6. Різання металу та використання інструментів для різання. Техніка різання металів

Різанням називається слюсарна операція, при якій метал роз­діляють на частини.

Залежно від форми і розмірів деталей і заготовки різати можна ручними інструментами, на механічних верстатах, на анодно-механічних верстатах та ацетилено-кисневим полум'ям.

ІНСТРУМЕНТИ ДЛЯ РУЧНОГО РІЗАННЯ

Гострогубці (кусачки) призначаються для різання (від­кушування) стального м'якого дроту діаметром до 5 мм, закле­пок і т. д. Виготовляють го­строгубці за ГОСТ 7282—54 з інструментальної вуглеце­вої сталі марок У7 та У8 або марок 60 і 70. Гострогубці складаються з двох шарнір­но з'єднаних дугоподібних важелів-ручок, на кінцях яких є загартовані заточе­ні губки (рис. 108, а). Роз­міри гострогубців стандар­тизовано. Ширина ріжучих губок 26; ЗО; 36 і 40 мм; довжина 125; 150; 175 і 200 мм.

Рис. 108. Різання металу:

а — гострогубцями (кусачками); б — руч­ними ножицями; / — лівий ніж; 2 — заго­товка; я — правий ніж.

Ножиці (ГОСТ 7210— 54) призначаються для роз­різування листового металу, вирізування отворів, виготовлення деталей з криволінійними контурами і т. д. Ножиці поділяють на ручні і стільцеві.

Ручні ножиці (рис. 108, б) застосовують для розрізу­вання листів із чорного металу завтовшки 0,5—1,0 мм і кольоро­вого металу завтовшки до 1,5 мм. їх виготовляють з прямими і кривими ріжучими лезами із сталі марок 65; 70; У7; У8. Бічні поверхні лез загартовано до НКС 52—58, вони відшліфовані і гостро заточені. Залежно від розташування ріжучих кромок леза розрізняють правий і лівий ножі.

Довжина ножниц (ГОСТ 7210—54) 200; 250; 320; 360 і 400 мм а ріжучої частини (від гострих кінців до шарніра) 55— 65; 70—82; 90—105; 100—120; 110—130 мм. При розрізуванні на широкі штаби листовий матеріал закладають між лезами ножиць і, натискуючи всіма пальцями правої руки на ручки но­жиць, а лівою рукою відгинаючи частину листа, розрізують його є.

Великий тиск, якого зазнають леза ножиць під час розрізу­вання, потребує особливо великого кута загострення. Його вели­чина звичайно становить 65—85°. Чим твердіший метал, тим кут загострення лез р ножиць більший. Для м'яких металів (мідь та ін.) він дорівнює 65°, для металів середньої твердості 70—75° і для твердих 80—85°. Для зменшення тертя лез об розрізуваний метал їм надають невеликий задній кут а від 1,5 до 3°.

Стільцеві ножиці (рис. 109) відрізняються від ручних більшими розмірами і їх застосовують при розрізуванні листо­вого металу завтовшки до 5 мм. Нижня ручка жорстко затискує­ться в слюсарних лещатах або укріплюється (вбивається) на столі чи на іншій жорсткій основі.

Стільцеві ножиці малопродуктивні, під час роботи потребу­ють значних зусиль, тому для розрізування великої партії листо­вого металу рекомендується застосовувати механічні ножиці.

Важільні ножиці (рис. 110) використовують для розрізання металу завтовшки 15-25мм з границею міцності 45—50 кГ/мм² (сталь, дюралюміній І т. д.). Цими но­жицями можна різати метал значної довжини.

Ріжучою частиною ножиць є два довгих ножі, верхній / має криволінійну ріжучу кромку з кутом загострення 75—85°. Проти­вага 7 не дає мимовільно опускатись верхньому ножеві і за­безпечує рівномірність натиску на метал, який розрізують.

