Рубка металла и листа из различных сплавов

Рубка металла и листа из различных сплавов

Для снятия с металлической поверхности затвердевшей корки или разделения заготовки на несколько частей проводится рубка металла. Подобного рода технологический процесс относится к операциям подсобного типа. Рубка может проходить самым различным образом при применении специального оборудования и инструментов.

Инструменты для рубки

Рубка листа осуществляется с помощью слесарного молотка, кувалды или кузнечного зубила. В промышленности этот процесс проводится при использовании гильотины. Наибольшее распространение получили следующие инструменты:

1. Зубило — стержень, изготавливаемый из твердой стали, который имеет режущую кромку. Применяется для рубки самых различных металлов. Если нужно провести деление или обработку цветных сплавов, то можно использовать инструмент с углом заострения от 35 до 45 градусов. Если нужно провести разрезание стали с высокой твердостью поверхности, то подходит зубило с углом заострения 60 градусов.
2. Крейцмейсель — инструмент, напоминающий обычное зубило. Применяется для получения узких канавок или пазов. Для того чтобы металл выдерживал ударную нагрузку, он подвергается термической обработке.
3. Слесарный молоток — довольно распространенный инструмент, благодаря которому создается ударная нагрузка. Стандартные варианты исполнения имеют вес от 400 до 800 граммов. Основная рабочая часть изготавливается из закаленного металла, рукоятка — из различных пород дерева.

Все приведенные выше инструменты предназначены для ручной обработки заготовок и изделий. В промышленности применяются они довольно редко, так как производительность ручного труда очень мала.

Промышленная рубка металла

Для того чтобы автоматизировать процесс рубки, проводится установка специального оборудования. В качестве примера можно назвать пневматические и электрические молоты, которые существенно упрощают процесс обработки материала. Часто деление заготовок проводится при применении специального штампа или гильотины. Если сплав обладает повышенной прочностью и твердостью, то проводится лазерная резка.

При использовании промышленного оборудования можно существенно упростить процесс металлообработки. Кроме этого, ускорение процесса рубки позволяет снизить себестоимость изделия.

В последнее время большое распространение получила гильотина, оборудованная одним или несколькими ножами. За счет острой режущей кромки и оказываемого высокого давления она делает края ровными и качественными. Кроме этого, применение специального оборудования позволяет избежать появления:

1. Мелких зазубрин. Рез проводится за один удар, за счет чего обеспечивается высокое качество торцевой поверхности.
2. Неравномерных скосов. Из-за небольшого размера режущей кромки инструмента приходится выполнять поэтапное разделение листа. Этот момент определяет получение низкокачественного соединения.
3. Отклонений серповидного вида. Это связано с равномерностью приложенной нагрузки.

Процесс рубки в рассматриваемом случае практически полностью автоматизирован, что исключает вероятность допущения ошибки.

Промышленные прессы также получили большое распространение. Они обычно применяются для рубки канализационных или других металлических труб. Подобного рода механизмы функционируют достаточно просто, процесс разделения заготовки на отдельные части практически полностью автоматизирован.

Особенности рассматриваемого процесса

В зависимости от того, как расположена заготовка относительно оборудования, выделяют вертикальную и горизонтальную разновидность рубки. К особенностям вертикального типа обработки можно отнести следующие моменты:

1. Зачастую обработка проводится на плите или наковальне. Основание должно выдерживать удары режущего инструмента и не деформироваться под ними.
2. Заготовка укладывается горизонтально, режущий инструмент располагается вертикально.

При горизонтальной рубке заготовка фиксируется в тисках. Задняя рабочая часть инструмента монтируется к губкам используемых тисков под очень маленьким углом.

Рассматривая этот метод обработки, следует учитывать, что он подходит для деления заготовок небольшой толщины. Это связано с тем, что с повышением показателя толщины увеличивается и величина прилагаемой нагрузки. Обработка металлов с высоким показателем пластичности не допускается. Это объясняется тем, что из-за высокой пластичности качество среза существенно уменьшается, так как металл начинает деформироваться от приложенного усилия.

В заключение отметим, что сегодня рубка чаще всего проводится в домашних условиях. В промышленности ее совмещают с резкой для существенного повышения качества получаемых торцов.

