Тема 9: Резка.

Вопросы темы:

1. Требования по охране труда при резке.

2. Назначение и сущность резки.

3. Оборудование, инструменты и приспособления, применяемые при резки.

4. Правила и приёмы резки.

1. Требования по охране труда при резке.

Техника безопасности при резке металла.

Приступая к резке металла, слесарь обя­зан внимательно осмотреть весь инструмент и приспособления.

Ручные слесарные ножовки, находящиеся в работе, не должны быть погнуты. Штифты для креп­ления полотна не должны иметь острых и выступающих частей.

Деревянные ручки следует изготовлять из дерева твердых пород, они не должны иметь трещин и сколов. Поверхность ручки должна быть чистой и гладкой; для предупреждения раскалывания на ручку должно быть насажено металлическое кольцо. Ручку следует плотно и надежно насаживать на хвостовую часть слесарной ножовки. Хво­стовая часть должна входить в ручку на 2/3 - 3/4 своей длины.

Ручные ножницы для резки металла следует подбирать по харак­теру выполняемой работы (прямолинейные, криволинейные, правые, левые). Нож­ницы должны быть хорошо заточены и резать без заусенцев, т.е. не мять разрезаемый металл.

Во время работы слесарь должен обращать внимание на установку круглых и тя­желых деталей в тисках, так как плохо закрепленные детали легко могут вырваться из тисков и поранить рабочего. При резке ножовкой полотно должно быть туго натянуто и прочно закреплено. Слабо натянутые и плохо закрепленные полотна во время работы могут сло­маться и поранить рабочего. При работе на ручных ры­чажных ножницах следует обращать внимание на правильную подачу материала (перпендикулярно ножам) и не допускать его заклини­вания между ножами. При резке металла ножницами следует оберегать руки от ранения о режущие кромки ножниц и заусенцы на металле и следить за положением пальцев левой руки, поддерживающих лист снизу.

2. Назначение и сущность резки металла.

Резка или разрезание — это операция разделения металла на части или заготовки с помощью ножовочного полотна, ножниц и других ре­жущих инструментов.

Осуществляют резание либо ручным способом — ручными но­жовками, труборезами, либо механическим — при помощи привод­ных ножовок, дисковых пил, пресс-ножниц, параллельных (гильо­тинных) ножниц, специальных станков с абразивными кругами и др.

Кроме того, применяют газовую, анодно-механическую и элек­трическую резку металлов.

3. Оборудование, инструменты и приспособления, применяемые при резки.

В зависимости от материала, формы и размеров заготовки резка металлов подразделяется на резку со снятием стружки ручной ножовкой, пилой, резцом и резку без снятия стружки (скалыванием) ножницами различных конструкций острогубцами (кусачками) и т. п.

Ручная ножовка обычно применяется для разрезания толстых листов, полосового, круглого и профильного металла, а также для прорезания пазов, шлицев в головках винтов, обрезки заготовок по контуру и т. п. Она состоит из ножовочной рамки 1 (рис. 1), натяжного винта с барашковой гайкой 2, рукоятки 6 и ножовочного полотна 4, которое вставляется в прорези головок 3 и крепится штифтами 5.

Ножовочные рамки бывают двух типов — цельные (рис. 1, а) и раздвижные, позволяющие устанавливать ножовочные полотна различной длины.

Натяжение ножовочного полотна в рамке должно быть отре­гулировано. Слабо натянутое полотно во время резки перекаши­вается, отчего могут выкрашиваться зубья, а затем и сломаться полотно. Слишком туго натяну­тое полотно во время работы также может сломаться от ма­лейшего перекоса при движении ножовки.

Рисунок 1. Ручная ножовка

Ножовочные полотна в зави­симости от назначения разде­ляются на ручные и станочные. Ручные полотна изготовляются из стали марок У10, У10А, У12, У12А, а станочные — из сталей марок Р9 и ШХ15. На нижнем ребре полотна по всей длине нарезаны зубья. Каждый зуб ножовочного полотна имеет фор­му режущего клина. На зубе ножовочного полотна, как и на зубе зубила, различают сле­дующие углы (рис. 1, б): задний угол α, угол заостре­ния β, передний угол γ и угол резания δ.

В практике ручной резки металлов пользуются преимущественно ножовочным полотном с шагом 1,3—1,6 мм при котором на длине 25 мм насчитывается 17—20 зубьев. Чем толще разрезаемая заготовка, тем крупнее должны быть зубья, и, наоборот, чем тоньше заготовка, тем мельче должны быть зубья ножовочного полотна.

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

Для уменьшения трения ножовочного полотна о стенки раз­резаемого металла, зубья его разводят в разные стороны.

