РАЗДЕЛ: «Ручная обработка металла».
Тема: «Резание металла слесарной ножовкой».
Школьникам необходимо было изготовить большую партию «Угольник крепежный»
для ремонта оконных рам в образовательном учреждении за короткий срок. При
выполнении данной работы учащиеся изготавливали каждую деталь по отдельности, что
приводило к большой затрате времени. Естественно это их не устраивало, так как
производительность труда была очень маленькой, а соответственно к сроку выполнить
заказ им не удастся. Детям необходимо было решить данную проблему. Немного
поразмыслив, ребята поняли как избежать данной проблемы и разработали свой план
действий.
Задача: выяснить причины низкой производительности труда и способы ее
повышения.
Уточнение задания:
 Какие приемы работ и приспособления вовремя пиление
использовать для повышения производительности труда.
необходимо
Контекст задания:
 Подберите и изучите информацию о способах пиление, типах ножовочных
полотен и приспособлениях для пиления, а так же о приемах работы при
пилении различных материалов.
Дополнительная информация.
Для резки листового металла сечением свыше 3 ­
5 мм, а также сортового металла (круглого,
полосового, углового, коробчатого и т. д.)
применяют ножовки.
Резка труб вручную
производится ножовкой или труборезом. Сортовой
металл более крупного сечения режут на
приводных ножовках,
дисковых пилах и
специальных станках.
Ручная ножовка состоит из рамки, называемой
иногда станком (или лучком), в которой закреплено ножовочное полотно ­ тонкая стальная

полоса с зубьями. Рамки бывают цельные и раздвижные. Раздвижные рамки более удобны,
так как позволяют устанавливать ножовочные полотна различной длины.
На одном конце рамка имеет ручку и
неподвижный стержень с прорезью для
крепления ножовочного полотна, а на
другом ­ натяжной винт с прорезью и гайку
­ барашек, служащие для натяжения
ножовочного
Натяжение
ножовочного полотна не должно быть
слишком тугим или слабым, так как и то и
полотна.

другое может повести к поломке полотна.
Ножовочное полотно – тонкая узкая стальная пластина с зубьями на одном или дух
ребрах. Зубья на полотне имеют развод для уменьшения трения при пилении. От свойств
обрабатываемого
материала
зависти число и размер зубьев
полотна.
Длина ножовочного полотна,
то есть расстояние между
центрами отверстий, бывает 250,
300 и 350 мм, ширина ленты от
12 до 25 мм при толщине ее от
0,5 до 1,6 мм
полотна
изготавливаются с мелким и крупным зубом, применяемым в зависимости от твердости и
вязкости разрезаемых металлов. Шаг зубьев в ножовочных полотнах бывает о 0,8 до 1,6 мм,
при этом количество зубьев на 25 мм длины колеблется от 14 до 32.
Ножовочные

Каждый из зубьев представляет собой резец, который для нормального ножовочного
полотна имеет угол заострения, равны 60°, задний угол ­ 30°. Полотна зажимаются в станке
таким образом, чтобы передняя поверхность зуба была направлена вперед от работающего.
Для уменьшения трения боковых стенок ножовочного полотна об обрабатываемую
поверхность зубья «разводят», то есть отгибают каждые один ­ два зуба в разные стороны.
В результате образующаяся при распилке канавка (пропил) делается шире ножовочного
полотна на 0,25 ­ 0,6 мм. Ножовочные полотна с крупным зубом разводят через зуб, то есть
один зуб вправо, а другой влево, по очереди. На полотнах с мелким зубом делают
волнистый (гофрированный) развод, при котором 2 ­ 3 зуба отклоняют вправо, 2 ­ 3 зуба
влево и т. д.
Ножовочные полотна изготавливаются из инструментальной углеродистой стали марки
У8, У10, У12 или легированных сталей ­ вольфрамовых и хромистых. После изготовления
полотен они термически обрабатываются ­ закаливаются и отпускаются. Нижняя пасечная