Рубка стального листа на гильотине в Санкт-Петербурге. Рубка листа стального

Рубка металла – просто и понятно обо всех нюансах процесса

Рубка металла в современном слесарном деле причисляется к операциям подсобного типа. Осуществляется она при необходимости снять с металлической поверхности затвердевшую корку, разделить заготовку на несколько частей, устранить на отливках и поковках приливы и различные неровности.

1 Инструменты для рубки металлических изделий и листов

Рубка металла обычно выполняется при помощи кувалды, крейцмейселя, слесарного молотка, кузнечного и слесарного зубила на плите, в обычных тисках либо на наковальне. Также возможна рубка листа из стали или цветмета гильотиной.

Зубило – это стержень из твердой стали с режущей кромкой, выполненной в виде клина. Если производится рубка и резка металла, который причисляют к цветному, угол заострение зубила составляет от 35 до 45 градусов. А вот при обработке листов из стали указанный угол выбирают равным 60 градусов.

Под крейцмейселем понимают узкое зубило, которое используется для получения узких пазов и канавок. Рабочие части узкого и обычного зубила необходимо обязательно закалить на длину порядка 3 сантиметров. Также требуется закалка металла на головке инструмента (примерно на 1,5–2,5 сантиметра) для того, чтобы она растрескивалась и не раскрашивалась тогда, когда по зубилу ударяют молотком.

Слесарное дело чаще всего предполагает применение зубил с лезвиями 2 и 2,5 сантиметра (ширина рабочего инструмента) общей длиной 20 и 17,5 сантиметров. Крейцмейсели имеют меньшую ширину лезвия (не более 10 см) и длину до 17,5 см. Заметим, что головки зубил (обычного и узкого), как правило, придается конусообразная форма, которая:

• снижает опасность формирования на головке шляпки в виде гриба;
• облегчает процесс правильного нанесения удара молотком по инструменту.

Очень важно следить за тем, чтобы зубила не имели каких-либо серьезных дефектов на своей поверхности (например, плен или глубоких трещин). Техника безопасности категорически запрещает использовать такой инструмент для выполнения любых вариантов обработки металла (гибка, рубка, резка).

Зубила следует периодически затачивать для того, чтобы они не теряли своей режущей способности.

Заточка осуществляется абразивными кругами специальных заточных станков. При выполнении такого процесса производят охлаждение лезвия зубила (используется обычная вода). Если не охлаждать инструмент, будет наблюдаться чрезмерный нагрев его рабочей части, что в большинстве случаев приводит к отпуску, который просто-напросто испортит зубило. Работать им после неудачной закалки запрещает техника безопасности.

Рубка металла (а также его гибка) производится слесарными молотками стандартного веса (от 400 до 800 грамм). Их овальные по форме ручки изготавливают из древесины с высокими показателями вязкости и твердости (рябина, клен, береза, дуб). Длина ручек варьируется в пределах 35–45 сантиметров, на них не должно присутствовать трещин и сучков, которые могут повредить руки человека, производящего обработку (гибка, резка, рубка) металлических изделий.

Отдельно скажем о том, что торцы ручек молотков для рубки обязательно фиксируют нетолстыми (1–3 миллиметра) клиньями из стали либо дерева. Клинья из металла после установки заершивают, а из древесины – крепят специальным клеем.

2 Приспособления для рубки металлических заготовок

В зависимости от того, как в процессе выполнения операции располагают по отношению к изделию рабочий инструмент, различают два варианта рубки. Она может быть:

Вертикальный процесс выполняется на наковальне либо на плите. При такой рубке изделия, требующие обработки, укладываются горизонтально на рабочей поверхности, а зубило ставится по отношению к ним вертикально. Горизонтальная рубка осуществляется в тисках. В данном случае грань (задняя) рабочего инструмента монтируется к губкам тисков (к их плоскости) под очень маленьким углом (практически полностью горизонтально).

Рубка листового металла чаще производится на плите (на наковальне). Инструмент при этом ставится на риску (специальная разметка, наносимая на заготовку), затем осуществляют один удар молотком. После этого лезвие монтируется таким образом, чтобы его половина разместилась в лунке, которую удалось сделать. Рубка листа по такой схеме, во-первых, упрощает процесс установки зубила в нужное положение, а во-вторых, гарантирует разрез непрерывного характера.