Полотна для ручных ножовок изготовляют различной длины, шириной 12—15 мм и толщиной от 0,6 до 0,8 мм. Наиболее хо­довыми следует считать полотна длиной 250—300 мм.

Ручными ножницами разрезают тонкий листовой материал: сталь толщиной 0,5...0,7 мм, кровельное железо, цветные металлы толщиной до 1,5 мм. Они имеют короткие лезвия и длинные ручки и изготовляются длиной 200, 250, 320, 360 и 400 мм из стали марок 65, 70. Режущая часть ножниц за­каливается до HRC 52...58.

Различают ножницы правые (рис. 2, а) и левые (рис. 2, б). В основном применяются правые ножницы, у которых во время резания скос нижнего лезвия располагается справа. Левыми ножницами вырезают криволинейные детали. Нож­ницы с криволинейными лезвиями (рис. 2, в) используются для получения фасонных отверстий в листах и трубах.

В сечении режущая часть ножниц имеет форму клина с углом заострения β = 70°. Сравнительно большой угол заост­рения берется для того, чтобы при резке лезвия не выкраши­вались. Для уменьшения трения дается задний угол α=1...2° (см. рис. 2). Лезвия ножниц должны быть прямолинейными, острозаточенными и сходиться по всей длине с небольшим за­зором (не более 0,2 мм). При отсутствии зазора лезвия быст­ро затупляются, при больших зазорах они не режут, а мнут металл.

Рисунок 2. Ручные ножницы

Рычажные ножницы. Ручное разрезание металла выполняется также на рычажных ножницах: стуловых, маховых, с зубчатой рейкой и других типов.

Стуловые ножницы в отличие от ручных изготовляются боль­ших размеров. Они имеют одну загнутую рукоятку с заостренным концом для крепления к толстой доске или к верстаку (рис. 3, а), а вторую, удлиненную, — для работы рукой. Стуловые ножницы устойчивы в работе и дают значительную свободу рукам слесаря. Ими разрезают листы толщиной 2—3 мм.

Рычажные маховые ножницы состоят из вертикальных чугун­ных стоек 1 (рис. 3, б) и смонтированного на них металличе­ского стола 2. В правой продольной боковой плоскости стола неподвижно закреплен нижний режущий нож 9; верхний нож 5 установлен на маховом рычаге 4, посаженном на ось 7. Для предотвращения самоопускания махового рычага на хвостовой его части установлен противовес 6.

Рычажные ножницы с зубчатой рейкой применяются для раз­резания листовой стали толщиной до 3 мм, тонких прутков и про­фильного металла малых сечений. Они состоят из станины, в ниж­ней части которой неподвижно укреплен нож. При опускании рычага усилие, передаваемое через зубчатый перебор, серьгу и пол­зун с закрепленным на нем ножом, обеспечивает разрезание ме­талла допускаемых сечений.

Для разрезания сортового проката круглого, квадратного, угло­вого, полосового, швеллерного и таврового сечений применяют ручные сортовые ножницы моделей Н-911 и НА-913 (рис. 3, в).

Движение ползуна с верхним ножом осуществляется с по­мощью рукоятки через зубчатую передачу и рычаг.

Рисунок 3. Рычажные ножницы

Электрические и пневматические ножни­цы.

Ручные электрические и пневматические ножницы позволяют разрезать листы от края. Ножевые электрические ножницы ИЭ-5403 включаются в сеть напряжением 220В курком 7, расположенным в ручке 8 (рис. 4). Подвижной нож 2, закрепленный в ползуне 3, совершает возвратно-посту­пательное движение со скоростью 1550 двойных ходов в ми­нуту и, перемещаясь относительно неподвижного ножа 1, вы­полняет резание. Наибольшая толщина разрезаемого листа из стали средней твердости 2,5 мм. Привод ползуна осуществ­ляется от коллекторного электродвигателя 9 через редук­тор 6 и кривошипно-шатунный механизм (кривошипный вал 5 и шатун 4).

Рисунок 4. Ручные электрические ножницы

Ножницы с наклонными ножами (гильотинные) позволяют разрезать листовой металл толщиной до 32 мм. Они имеют нижний неподвижный и верхний подвижный нож, наклоненный под углом 2...6°. Это обеспечивает постепенный вход ножа в работу, облегчает резание, обеспечивает качест­венное разрезание. Нижний нож крепится к задней части сто­ла 2, установленного на станине 1 (рис. 5), верхний — к пол­зуну 7. От электродвигателя 6 через клиноременную переда­чу получает вращение кривошипный вал 4. Два эксцентрика 5, смонтированные на нем, сообщают ползуну возвратно-поступательное перемещение по направляющим стоек 3. Раз­резаемый лист укладывается на стол и кронштейны 9 и при­жимается прижимом 8.