часть полотна закаливается на высокую твердость, верхняя ­ на незначительную, что
придает полотну необходимую вязкость и прочность, уменьшая возможность ее поломки в
работе.
Иногда ножовки изготавливаются из малоуглеродистой стали (0,1 ­ 0,2% углерода) с
последующим науглероживанием (цементацией) зубьев для большей устойчивости против
истирания зубьев.
В зависимости от качества разрезаемого металла, формы и размера изделия подбирается
то или иное число зубьев ножовочного полотна. Чем тверже разрезаемый металл, сложнее
форма изделия и меньше его размер, тем с большим числом зубьев выбирается полотно. В
этих случаях меньше опасности поломки мелких зубьев.
Число зубьев на 25 мм длины полотна должно быть следующее:
а) для мягких металлов (алюминий, латунь, медь) 14 ­ ­ 18 зубьев,
б) для твердых металлов (бронза, чугун, сталь) 18 ­ 20 зубьев,
в) для полосового металла 22 ­ 24 зуба,
г) для тонкого листового металла 24 ­ 32 зуба.
Чем толще разрезаемое изделие, то есть чем длиннее линия реза, тем крупнее должны
быть зубья ножовочного полотна.
Резание металла ножовкой необходимо производить в следующем порядке.
Прочно зажимать разрезаемый материал в тисках, чтобы он во время работы не мог
двигаться,
качаться или
пружинит.(а) правильно,
б)неправильно).

Выбирать
ножовочное
полотно по величине зуба в
соответствии с разрезаемым
материалом
(твердость,

размер, форма).
Следить за правильным положением корпуса и ног работающего; это положение
является таким же, что и при операции рубки металлов. Ножовку во время работы держать
обеими руками параллельно по отношению к плоскости резания, двигать ножовку следует
плавно, без рывков и без качания. Нормально ножовке надо давать такой размах, чтобы
работало не менее 2/3 длины ножовочного полотна.
На заготовку наносят разметочные риски.
Ребром напильника делают углубление.
При пилении металла надо следить за тем, чтобы
линии разметки оставались невредимыми. При работе

ножовку держат двумя руками. Для уменьшения трения о
разрезаемый материал полотно периодически смазывают
маслом. Наклон полотна допускается от плоскости к ребру
заготовки.
Начинать пиление с острого ребра нельзя.
Необходимо поддерживать отрезаемую деталь в конце пиления,
что бы она не упала на ноги. Возможный брак – пиление не
по линии разметки, из­за невнимательности или плохо
натянутого полотна
Чтобы уменьшить затупление зубьев ножовочного полотна,
нужно двигать ножовку вперед от работающего (рабочий ход) с нажимом и ослаблять
нажим при обратном (холостом) ходе. Скорость при ручной резке ножовкой выдерживать
от 30 до 60 двойных ходов в минуту.
Следить за тем, чтобы одновременно соприкасалось с металлом не менее двух ­ трех
зубьев. Не рекомендуется начинать разрез металла с острого ребра, так легко поломать
зубья. Не доходя до конца распила следует уменьшать давление на ножовку.
При поломке на полотне одного ­ двух зубьев следует на точиле сточить следующие два
­ три зуба, выровнять дефектное место и пользоваться этим полотном дальше. Это
предохранит от поломки остальные зубья.
Производить резание с помощью ножовки следует без смазки, всухую. В случае
необходимости уменьшить трение полотна о металл можно применить густую смазку,
состоящую из сала или графитной мази (две части сала и одна часть графита).
При отрезании длинных узких полос полотно ножовки ставить перпендикулярно
плоскости ножовочного станка. Работу вести осторожно, не перекашивая рамки, а
следовательно, и ножовочного полотна.
При резании металла по разметке направлять ножовку следует вдоль риски. Линия
разреза должна отстоять от риски примерно на 0,5 мм.