В тех случаях, когда ведется рубка листового металла толщиной свыше двух миллиметров, разметка изделия выполняется с обеих его сторон. При этом заготовка обрабатывается сначала с одной стороны, потом ее переворачивают на другую сторону и перерубают полностью. При толщине листа менее двух миллиметров рекомендуется подкладывать с его обратной стороны кусок стали мягких марок. Это не позволит рабочему инструменту затупиться при ударе о наковальню.

Еще один момент, который следует учитывать при обработке сложных по конфигурации листовых изделий, заключается в том, что на них требуется прорубать небольшую канавку малой глубины. Указанную канавку делают от разметки на дистанции порядка 1–2 миллиметров. После этого можно рубать металл по канавке в полную силу до тех пор, пока вырубаемый контур не проявит себя на обратной стороне изделия. А затем нужно будет завершить операцию, перевернув заготовку.

Гибка и рубка листа может производиться и в тисках. В данном случае изделие фиксируют так, чтобы по отношению к губкам риска разметки располагалась на несколько миллиметров ниже. Рубка металла в тисках при таких условиях позволяет оставить на изделии небольшой припуск, который используется для финишной обработки кромок листа (их опиливания). К кромкам губок тисков режущий инструмент наклоняют под углом 45–60 градусов, к плоскости резания – под углом не более 40 градусов.

3 Промышленная гибка и рубка металлических заготовок

На многих крупных предприятиях используются электрические и пневматические молоты, которые существенно облегчают процесс обработки металла. Листовые заготовки нередко вырубаются гильотиной, на специальных штампах и на прессах. Для обработки сталей повышенной прочности могут использовать технологию плазменной или лазерной резки. Кроме того, часто применяется станок для рубки арматуры (по сути, речь идет о том, что металл рубится гильотиной).

Промышленная рубка и гибка металлических листов и изделий за счет упомянутых агрегатов значительно упрощает выполнение операции металлообработки, а также снижает себестоимость работ. Гильотиной или прессом имеет смысл пользоваться тогда, когда выпускаются изделия из металлов каких-либо нестандартных форм. Станки для рубки незаменимы при изготовлении закладных деталей и стальных полос.

Обработка гильотиной подразумевает применение ножей и ножниц для раскроя металла. Эти инструменты не мнут кромки заготовок, их срез получается очень точным и по-настоящему аккуратным, чего редко удается добиться при использовании молотка и зубила. Также рубка гильотиной обеспечивает отсутствие на металле:

• отклонений серповидного вида;
• заусениц;
• неравномерных скосов;
• мелких зазубрин.

Причем озвученные изъяны на материале не появляются даже тогда, обрабатываются заготовки с малой толщиной.

Промышленные прессы (оснащенные электрическим двигателем, винтовые для работы вручную) обычно применятся для рубки канализационных труб, изготовленных из чугуна. Такие механизмы функционируют достаточно просто. Слесарь монтирует катки и ножи пресса под сечение обрабатываемых труб, затем укладывает на катки трубные изделия, добиваясь совпадения лезвия нижнего режущего инструмента с намеченной линией переруба.

После этого запускается двигатель, если речь идет о станке с электроприводом, либо опускает вручную верхний нож на трубу. При сжатии ножей (снизу и сверху) на заготовке образуется надрез (он располагается по бокам трубы). Затем происходит расклинивание изделия и его раскол. Конструкция прессов такова, что обслуживать подобные механизмы может один специалист.

Рубка стального листа на гильотине

Рубленый на квадраты стальной лист

ДК-Спецстрой осуществляет рубку листового металла на гильотине по размерам заказчика.

Материал – чёрный металл г/к, х/к.

Ширина листа 2200мм.

Толщина металла от 0,8 мм до 16мм.

Рубка металла гильотиной — это очень эффективный и недорогой способ раскроить металл на заготовки необходимого размера. Поскольку резка осуществляется абсолютно ровным лезвием по всей ширине листа, кривизна среза стремится к нулю. Для рубки металла применяются специальные ножи или гильотинные ножницы НГ478. Допустимо применение и продольной и поперечной рубки. Этот метод металлообработки позволяет обеспечить высокую точность без смятой кромки, зазубрин и заусенцев.