Рисунок 5. Ножницы с наклонным ножами

Роликовые (дисковые) ножницы имеют два остро-заточенных ролика или дисковые ножи. От электродвигателя через механическую передачу они получают вращение в раз­ные стороны. Материал затягивается роликами и, проходя между ними, разрезается. Имеются роликовые ножницы с па­раллельным расположением валов (рис. 6, а), с наклонным расположением нижнего ножа (рис. 6, б) и с наклонным расположением обоих ножей. Они позволяют резать полосы, вырезать круглые диски и кольца, фасонные изделия из ли­стового металла толщиной 2,5...30 мм.

Рисунок 6. Роликовые ножницы

Вибрационными ножницами можно вырезать заготовки со сложным криволинейным контуром, вырубать контурные отверстия. У них нож получает быстрое возврат­но-поступательное перемещение со скоростью 1200...2500 двойных ходов в минуту. Ножницы обеспечивают высокую производительность резки.

Газовая резка ведется на обычном газосварочном оборудова­нии; при этом сварочная горелка заменяется резаком (рис. 7), подающим ацетиленокислородную смесь. Резаки бывают уни­версальные и специальные. К специальным относятся резаки для подводной резки, вырезания отверстий и др. Помимо ручных ре­заков, широко применяются полуавтоматические и автоматические машины для газовой резки, обеспечивающие хорошее качество реза, высокую производительность и достаточную точность разре­зания.

Универсальные машины режут по прямой линии, в продольном и поперечном направлении, по кругу и по любой кривой, наносимой разметкой или по шаблону.

Рисунок 7. Ацетилено-кислородный резак.

4. Правила и приёмы резки.

Процесс резки металла.

Прежде чем приступить к разрезанию металла, необходимо выбрать ножовочное полотно, сообразуясь с твердостью, формой и размерами разрезаемого материала.

Закреплять полотно в ножовочном станке нужно так, чтобы острие зубьев было направлено вперед по ходу ножовки; натяже­ние полотна в ножовочном станке следует отрегулировать. При­ступая к работе ножовкой, следует прочно закрепить разрезаемый материал в тисках.

Ножовку надо брать правой рукой так, как показано на рис. 8, а, а ле­вой рукой — за передний конец ножовки, чтобы уравновесить ее и получить устойчивое движение во время резки (рис. 8, б). Во время резания ножовку следует держать в горизонтальном поло­жении. Двигать ее нужно плавно, без рывков, слегка прижимая вниз ножовку обеими руками при движении вперед. Принято счи­тать, что сила нажима должна соответствовать примерно 1 кГ на 0,1 мм толщины полотна. В конце резки нажим следует ослаб­лять.

Рисунок 8. «Хватка» ножовки

Нормальная длина хода ножовки должна быть такой, чтобы работало примерно ²/₃ ее длины, а не только средняя часть по­лотна.

Скорость движения ножовки зависит от твердости разрезае­мого материала и в среднем составляет от 30 до 60 двойных ходов в минуту. Для уменьшения трения о стенки разрезаемой заготовки следует периодически смазывать полотно густым салом или ми­неральным маслом.

В процессе работы ножовочное полотно иногда «уводит» в сто­рону от разметки; выправлять его не следует, так как возможна поломка или выкрашивание зубьев полотна. В этом случае лучше начать резку заготовки с противоположной стороны.

Для более экономичного расходования ножовочных полотен следует новыми полотнами сначала резать мягкие металлы — медь, алюминиевые сплавы, а затем использовать их для разрезания стали или чугуна. Латунь и бронзу следует разрезать только новыми полотнами, так как даже слегка изношенные полотна больше скользят, чем режут.

Разрезание полосового металла легче производить по узкой стороне (по толщине). В данном случае усилие резания распреде­ляется на меньшей площади, и резание проходит быстрее.

В ряде случаев при разрезании длинных (высоких) заготовок не удается довести рез до конца из-за того, что ножовочный ста­нок упирается в их торец. Для устранения этого препятствия можно перезажать заготовку и, врезавшись в нее ножовкой с дру­гого конца, закончить работу. Более целесообразным, однако, является другой способ: производить разрезание ножовкой с по­лотном, повернутым на 90° (рис. 9, а). Таким способом можно разрезать полосы любой длины.

При разрезании тонких листов или полос их укладывают между деревянными брусками, зажимают в тисках, а затем раз­резают вместе с брусками (рис. 9, б).

Рисунок 9.

