительно-наметочный и силовой), сплошной линией в одном направлении; 
• при изгибании заготовки, если это мешает, периодически восстанавливается ее плоскостность (ударами молотка).  

Приемы и технологии рубки металла

Существует несколько видов классификации, основанных на различных критериях. Наиболее распространенными считаются следующие:

1. По характеру задач. Их мы перечислили в предыдущем пункте. Существуют также нетиповые задачи, для которых применяются другие методы.
2. По уровню автоматизации: ручная и механизированная обработка.
3. По методу фиксации. Это могут быть тиски или стальные подложки, а также специальные устройства в конструкции станков.
4. По направлению рубки. Оно может быть горизонтальным или вертикальным. Выбор зависит от возможностей закрепления заготовки.

Выбор оптимального подхода зависит от различных факторов, в том числе:

• наличия необходимых инструментов и/или оборудования;
• особенностей заготовки: тип металла/сплава, толщина, форма и так далее;
• требования к качеству детали. Если необходим высокий уровень точности, обычно применяется механическая обработка;
• объем производства. Для серийного выпуска деталей обычно используются автоматизированные станки с ЧПУ. Если же речь идет об обработке единичных заготовок, перенастраивать производство нерационально. В этих случаях обычно используется ручная обработка.

Ручная рубка металла

Данный вид обработки является менее производительным, поэтому чаще применяется для создания единичных деталей. Кроме того, инструменты для ручной рубки, несмотря на большое разнообразие, не могут обеспечить уровень точности, который гарантируют станки с ЧПУ.

Перед началом обработки мастеру необходимо выбрать направление движения инструмента — по горизонтали или по вертикали. Все зависит от того, каким образом можно закрепить заготовку. Наиболее распространенный вариант фиксации — тиски. Они исключают скольжение и обеспечивают надежное крепление заготовки. Их основной недостаток — ограничения по форме и толщине деталей. Крупные заготовки обычно обрабатываются на специальном столе, на который для прочности монтируется стальная пластина. Для более надежной фиксации используются саморезы и прорезиненные накладки.

Следующий этап — это выбор инструментов. Обычно для выполнения ручной обработки применяется молоток, а также крейцмейсель или зубило. Как уже говорилось, эти инструменты позволяют работать с наиболее распространенными видами заготовок из большинства металлов.

Необходимый уровень качества и точности обеспечивают навыки мастера. Мы уже упоминали, что процесс рубки предполагает прорывание металла в заданной области. Крейцмейсель или зубило обеспечивают точечное приложение силы, однако основную работу мастер совершает с помощью молотка. Разумеется, одним из ключевых факторов в данном случае является сила удара. В данном случае больше не всегда значит лучше. Опытные мастера сначала делают на металле зазубрину, чтобы впоследствии избежать соскальзывания лезвия. Если мастер не может грамотно применять усилия, он рискует испортить как заготовку, так и рабочий инструмент. Опытные слесари, напротив, могут обеспечивать уровень точности, сопоставимый с тем, что гарантируют станки.

Еще один важный момент в мастерстве слесаря касается работы с молотком. Этот инструмент, несмотря на свою простоту, отвечает за грамотное приложение силы и обеспечивает необходимое качество работы. Основное движение, которое совершает специалист, — это удар. Однако работа слесаря по сложности значительно превосходит решение бытовых задач вроде забивания гвоздей. Даже удар в слесарном деле имеет множество нюансов. Всего существует три их вида:

• кистевой;
• плечевой;
• локтевой.

Чтобы не вдаваться в детали, приведем изображение из учебника, издававшегося в СССР:

От того, где начинается замах, а также от длины ручки молотка, зависит сила удара. Знание этой техники дает мастеру возможность прикладывать столько усилий, сколько требуется для создания зазубрин или для прорыва металла.

Рубка металла в ручном режиме не предполагает большого количества операций. Необходимо надежно зафиксировать заготовку с помощью имеющихся инструментов, произвести разметку, а затем наносить удары с помощью молотка и зубила. Опытный мастер может легко контролировать положение и наклон инструментов, а также прикладываемую силу.