3 основные технологии рубки металла

Одним из основных этапов обработки металлической заготовки является рубка. Осуществляться она может вручную либо с помощью специального оборудования. Каждый из способов имеет свои плюсы и минусы. Но что такое рубка металла с технической точки зрения, чем эта операция отличается от резки? Какие существуют технологии рубки металлических объектов? Ниже мы в деталях рассмотрим все эти вопросы.

Общая терминология

На бытовом уровне некоторые слова многие люди используют в неправильном значении. Процесс рубки металла часто ошибочно называют резкой или пробивкой, что приводит к появлению терминологической путаницы. Резка, рубка и пробивка — это три способа обработки, которые отличаются по массе параметров. Основные отличия этих процессов:

• Резка. При таком способе обработки происходит отделение одной части металлической детали или листа от другой части. Для резки чаще всего применяют ножи, ножницы или автоматические пилы.
• Рубка (также встречается устаревшее название «вырубка»). Ряд схожих слесарных операций, при которых в детали либо создается выемка или канавка, либо происходит раскройка металла (с удалением верхней части или без такого удаления), либо происходит отделение одной части объекта от других.
• Пробивка. При таком способе обработки в толщине металлического листа создается одно или несколько отверстий. Для пробивки обычно используются электрические дрели или схожее оборудование.

Зачем нужна рубка металла

Рубка металла — это ряд схожих операций рубяще-режущего характера, которые позволяют очистить заготовку от лишних слоев металла, создать пазы либо разделить металлический объект на несколько частей. Характер сплава значения не имеет — это может быть сталь, чугун, металлические объекты на основе легких сплавов.

Технология применяется для обработки металла, а также для изготовления различных изделий — почтовых ящиков, рекламных стендов, элементов крепежей.

Ручной и инструментальный метод

В данном случае используются автоматические или ручные инструменты, которые рабочий использует напрямую. Это зубило и молоток, слесарные ножницы, автоматические роликовые пилы. Данные способы сегодня используются достаточно редко, однако иногда они могут быть оправданы.

Станочный метод

С помощью промышленных станков. Рабочий контролирует рубку опосредованно (выбирает расположение ножа, управляет прессом).

Станочный метод в основном используется на крупных производствах (металлургия, машиностроение), поскольку станок стоит достаточно дорого, а для его обслуживания человеку понадобится квалификация.

Технологии

Способы могут достаточно сильно отличаться по массе параметров (оборудование, точность обработки, скорость подачи). Рубка металла на гильотине является самой популярной технологией, однако существуют альтернативные методы — ручная, инструментальная и другие. Ниже мы кратко рассмотрим все основные технологии.

Ручная

Этот способ является самым простым с технической точки зрения. Ручная рубка позволяет выполнить все обычные операции — разделение металла на части, создание углублений-канавок, удаление лишних частей. Необходимые инструменты:

• Заточенное зубило. Этот инструмент представляет собой вытянутый параллелепипед из металла, один из концов которого имеет заостренный конец. Зубило должно помещаться в руки, поэтому оно должно иметь компактные размеры.
• Молоток. Этот инструмент используется для нанесения ударов по тупому концу зубила. Ручка молотка также должна иметь компактные размеры, чтобы молоток помещался в руке.
• Для более точной рубки также понадобятся слесарные тиски для фиксации металлического объекта — это заметно увеличивает точность операции и снижает количество образующегося лома.

Ручная технология предельно проста: рабочий помещает металлический лист в тиски, делает разметку, а потом с помощью зубила и молотка наносит удары в нужных местах. Ручная обработка позволяет контролировать наклоны зубила, что увеличивает технические возможности технологии.

Минусы очевидны — очень низкая производительность труда, а также низкая точность обработки (зубило будет часто соскальзывать с нужного места).

Однако ручная технология вполне годится для обработки небольших партий металлических листов, когда нет возможности работать со станками либо в этом нет экономической целесообразности.

Инструментальная и полуавтоматическая

В данном случае рубка осуществляется с помощью специальных инструментов, которые создают в металлическом листе углубления и ямки. Оборудования для обработки: пилы, острые ножи, ножницы, так и различное автоматическое оборудование (циркулярные пилы с небольшими зубцами, роликовые ножницы).

Принцип инструментальной/полуавтоматической рубки тоже предельно прост — человек наносит разметку, а потом производит распил и раскройку металлического объекта. Эта технология является более производительной, а также позволяет рабочему экономить свои силу (особенно это ярко выражено в случае использования автоматических инструментов).