Вырезание в тонких местах криволинейных или угловых прорезей производится специальными ножовками, называемыми лоб­зиками (рис. 10), у которых вместо ножовочного полотна закреп­ляется узкая тонкая пила с мелкими зубьями. Работают лобзиком «на себя». При вырезании лобзиком фигурных прорезей в местах изменения направления выпиливаемого контура просверливают отверстия диаметром, равным ширине пилы лобзика. Пропустив через такое отверстие пилу, закрепляют ее в рамке и продолжают резку по заданному направлению.

Рисунок 10. Резка лобзиком

Разрезание круглого металла небольших сечений производится ручной ножовкой. Заготовки же диаметром более 50 мм разрезают, как правило, на приводных ножовках, дисковых пилах, отрезных и других станках.

Процесс разрезания сводится к тому, что на куске стали круг­лого сечения предварительно наносят разметочную риску. Затем заготовку зажимают в тисках в горизонтальном положении и трех­гранным напильником по риске делают небольшой пропил с тем, чтобы врезать ножовочное полотно в металл на заданном размере по длине. Иногда для направления ножовки в начале реза по­ступают следующим образом: у риски на заготовке ставят боль­шой палец левой руки, упираясь когтем в риску, а полотно ножовки придвигают вплотную к ногтю. Затем ножовке, поддер­живаемой правой рукой с вытянутым указательным пальцем, создают устойчивое направление при врезании ее в металл (рис. 11, а). И только убедившись в правильности врезания ножовочного полотна, встают в рабочую позу и продолжают реза­ние до конца, не допуская отламывания заготовки (рис. 11,б). Отламывание заготовки разрешается в том случае, когда торцы ее должны быть опилены.

Рисунок 11.

Разрезание металла квадратного сечения осуществляется так же, как и круглого металла, с той лишь разницей, что ножовку слегка наклоняют от себя в начале процесса резания (рис. 12). По мере врезания наклон постепенно уменьшают до тех пор, пока рез не дойдет до противоположной кромки заготовки. Затем уже ведут разрезание при горизонтальном положении ножовки.

Рисунок 12.

Приемы разрезания металла ручными ножницами. При выполнении разрезания вручную ножницы держат правой рукой. Боль­шой палец кладут на верхнюю рукоятку ножниц (рис. 13, а), а указательным, средним и безымянным пальцами захватывают нижнюю рукоятку. Мизинец должен находиться между рукоят­ками: во время резания им раздвигают ножницы. Некоторые сле­сари предпочитают это делать указательным пальцем (рис. 13, б), однако такой прием не вполне удобен. Левой рукой подают лист, слегка приподнимая его, чтобы облегчить продвижение ножниц.

Рисунок 13. Приемы держания ножниц.

В процессе резания не следует раскрывать лезвия ножниц на большой угол, так как при большом раскрытии лезвия будут вы­талкивать, а не резать металл. Лезвия ножниц нужно раскрывать примерно на ²/₃ их длины.

Для предупреждения засечек и заусенцев при перемещении лезвий ножниц вперед, но разметочной риске нужно, чтобы пло­скости лезвий прижимались к плоскости разреза и шли по раз­метке. Режущие кромки лезвий должны быть хорошо заточены, а режущие поверхности (плоскости) — правильно отрегулированы и закреплены на оси. Проверку ножниц обычно производят раз­резанием бумаги: хорошо заточенные и отрегулированные нож­ницы должны резать бумагу. Разрезать размеченный лист следует так, чтобы разметочная риска находилась в поле зрения. Поэтому резка листового металла по прямой линии и по кривой (окруж­ности и закругления) без резких поворотов производится пра­выми ножницами (фиг. 14).

Разрезать лист по криволинейному контуру или вырезать круг­лые диски наиболее удобно ножницами с криволинейными режу­щими лезвиями. При вырезании отверстий и внутренних контуров криволинейного очертания необходимо в материале вырубить зу­билом отверстие для прохода лезвий ножниц, а затем вырезать по риске (фиг. 14, в). Для вырезания отверстий лучше пользоваться пальцевыми ножницами.

Качество реза зависит от того, насколько правильно располо­жена заготовка относительно режущих кромок ножниц. Между плоскостью резания и заготовкой должен быть прямой угол, в противном случае ножницы будут пружинить, и заклинивать заготовку. На заготовке появится вмятина, и резать ее будет намного труднее.

Ручными ножницами можно резать листовую и полосовую сталь толщиной до 0,8 мм, кровельное железо толщиной до 1 мм, листы меди и латуни толщиной до 2 мм.

Рисунок 14

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется резкой?;

2. Назовите инструмент, применяемый при резке;

3. Расскажите об устройстве и принципе действий ручных ножниц и ножовки.