Основными достоинствами ручной рубки металла является сравнительно небольшая стоимость таких работ. Содержание одного сотрудника и покупка инструмента под силу даже небольшим компаниям. Некоторые задачи по рубке можно выполнить даже в домашних условиях.

К недостаткам этого метода следует отнести:

1. Достаточно низкую производительность. Даже опытный мастер не сможет обеспечить скорость, сопоставимую с современным станком. В результате ручная обработка применяется для единичных деталей или на небольших производствах.
2. Трудоемкость. Ручная обработка не может применяться для заготовок большого размера или нестандартной формы. Кроме того, она требует приложения силы от мастера, что существенно увеличивает время, необходимое для рубки.
3. Низкую точность работ. Даже наиболее качественные инструменты не дадут уровня, сопоставимого со станками с ЧПУ.
4. Низкое качество сруба. Его необходимо обязательно обрабатывать: шлифовать и так далее. В результате увеличивается время, необходимое для выпуска каждой детали.

Полуавтоматическая и автоматическая обработка

Принцип работы в данном случае значительно проще: человек делает разметку и фиксирует заготовку на станке. Всю работу, связанную с приложением усилий, выполняет станок. В зависимости от того, какое оборудование установлено на производстве, процедура рубки может выполняться в полуавтоматическом или в полностью автоматическом режиме. В последнем случае станок самостоятельно подбирает большинство параметров.

Основными плюсами такого подхода является высокая производительность и уровень точности. К минусам можно отнести лишь высокую стоимость необходимого оборудования: покупать и обслуживать станки могут только крупные компании.

Основным видом механической рубки металла, как правило, считается гильотинная, то есть производимая на гильотинном станке. У современных устройств мало общего су орудием, использовавшимся для казни несколько веков назад, за исключением принципа действия. Гильотинный станок предполагает наличие косого лезвия, которое перемещается в одной плоскости без изменения угла наклона. Подобные устройства нельзя назвать новыми: первые образцы являются, пожалуй, ровесниками орудий, давших им название. Современные станки, однако, намного совершеннее и могут работать как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режиме.

Почему же технология, изобретенная несколько веков назад, применяется сегодня в самых разных областях промышленности? Дело в том, что гильотинная рубка имеет ряд неоспоримых преимуществ, которые становятся еще более явными с использованием современных технологий. К их числу можно отнести высокое качество работ и простоту.

Основными элементами гильотинного станка являются:

• стол для размещения заготовок. В некоторых станках он стационарный, а в других может иметь подвижные элементы;
• упор-фиксатор, который надежно закрепляет заготовку и обеспечивает безопасность в процессе работы;
• подвижная верхняя балка с лезвием. Именно эта часть станка отвечает за рубку;
• нижнее лезвие. Оно предусмотрено не во всех моделях станков. Оно повышает качество и точность резки и может использоваться для раскройки. Нижнее лезвие обычно статично;
• прессы и зажимы. Они обеспечивают фиксацию различных типов заготовок в заданном положении.

Важно учесть и то, что сегодня на рынке представлены станки с различным типом приводов: ручным, гидравлическим, пневматическим и так далее.

Процедура работы на данном аппарате достаточно проста:

1. Заготовка размещается на рабочем столе и фиксируется в заданном положении.
2. После этого происходит воздействие на металл одного или двух лезвий (в зависимости от типа станка).

При использовании исправного оборудование образуется весьма незначительное количество стального лома. Кроме того, при условии грамотной эксплуатации, кромка, остающаяся после рубки, не требует последующей обработки, что также позволяет удешевить и ускорить производство.

Существуют и другие виды станков для рубки металла, но они, как правило, используются реже:

• прессы;
• прессы-ножницы;
• угловысечные станки.

Резюме

Рубка металла — это процесс, который предполагает прорывание заготовки в заранее определенных местах. Он используется на различных производствах и часто применяется в домашних условиях. Рубка может осуществляться различными способами: в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме. В каждом случае используется специфический инструмент и оборудование.

Теги