Цими ножицями розрізують з допомогою упора або по роз­мічальних лініях. У першому випадку метал, який розрізують, притискують до встановленого на заданий розмір упора 5, у другому випадку на листі, який розрізують, наносять розмі­чальні лінії і лист укладають на стіл 6 з притискною планкою З так, щоб лінія різання збігалася з лезом нижнього ножа 2. Притиснувши лист, сильним рухом опускають важіль 4 з но­жем

Ручна ножівка застосовується для розрізування тов­стих листів штабового, круглого і профільного металу розмі­ром 60—70 мм у поперечнику. Ножівка (рис. 111, а) складає­ться з верстата /, ножівкового полотна 2 (ріжуча частина) і ручки 4. Полотно вставляють кінцями в прорізи головки 3, закріплюють штифтами 5 і натягають гвинтом 6 з баранчи­ком 7.

Ножівкові рамки виготовляють або суцільними (для ножів­кового полотна якоїсь певної довжини), або розсувними (рис. 111,6), які дають можливість закріплювати ножівкові по­лотна різної довжини.

Ручне ножівкове полотно являє собою штабу, виготовлену з інструментальної вуглецевої сталі Р9, Х6ВФ, з одного боку якої по всій довжині нарізано зуб'я.

Розмір ручного ножівкового полотна визначають за від­станню між центрами отворів під штифти. Найчастіше застосо­вують полотна завдовжки 250—300 мм, заввишки 13 і 16 мм і завтовшки 0,65 і 0,8 мм (ГОСТ 6645—68). Кожен окремий зуб ножівкового полотна має форму різця (клина). На зубі, як і на різці, розрізняють задній кут а, кут загострення р, передній кут у і кут різання б (рис. 112, а). Під час різання стружка розміщується між двома сусідніми зуб'ями (в стружковому просторі) доти, поки вістря зуба не вийде з пропилу. Величина стружкового простору залежить від величини заднього кута а, переднього кута -у і кроку І зуба. За­лежно від матеріалу, який розрізують, задній кут а прий­мають 40—45°. Кут загострення має забезпечити достатню міцність зуба, щоб він міг подолати опір матеріалу різанню і при цьому не зламався. Звичайно вважають, що цей кут має дорівнювати 50°; при твердіших матеріалах величина кута дещо більша. Передній кут у зубів ножівочного полотна звичайно приймають від 0 до 10°. Продуктивність різання у по­лотен з переднім кутом 0° нижча, ніж у полотен з переднім ку­том, який більший від 0°. Крок ножівкового полотна вибирають залежно від матеріа­лу, який розрізують. Для розрізування чавуну, м'якої сталі, аз­бесту використовують полотно з кроком 1,6 мм, для розрізу в зимя профільного стального прокату, труб, кольорових мета­лів — полотно з кроком 1,25 мм, для розрізування кабелів, тонкостінних труб, тонкого профільного прокату беруть полотно з кроком 1,0 мм, для розрізування листового заліза, тонко­стінних заготовок — полотно з кроком 0,8 мм. Чим більший крок полотна, тим крупніші зуб'я, а отже, тим більший об'єм стружкового простору.

Рис. III. Ножівки: в — жорсткі і б — а розсувною рамкою.

Рис.112. Геометрія зуба ножівочного по­лотна.

Ручною ножівкою можна розрізувати матеріали розміром до 60—70 мм у поперечному перерізі. Чим товщий розрізуваний матеріал, тим крупнішими мають бути зуб'я ножівкового по­лотна. Чим більший крок, тим крупніші зуб'я, а отже, тим біль­ший об'єм стружкового простору (рис. 112, б). Крок зубів для різання м'яких і в'язких металів (мідь, латунь) звичайно до­рівнює 1 мм, чавуну і твердої сталі—1,5 мм, м'якої сталі — 1,2 мм. Для слюсарних робіт звичайно застосовують полотна І кроком 1,5 мм.

Щоб полотно не заплішувалось у пропилі, зуб'я розводять. Застосовують два способи розведення: по зубу і хвилясте.

Розведення по зубу можна виконувати трьома ва­ріантами: розведення по кожному зубу (один зуб відгинається вліво, наступний — вправо і т. д.), розведення через зуб (один зуб відгинають вліво, другий не розводять, третій — вправо і т. д.), розведення двох суміжних зубів через один (один зуб відгинають вліво, другий — вправо, третій не розводять І т. д.). Розведення по зубу застосовують для полотен з кроком 1,26 і 1,6 мм.