Гильотинная

Гильотина — это механическое устройство для рубки и резки металла. Это косой нож, движущийся в одной плоскости без возможности изменения угла наклона. Гильотины в большинстве случаев крепятся на специальные станки, которыми можно управлять механическим или компьютерным способом.

Рубка металла на гильотине — это достаточно старая технология, которой люди пользовались еще 400 лет назад. В то время станки были достаточно простыми, однако в течением времени они постоянно совершенствовались.

Гильотинная технология получила такую популярность благодаря сочетанию сразу нескольких параметров — высокое качество, простота проведения работ.

Гильотинный станок

Гильотинный станок состоит из следующих конструктивных элементов:

• Плоский ровный стол, на который кладутся листы металла для обработки. В большинстве случаев стол делается неподвижным, хотя на некоторых станках могут иметься подвижные элементы для более простого управления производственным процессом.
• Градуированный упор, который позволяет надежно зафиксировать листы металла на поверхности стола. Подобный упор-фиксатор позволяет заметно упростить процедуру, что делает процесс более простым, удобным безопасным для рабочего.
• Верхняя балка с гильотинным лезвием. Эта балка является подвижной и не имеет прочной фиксации на станке. Для контроля рабочий может перемещать верхнюю балку (основная операция — это изменение угла резки металлического листа).
• Нижнее неподвижное лезвие (монтируется не на все станки). Это лезвие не обладает подвижностью, имеет фиксированное расположение на станке. Важная функция нижнего ножа — это более точная и острая резка металла, а также проведение раскройки; для вырубки второй нож используется не всегда.
• Прессы и различные прижимные устройства. Эти элементы используются для надежной фиксации металлического листа на гильотинном столе, что повышает качество обработки. Все современные станки оснащаются прессом, станки-гильотины без пресса вышли из употребления очень давно.
• Обратите внимание, что пресс оснащается приводом, который может быть механический, гидравлический, пневматический, ручной. Тип привода имеет очень большое значение, поскольку он позволяет напрямую контролировать качество.

Описание процедуры

Процедура рубки и раскроя металла с помощью гильотины осуществляется очень просто. Во время работы рабочий кладет на стол металлический лист, производит его фиксацию и запускает гильотинный аппарат.

Рубка и раскрой осуществляется за счет воздействия острых лезвий на поверхность металла (может использоваться одно или два лезвия).

В случае использования качественного станка образуется минимальное количество стального лома (не более 5%), что делает технологию весьма экономной. При соблюдении правил обработки рез приобретает ровную кромку, которая не нуждается в дополнительной обработке.

При некачественной рубке или раскройке есть риск образования на металле острого края, который называют гратом. Образоваться такой грат может из-за низкого качества заточки гильотинного ножа, неверного расположения верхнего ножа на станке, нарушения производственного процесса и так далее. В случае образования грата необходимо выполнить зачистку края, чтобы получилась ровная кромка. Для этого нужно использовать специальные шлифовальные аппараты, а обработку рекомендуется производить в специальной одежде, которая снижает травмоопасность.

Плюсы технологии

1. Очень высокое качество. Гильотинные ножи обладают очень хорошей заточкой, а режут металлические объекты они строго под прямым углом. Благодаря этому повышается точность и качество резки, а также снижаются энергозатраты. При соблюдении правил техники безопасности металлу больше не требуется какая-либо обработка.
2. Небольшие расходы электроэнергии. Современные станки-гильотины обладают небольшими энергорасходами, что делает эту технику очень экономной. Также обратите внимание, что скорость обработки материала находится на достаточно высоком уровне.
3. Минимум отходов. При соблюдении правил образуется очень мало лома (в среднем не более 5%), что также благоприятно сказывается на денежных расходах.
4. Хорошая степень прочности металла. После рубки или раскроя металл не поддается деформации, поэтому его можно хранить на складе, перевозить, использовать для дальнейшей обработки.

Главным недостатком использования гильотины является достаточно высокая цена станка. Хорошее зубило и молоток обойдутся рабочему всего в несколько тысяч или даже сотен рублей — тогда как качественный новый станок на основе гильотинного ножа стоит не менее 100 тысяч рублей.