При уводе полотна в сторону (при его перекосе) работу следует прекратить и начать
резать в новом месте или с другой стороны для предотвращения поломки полотна.
При резке тонких металлических листов или мелких трубок рекомендуется зажимать их
в тисках между деревянными брусками (тонкие листы по несколько штук сразу) и резать
металл вместе с деревянными брусками (рис а).
При разрезании труб вручную их следует зажимать в тисках горизонтально между
деревянными нагубниками (рис. б).
Техника безопасности при резании металлов ножовкой
1. Во избежание поломки полотна и могущего быт ранения необходимо правильно и
прочно закреплять ножовочные полотна в рамке ножовки (не туго и не слабо).
2. Правильно и надежно закреплять разрезаемый материал в тисках. В конце разрезки
поддерживать отрезаемую часть изделия на весу, иначе заготовка может упасть на ноги
работающему.
3. Правильно вставлять и закреплять полотно в рамку (передняя поверхность зуба
должна быть направлена вперед) и следит за исправностью инструмента (не работать
ножовкой без ручки или с треснувшей ручкой).
4. Не сдувать стружку ртом, так как она может попасть в глаза. Стружку очищать
щеткой.
Задание

1. Ознакомиться с ножовкой, ее устройством и название отдельных частей.
2. Указать зависимость величины зуба (число зубьев на 25 мм) от твердости металла и
формы заготовки.
3. Практически ознакомиться с правильной установкой и за креплением ножовочного
полотна в рамке ножовки и крепление»* заготовки в тисках. Практически ознакомиться с
приемами резания металла ножовкой.
4. Произвести резание ножовкой по ранее сделанной разметке листового, полосового,
пруткового материала, с припусков в 0,5-1,0 мм на дальнейшую обработку опиливанием.
Вопросы для самоконтроля
1. Как устроена слесарная ножовка?
2. Из какого материала изготовляют ножовочное полотно?
3. Зачем полотно смазывают маслом?
4. Как обеспечит пиление точно по разметочной риске?
5. Назовите правила работы слесарной ножовкой?
6. Для чего делают развод зубьев полотна?
7. Какие возможны виды брака при пиление и в чем их причины?
8. Какие правила техники безопасности надо соблюдать при пиление металлов?
Литература:
1. Антонов Л. П., Муравьев Е. М. Обработка конструкционных материалов. – М., 1982.
2. Справочник по трудовому обучению: Пособие для учащихся 5 – 7 кл./ Под ред.
И. А. Карабанова
3. Технология. Учебник для учащихся 6 класса/Под ред. В. Д. Симоненко – М., 2002.

I Вариант
1. Чем занимается деревообрабатывающая промышленность?
а). Охраной леса
в). Производством пиломатериалов
с). Рубкой леса.
2. Детали вращения обычно изображают на чертежах
а). Одним главным видом
в). Главным видом и видом сверху
с). Главным видом и видом слева.
3. Каждая технологическая машина состоит не менее чем из трех частей
а). Двигателя, шпинделя, подачи
в). Двигателя, передаточного механизма, исполнительного механизма
с). Механизмов подачи, управления и контроля.
4. профиль проката зависит от
а). Диаметра валков
в). Температуры слитков
с). Формы валков
5. С увеличением влажности твердость древесины
а). Увеличивается
в). Уменьшается
с). Не изменяется
6. Чтобы полотно пилы не заклинивало в пропиле, производят
а). Развод зубьев
в). Загиб зубьев
с). Удаление зубьев
7. Изделие изготовленное с наименьшими затратами средств, материала, времени и
труда называют
а). Прочными
в). Технологичными
с). Экономичными
8. Срезание с заготовок небольшого слоя металла напильником, является

а). Спиливание
в). Обтачивание
с). Опиливание
9. Отжиг заготовки снижает
а). Хрупкость
в). Твердость
с). Упругость
10. отверстие в детали, в которое входит шип, называют
а). Гнездом
в). Проушиной
с). Дуплом
11. Основная надпись сборочного чертежа, располагается в
а). Правом верхнем углу
в). Правом нижнем углу
с). Левом нижнем углу
12. Угол заострения зубила при рубке стали должен быть равен
а). 60
в). 45
с). 30
13. По химическому составу стали подразделяются на
а). Углеродистые и жаропрочные
в). Углеродистые и конструкционные
с). Углеродистые и легированные
14. Детали передач, которые передают движение, называются
а). Ведущими
в). Передающими
с). Ведомыми
15. Свойство древесины, выдерживать определенные нагрузки не разрушаясь
а). Твердость
в). Прочность
с). Упругость

Согласовано: на заседании методической комиссии.