При хвилястому розведенні ряду зубів надають хвилеподібного положення з кроком, що дорівнює 85 (5 — крок ножівочного полотна), при цьому полотно залишається плоским. Висота розведення має бути не більшою від подвоєної висоти зуба. Цей спосіб розведення застосовують для полотен з кроком 0,8 мм (допускається і для кроку 1 мм).

Розведення ножівкових полотен з крупним зубом (кроком) виконують по зубу — один зуб відгинають вправо, а другий вліво; 2—3 зуби відводять вліво, 2—3 зуби — вправо. Такі по­лотна менш продуктивні і швидко спрацьовуються. У полотен з середнім зубом розведення роблять також по зубу, але один зуб відгинають вліво, другий — вправо, а третій залишають не розведеним.

Ножівкові полотна мають умовні позначення на неробочій частині полотна. За ГОСТ 6645—68 полотна з міжцентровою від­станню /, яка дорівнює 300 мм, шириною полотна 13 мм і кроком зуба 5 0,8 мм позначають так: 13 X 300 X 0,8.

Основні прийоми різання ножицями

Вирізування кутів. Заготовку розмічають і в кутах западин просвердлюють отвори для виходу лез ножиць. Діа­метр свердла залежить від товщини розрізуваного матеріалу, під час різання леза ножиці повинні сходитись у просвердлено­му отворі. Гострі або надрізані кути спричиняють появу тріщин на листі.

Вирізування деталей з криволінійними кон­турами виконують ножицями по рисці в напрямі руху годин­никової стрілки, при цьому ножиці не повинні закривати риску. Мри пересуванні заготовки треба щільно притискувати ножиці до кінця прорізу, щоб не утворювались задирки.

Вирізування отворів і внутрішніх контурів криволінійного обрису провадять так: попередньо в матеріалі вирубують зубилом отвір для проходу лез ножиці, а потім ви­копують операцію по рисці. Отвори треба вирізувати ножицями з криволінійними лезами.

Прийоми різання ножівкою

Метал, який треба розрізати, міцно закріплюють у слюсарних лещатах. Відстань між лещатами і корпусом працюючого має бути такою, щоб при вихідному положенні ножівки перед різан­ням плечова частина правої руки була розташована вертикаль­но, а корпус робітника був прямим. Праве плече має бути

напроти гвинта лещат, корпус розвернутий вправо під кутом 45° (рис. 113,а). Упор треба робити на ліву ногу, права нога прий­має на себе всю вагу тіла. Ступні ставлять під кутом 60—70° одна до одної (рис. 1 ІЗ, б).

Рукоятку ножівки захоплюють пальцями правої руки (вели­кий палець накладають на неї зверху вздовж ручки, рештою пальців підтримують її знизу), кінець ручки впирають у долоню

Рис. 113. Робота ручною ножівкою:

а—положення корпуса; б — положення ніг; в—захват ручки правою ру­кою; г — захват ручки лівою рукою.

(рис. 113,в). Не слід витягувати вказівний палець вздовж руч­ки і занадто розвертати кисть вправо або вліво. Не слід робити глибокого захоплення ручки, при якому кінець її стирчить із кисті, а не впирається в центр долоні. Лівою рукою треба три­мати рамку ножівки, як показано на рис. 113, г.

Натискувати на верстат треба обома руками, але найбільше зусилля тиску має прикладатись лівою рукою, а правою рукою здійснюється головним чином зворотно-поступальний рух но­жівки.

Процес різання складається з двох ходів: робочого, коли ножівка переміщується вперед, від працюючого, і холостого хо­ду, коли ножівка переміщується назад, у напрямі до працю­ючого.