Заключение

Рубка металла — это ряд слесарных процедур, которые позволяют создать в металле различные выемки и углубления. Может использоваться также для раскройки металлических листов и отделения одних элементов деталей от других.

Не следует путать с резкой и пробивкой: в первом случае речь идет лишь о разрезании на части, а во втором случае — о создании отверстий в объекте.

Ручная рубка является простой и интуитивно понятной технологией: рабочему дается зубило и молоток, а сама деталь/лист фиксируется в тисках — после этого рабочий наносит удары в нужных местах, чтобы создать выемки и сделать раскройку. Также рубку можно сделать с помощью различных инструментов — с помощью ножниц, автоматических роликовых пил. Минусы подобных подходов очевидны — не слишком высокая точность, низкая скорость обработки.

На заводах для рубки металла используются специальные станки, на которые ставятся ножи гильотинного типа. Эта технология является более точной и производительной, однако нужно помнить, что хороший гильотинный станок стоит достаточно дорого.

Используемая литература и источники:

• Шмаков В. Г. Кузница в современном хозяйстве. — М.: Машиностроение, 1990.
• Щеглов В.Ф., Максимов Л.Ю., Линц В.П. Кузнечно-прессовые машины: Учебник для техникумов по специальности «Теория, конструкция и расчёт кузнечно-прессовых машин».. — М. Машиностроение, 1979.
• Groover, Mikell P. (2007), «Theory of Metal Machining», Fundamentals of Modern Manufacturing (3rd ed.), John Wiley & Sons, Inc.
• Статья на Википедии

Как выполняется процесс рубки металла?

Рубка металла должна осуществляться при соблюдении необходимых правил безопасности.

К ним относится:

• необходимость наличия защитных очков и установленного защитного экрана,
• надежность закрепления заготовки в тисках,
• исправность инструментов,
• отсутствие посторонних за спиной у работающего и прочее.

Так, рубка металла позволяет разделить заготовку на определенные части, также происходит удаление лишнего металла, то есть припуска, в деталях производятся смазочные канавки. Данный процесс производится посредством зубила и молотка.

Угол используемого заострения зависит от того насколько тверд обрабатываемый металл. Таким образом, чем металл тверже, тем угол заострения должен быть толще. Для того чтобы осуществлять обработку стали необходимо заострение с углом в шестьдесят градусов, а для обработки цветных металлов требуется угол в сорок градусов.

Для того чтобы прорубить в изделии канавки необходимо применение специального зубила, то есть крейцмейселя. Масса молотка при рубке металла должна составлять четыреста или пятьсот грамм.

Перед началом работы необходимо убедиться в высокой степени надежности крепления заготовки в тисках. Она должна быть закреплена четь левее правого конца губок с целью освобождения места для последующей установки зубила. Необходимо положить молоток на верстак бойком влево, справа от тисков, а зубило должно располагаться слева, режущая часть которого должна быть обращена к себе.

Итак, помимо прямого назначения, рубка может применяться при необходимости отрубить какую-либо часть от полосового, пруткового или листового материала.

Виды рубки металла

Рубка бывает различных видов. Разделение зависит от назначения детали, которая подлежит обработке. По данному признаку рубка делится на черновую и чистовую. При первом случае посредством зубила за одни рабочий ход снимается слой металла, толщина которого составляет от половины до целого миллиметра.

Во втором случае толщина снимаемого слоя колеблется от полутора до двух миллиметров. При обработке может достигаться точность от половины до одного миллиметра.

Процесс рубки металла

Прежде всего, рубка представляет собой непосредственно резание, поскольку при данном процессе осуществляется удаление ненужного слоя посредством режущего инструмента. Лезвие, то есть режущая часть, представлено клином, то есть резцом или зубилом. Также режущий инструмент может иметь несколько клиньев в виде ножовочного полотна, плашки, напильника, фреза.

Что касается механизации рубки, то ручная рубка уже давно вытеснена металлорежущими станками, значительно облегчающими процесс, повышающими точность и экономящими время.

Работа по резке должна производиться только исправным инструментом и приспособлениями. Как уже упоминалось выше, ручная рубка является весьма трудоемким процессом и в промышленном производстве давно заменена альтернативными способами обработки. Если без рубки никак нельзя обойтись, то она выполняется слесарями посредством электрических или пневматических рубильных молотков.