«__» ____________ 2015г.

План урока № 1.2

Изучаемая тема по программе: ПМ 01 .Резка металла.

Тема урока: Резка металла слесарной ножовкой

Цель урока: Научиться правильно резать металл слесарной ножовкой.

Материально техническое оснащение урока : Плакаты, образцы,

технологические карты, заготовки, измерительный и разметочный инструмент, верстаки, тиски, ножницы, труборезы. слесарные ножовки.

Ход урока: 6 часов

1. Вводный групповой инструктаж 50 мин.

а) Проверка знаний по пройденному материалу 10 мин.

Резкой или разрезанием , называют отделение частей (заготовок) от сортового или листового металла.

Резка выполняется как со снятием стружки, так и без ее снятия способы разрезания со снятием стружки: ручной ножовкой, токарно-отрезных станках, газовой и дуговой резкой.

Без снятия стружки материалы разрезают ручными рычажными, и механическими ножницами, кусачками, труборезами, пресс - ножницами, штампами. К резке относится также и надрезание металла

Ручные ножницы применяют для разрезания стальных листов толщиной 0,5-1,0 мм и цветных металлов до 1,5 мм. Ручные ножницы изготавливают с прямыми и кривыми режущими лезвиями.

По расположению режущей кромки лезвия делятся на правые и левые.

Ручные ножницы состоят из двух рычагов шарнирно соединенных между собой. Рычаг имеет режущую кромку и рукоятку.

Виды ножниц - применяют стуловые, рычажные, маховые, ножницы с наклонными ножами (гильотинные).

Процесс резки ножницами заключается в отделении частей металла под давлением пары режущих ножей. Разрезаемый лист помещают между верхним и нижним ножами. Верхний нож, опускаясь, давит на металл и разрезает его. Чем тверже разрезаемый металл, тем больше угол заострения лезвия от 65°- до 85°.

Приемы резки ножницами . Ножницы держат в правой руке, охватывая рукоятки четырьмя пальцами и прижимая их к ладони; мизинец помещают между рукоятками ножниц. Сжатые указательный, безымянный и средний пальцы разжимают, выпрямляют мизинец и его усилием отводят нижнюю рукоятку ножниц на необходимый угол. Удерживая лист левой рукой подают его между режущими кромками, направляя верхнее лезвие точно посередине разметочной линии, которая при резании должна быть видна. Затем зажимая рукоятку всеми пальцами правой руки, кроме мизинца, осуществляют резание, после чего последовательность повторяется.

Ручная слесарная ножовка состоит из станка (рамки) и ножовочной полотна. На одном конце рамки имеется неподвижная головка с хвостовиком и ручкой, а на другом конце - подвижная головка с натяжным винтом и гайкой (барашек) для натяжения полотна.

В головках имеются прорези, в которые вставляют ножовочное полотно и крепят штифтами. Рамки для ножовок изготовляют либо цельными (для ножовочного полотна одной определенной длинный) либо раздвижными, допускающими закрепления.

Ножовочного полотна различной длины. Для раздвигания ножовки колено перегибают, пока заклепка не выйдет из выреза, и смещают. Заклепку вводят в другой вырез, и колено выпрямляют.

Ножовочное полотно - представляет собой тонкую и узкую стальную пластину с двумя отверстиями и зубьями на одном из ребер.

Полотна изготавливают из стали марок У- 10А, Р9. В зависимости от назначения ножовочные полотна разделяются на ручные и машинные. Полотно вставляют в рамку зубьями вперед. Размер (длина) ручного ножовочного полотна определяется по расстоянию между центрами отверстий под штифты. Наиболее часто применяют ножовочные полотна для ручных ножовок длинной L-250-ЗООмм; высотой h-13 и 16 мм

толщиной в - 0,65 и 0,8 мм.