При холостому ході на ножівку не натискують, внаслідок чого зуб'я тільки ковзають, а при робочому ході обома руками роблять легкий натиск так, щоб ножівка рухалась прямолінійно. Під час роботи ножівкою треба додержувати таких правил:

1)вибирати ножівкою полотно, беручи до уваги матеріал, який розрізують (його твердість, розміри, форму);

2)вставляти полотно в прорізи рамки так, щоб вістря зубів було спрямовано від рукоятки. Полотно не слід натягати занад­то сильно або слабо;

• при довгих пропилах треба вибирати ножівкове полотно з великим кроком зубів, а при коротких пропилах — з малим кроком;

• короткі заготівки треба різати по найширшій стороні. При різанні прокату кутового, таврового і швелерного профілів краще змінити положення заготівки, ніж різати по вузькій сто­роні;

• у роботі має брати участь все ножівкове полотно;

• працювати ножівкою треба не кваплячись, плавно, без ривків, роблячи не більш як ЗО—60 подвійних ходів за хви­лину. При більших темпах швидше настає втомлюваність і, крім того, полотно нагрівається і швидше тупиться;

• не доходячи до кінця розпилу, треба послабити натиск на ножівку, бо при сильному натискові ножівкове полотно не від­різує, а ламає метал і може зламатись;

• під час різання не давати полотну нагріватись. Для зменшення тертя полотна об стінки пропилу деталі рекомен­дується періодично змащувати полотно мінеральним маслом або графітовим мастилом, особливо при різанні в'язких металів;

• латунь і бронзу слід розрізувати тільки новими полот­нами, бо навіть мало спрацьовані полотна не ріжуть, а ковзають;

• в разі поломки або викришування хоча б одного зуба роботу треба негайно припинити, видалити з пропилу рештки зламаних зубів і замінити полотно новим або сточити на точилі ще 2—3 сусідніх зуби і тільки після цього продовжувати роботу.

Різання круглого металу. На заготовці, яку роз­різують, попередньо роблять розмічальну риску. Затискують у лещатах в горизонтальному положенні і для спрямування но­жівки тригранним напилком по рисці роблять неглибокий про­пил.

Установивши в пропил ножівку, ріжуть, не відламуючи час­тини, яку відрізають.

Відламувати можна тільки в тому разі, коли торці заготівки мають оброблятись (обпилюватись). У цьому випадку в прутку роблять надрізи з двох—чотирьох боків, а потім його відла­мують або затиснувши в лещатах, або за допомогою молотка, яким наносять удари по прутку; заготовку при цьому встанов­люють на підкладки.

Різання штабового і квадратного металу. Заготовку закріплюють у лещатах і на місці майбутнього різу тригранним напилком роблять неглибокий пропил для кращого спрямування ножівки. На початку операції ножівку трохи нахи­ляють у бік від себе (вперед). В міру врізування нахил посту­пово зменшують доти, поки різ не дійде до протилежної кромки заготовки. Потім заготовку розрізують при горизонтальному по­ложенні ножівки (рис. 114) Більш раціональним вважають різання штабового матеріалу.

Але це можна виконати тоді, коли ширина сторони більша ніж 2,5 кроку зубів полотна.

При різанні штаби вздовж і при глибоких розрізах ножівочному полотну в рам­ці надають бічного положен­ня (рис. 115, а). Для цього полотно переставляють в бічні прорізи головок рам­ки. При такому положенні ножівки працювати треба дуже обережно, бо при перекосі рам­ки ножівочне полотно може зламатись.

Різання тонкого листового і профільного металу. Заготовки деталі з тонкого листового матеріалу затискують між дерев'яними брусками по одній або по кіль­ка штук і розрізують разом з брусками (рис. 115,6).

Різання по криволі­нійних контурах. Для різання по криволінійних кон­турах ножівочне полотно сто­чують до ширини 8—10 лім і закріплюють у рамці, надав­ши йому попередньо такого самого бічного положення, як і при виконанні глибоких різців (рис. 115,в). Користують­ся також пилками для лобзи­ка.

Щоб вирізати у металі (ли­сті) фасонне вікно (отвір), просвердлюють або вирубують отвори діаметром, що дорівнює ширині полотна ножівки або пилки лобзика. Пропу­стивши через такий отвір по­лотно, закріплюють його в рам­ці і ріжуть за заданим напря­мом.

Рис. 115. Різання металу:

а — ножівкою глибоких прорізів; б — ножівкою тонких листів; в — лобзиком криволінійних 1 кутових прорізів.

Шліци більших розмірів прорізують звичайними ножівками з одним або двома зчепленими разом полотнами (залежно від ширини

Рис. 114. Прийоми різання заготовок з широкими сторонами.