Ножовочное полотно устанавливают в прорези головки так, чтобы зубья были направлены от ручки, а не к ручке. При этом сначала вставляют конец полотна в неподвижную головку и фиксируют положение закладкой штифта, затем вставляют второй конец полотна в прорезь подвижного штыря и закрепляют его штифтом.

Натягивают полотно вручную без большого усилия (запрещается применения

плоскогубцев, тисков и др.) вращением барашковой гайки. При этом из-за опасения разрыва полотна ножовку держат удаленной от лица. Туго натянутое полотно при незначительной перекосе и слабо натянутое при усиленном нажиме создают перегиб полотна и могут вызвать излом. Степень натяжения полотна проверяют легким нажимом пальца на полотно сбоку: если полотно не прогибается, натяжение достаточное.

Подготовка к работе ножовкой. Перед работой ножовочным станком (ножовкой) прочно закрепляют разрезаемый материал в тисках. Уровень крепления металла в тисках должен соответствовать росту работающего. Затем выбирают ножовочное полотно, согласно твердости и формы и размерами разрезаемого металла. При длинных пропилах берут ножовочные полотна с крупным шагом зубьев, а при коротких с мелким шагом зубьев.

Положение корпуса. При резке металла ручной ножовкой становятся

перед тисками прямо, свободно и устойчиво, вполоборота по отношению к губкам тисков или оси обрабатываемого предмета. Левую ногу несколько выставляют вперед и на нее опирают корпус.

Положение рук (хватка) Поза рабочего считается правильной, если правая рука с ножовкой, установленной на губки тисков (в исходном положение), согнутая в локте,

образует прямой угол между плечевой и локтевой частями руки.

Процесс резки состоит из двух ходов: рабочего, когда ножовка перемещается вперед от работающего и холостого, когда ножовка перемещается назад. При холостом ходе на ножовку не нажимают, а при рабочем ходе обеими руками, создают легкий нажим так, чтобы ножовка двигалась прямолинейно. Работают ножовкой не спеша, плавно без рывков.

Резание ножовкой с поворотом полотна осуществляют при длинных (высоких) или глубоких резах, когда не удается довести рез до конца из-за того, что рамка ножовки упирается в торец заготовки и мешает дальнейшему пропиливанию. При этом меняют положение заготовки и, врезавшись в нее с другого конца, заканчивают резку или другой способ, когда полотно переставляют на 90° и продолжают резку.

Резка круглого металла круглый металл небольших сечений режут ручными ножовками, а больших диаметров на отрезных станках дисковых пилах и т.д. На заготовку предварительно наносят разметочную риску, затем заготовку зажимают в тисках в горизонтальном положении и на риски трех гран напильником делают неглубокий пропил.

Безопасность труда при резке металла.

1. Оберегать руки от ранения о режущие кромки ножовки и ножниц или заусенцы на металле.
2. Следить за положением пальцев левой руки, поддерживая лист снизу.
3. Не сдувать опилки и не удалять их руками во избежание засорения глаз или ранения рук.
4. Не загромождать рабочее место ненужными инструментами и деталями.
5. Не снимать и не смазывать движущиеся и вращающиеся части ножовки переводить ремень при работе, стайка.

Ручная ножовка (пила) инструмент, предназначенный для разрезания толстых листов полосового, круглого и профильного металла, а также про резания шлицев, обрезки и вырезки заготовок по контору и др.

6) При работе оберегать руки от ранения об заусенец. Работу проводить в рукавицах.

7) При работе электроинструментами:

а) работу производить в резиновых перчатках и на резиновом коврике;

б) корпус электроинструмента, работающего под напряжением свыше 36 В, должен быть заземлён.

в) электропровод к электроинструменту должен имен, защиту от механические повреждений (проволочная оплётка, резиновые трубки и пр.)

8) При работе на приводных ножовочных станках:

а) не касаться руками ножовочного полотна при работе на станке;

б) не оставлять подключенным при перерывах.

в) Закрепление материала по вводному инструктажу. 10 мин.

1. Какими должны быть условия нажима при резании ножовкой.
2. Для чего и когда применяют охлаждение при резке ножовкой.
3. Для чего и как делается разводка зубьев ножовочного полотна.
4. Как нужно выбирать ножовочные полотна при резке разных металлов.
5. Назовите основные размеры, характеризующие ручное ножовочное полотно.
6. Напишите в тетради, какое влияние оказывают углы зубьев на процесс резания и какие их них рациональнее.
7. Каковы причины поломки ножовочного полотна.
8. Как исправить ножовочное полотно со сломанными зубьями.
9. Как собрать, слесарную ножовку?
10. Для чего гайку-барашек ножовки делают с лопастями (объяснить на основе законов физики)?
11. Почему ножовочное полотно после закрепления его в рамку ножовки все время находится в натянутом состоянии?
12. Как стоять у тисков при резании металла ножовкой?
13. Как держать ножовку правой и левой руками?
14. Как организовать рабочее место при резании металла и труб ножовкой и труборезом?
15. В чем особенности закрепления в таски для резания ножовкой:

а) пруткового металла (квадратный, круглый)?

б) полосового металла?

в) листового металла? г) труб?

1. Какие правила необходимо соблюдать при резании металла ножовкой?
2. Как резать трубу слесарной ножовкой?
3. В каких случаях производят резание металла ножовкой с полотном, повернутым па 90°"?
4. Каковы причины поломки полотна ножовки? Как избежать поломок полотна?
5. Как закрепить трубу в трубном прижиме?
6. В какой последовательности разрезан, трубу труборезом?
7. Почему труборез имеет три, а не два л не четыре режущих ролика?
8. Какие правила безопасности труда нужно соблюдать при резании металла и труб слесарной ножовкой и труборезом?

г) Задание на день

1. Резка металла слесарными ножовками по разметке труб, пластин.

2. Самостоятельная работа учащихся и текущий инструктаж 4 ч. 40 мин.

(целевые обходы рабочих мест)

1) Проверить организацию рабочих мест учащихся

1. Соблюдение правил Т.Б.
2. Проверить качество выполняемых работ
3. Указывать на допускаемые ошибки учащихся и их исправлении

3. Уборка рабочих мест. 10 мин.

1. Учащиеся производят уборку рабочих места, сдают инструменты и свои работы.

4. Заключительный инструктаж . Анализ рабочего дня. 15 мин.

1. Отметить работы лучших учащихся.
2. Отметить недостатки учащихся.
3. Отметить на вопросы учащихся.

4) Выставить оценки в журнал.

5. Задание на дом. 5 мин.

Ознакомление с материалом следующего урока, повторить тему «Резка металла». Учебник «Слесарное дело» автор Скакун В.А.

Мастер производственного обучения___________________________________

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

Обработка металлов резанием (ОМР) – это процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали.

Заготовками для деталей служат отливки, поковки и штамповки, сортовой прокат. Используются как черные так и цветные металлы.

Слой металла, удаляемый с заготовки при резании, называется припуском .

Основным режущим элементом любого инструмента является режущий клин (Его твердость и прочность должны существенно превосходить твердость и прочность обрабатываемого материала, обеспечивая его режущие свойства). К инструменту прикладывается усилие резания, равное силе сопротивления материала резанию, и сообщается перемещение относительно заготовки со скоростью ν. Под действием приложенного усилия режущий клин врезается в заготовку и, разрушая обрабатываемый материал, срезает с поверхности заготовки стружку. Стружка образуется в результате интенсивной упругопластической деформации сжатия материала, приводящей к его разрушению у режущей кромки, и сдвигу в зоне действия максимальных касательных напряжений под углом φ. Величина φ зависит от параметров резания и свойств обрабатываемого материала. Она составляет ~30° к направлению движения резца. Внешний вид стружки характеризует процессы деформирования и разрушения материала, происходящие при резании. Различают четыре возможных типа образующихся стружек: сливная, суставчатая, элементная и стружка надлома (рисунок 1, б).

В зависимости от применяемого инструмента различают следующие виды обработки металлов резанием точение, строгание, сверление, развертывание, протягивание, фрезерованиеи зубофрезерование,шлифование, хонингование и др. (рисунок 2).

Рисунок 1 - Условная схема процесса резания:

а – 1 – обрабатываемый материал; 2 – стружка; 3 – подача смазочно-охлаждающих средств; 4 – режущий клин; 5 – режущая кромка; φ – угол сдвига, характеризующий положение условной плоскости сдвига (П) относительно плоскости резания; γ – главный передний угол режущего клина; Рz – сила резания; Рy – сила нормального давления инструмента на материал; h – глубина резания; Н – толщина зоны пластического деформирования (наклепа) металла;

б – типы стружки.

Закономерности ОМР рассматриваются как результат взаимодействия системы станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД)

Станки для обработки резанием

Существует большое разнообразие типов и моделей металлорежущих станков . Они различаются по виду технологических процессов, осуществляемых на данном станке, типу применяемых инструментов, степени чистоты обрабатываемой поверхности, конструктивным особенностям, степени автоматизации, числу важнейших рабочих органов станка.

Рисунок 2 - Схемы способов обработки резанием:

а –точение; б –сверление; в – фрезерование; г –строгание; д – протягивание; е –шлифование; ж –хонингование; з –суперфиниширование; Dr – главное движение резания; Ds – движение подачи; Ro – обрабатываемая поверхность; R – поверхность резания; Rоп – обработанная поверхность; 1 – токарный резец; 2 – сверло; 3 – фреза; 4 – строгальный резец; 5 – протяжка; 6 –абразивныйкруг; 7 – хон; 8 – бруски; 9 – головка.

По виду обработки и виду режущего инструмента станки напиваются токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными и т. д.

Классификация металлорежущих станков производится по системе, предложенной экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС). Согласно этой системе все станки делятся на девять групп. Каждому станку присваивается трех- или четырехзначный номер. Первая цифра номера означает группу станка: 1 - токарные, 2 - сверлильные и другие. Вторая цифра означает разновидность (тип) станков, например токарно- винторезные станки имеют вторую цифру 6, токарные полуавтоматы и автоматы одношпиндельные - вторую цифру 1 и т. д. Третья и четвертая цифры номера станка обозначают условно размеры обрабатываемой заготовки или размеры режущего инструмента. Для отличия новой модели станка от старой, выпускавшейся ранее, к номеру добавляют букву. Буква после первой цифры указывает на модернизацию станка (например, токарно-винторезный станок модель 1А62, 1К62), буква после всех цифр обозначает видоизменение (модификацию) основной модели станка (1Д62М - токарно-винторезный, 3153М - круглошлифовальный, 372Б - плоскошлифовальный модифицированный)

Рассмотрим устройство и назначение токарных, фрезерных и сверлильных станков

Токарные станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и обработки торцовых поверхностей деталей с помощью разнообразных резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков и плашек.

Рисунок 3 - Токарно-винторезный станок 1К62

На рисунке 3 показан токарно-винторезный станок 1К62. Станина 1, уста­новленная на передней 2 и задней 3 тумбах, несет на себе все основные узлы станка. Слева на станине размещена передняя бабка 4. В ней имеется ко­робка скоростей со шпинделем, на переднем конце которого закреплен па­трон 5. Справа установлена задняя бабка 6. Ее можно перемещать вдоль направляющих станины и закреплять в зависимости от длины детали на требуемом расстоянии от передней бабки. Режущий инструмент (резцы) закрепляют в разцедержателе суппорта 7.

Продольная и поперечная подачи суппорта осуществляются с помощью механизмов, расположенных в фартуке 10 и получающих вращение от ходового вала 9 или ходового винта 10. Первый используют при точении, второй - при нарезании резьбы. Величину подачи суппорта устанавливают настройкой коробки подач 11. В нижней части станины имеется корыто 12, куда собирается стружка и стекает охлаждающая жидкость.

Фрезерные станки предназначены для фрезерования поверхностей планок, рычагов, крышек, корпусов и кронштейнов простой конфигурации; контуров сложной конфигурации; поверхностей корпусных деталей. Фрезерные станки бывают горизонтально-фрезерными, горизонтально-фрезерными, универсальными и специальными. Схема универсального фрезерного станка приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Широкоуниверсальный фрезерный станок: 1 - накладной стол; 2, 3 - вертикальная и горизонтальная фрезерные бабки; 4 - суппорт; 5 - стойка; 6 - основание

Сверлильные станки предназначены для выполнения следующих работ: сверление, рассверливание, зенкерование и развёртывание отверстий, а также нарезание внутренних резьб машинными метчиками. Инструмент вставляется в шпиндель станка, а обрабатываемая деталь крепится на столе.

Схема станка представлена на рисунке 5.

Режимы резания. Режущие инструменты

Любой вид ОМР характеризуется режимом резания, представляющим собой совокупность следующих основных элементов: скорость резания V , подача S и глубина резания t

Скорость резания V – это расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени. Скорость резания имеет размерность м/мин или м/сек.

При точении скорость резания равна (в м/мин):

где D заг – наибольший диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм; n – частота вращения заготовки в минуту.

Рисунок 4 - Сверлильный станок

1 – станина; 2 – электродвигатель; 3 – коробка скоростей; 4 – рукоятки управления механизма скоростей; 5 – рукоятки управления механизма коробки подач; 6 – коробка подач; 7 – рукоятка включения механической подачи; 8 – рукоятка пуска, останова и реверса шпинделя; 9 – шпиндель; 10 – стол; 11 – рукоятка подъёма стола

Подачей S называют путь точки режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот или один ход заготовки или инструмента.

Подача в зависимости от технологического метода обработки имеет размерность:

мм/об – для точения и сверления;

мм/об, мм/мин, мм/зуб – для фрезерования;

мм/дв.ход – для шлифования и строгания.

По направлению движения различают подачи: продольную S пр, поперечную S п, вертикальную S в, наклонную S н, круговую S кр, тангенциальную S т и др.

Глубина резания t - толщина (в мм ) снимаемого слоя металла за один проход (расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормали).

Элементы режима резания на примере токарной обработки

показаны на рисунке 6.

Рисунок 6 - Элементы режима резания и геометрия срезаемого слоя: Dзаг - диаметр обрабатываемой заготовки; d - диаметр детали после обработки; а и б - толщина и ширина срезаемого слоя.

В зависимости от условий резания стружка, снимаемая режущим инструментом в процессе О. м. р., может быть элементной, скалывания, сливной и надлома. Характер стружкообразования и деформации металла рассматривается обычно для конкретных случаев, в зависимости от условий резания; от химического состава и физико-механических свойств обрабатываемого металла, режима резания, геометрии режущей части инструмента, ориентации его режущих кромок относительно вектора скорости резания, смазывающе-охлаждающей жидкости и др. Отличительной особенно­стью лезвийной обработки явля­ется наличие у обрабатываемого инструмента острой режущей кромки определенной геометрической формы, а для абразивной обработки – наличие различным образом ориентированных режущих зерен абразивного инструмента, каждое из которых представляет собой микроклин.

Одним из основных классификационных критериев является особенность конструкции режущего инструмента. По нему выделяют такие виды, как:

Резцы: инструмент однолезвийного типа, позволяющий выполнять металлообработку с возможностью разнонаправленного движения подачи;

Фрезы: инструмент, при использовании которого обработка выполняется вращательным движением с траекторией, имеющей неизменный радиус, и движением подачи, которое по направлению не совпадает с осью вращения;

Сверла: режущий инструмент осевого типа, который используется для создания отверстий в материале или увеличении диаметра уже имеющихся отверстий. Обработка сверлами осуществляется вращательным движением, дополненным движением подачи, направление которого совпадает с осью вращения;

Зенкеры: инструмент осевого типа, с помощью которого корректируются размеры и форма имеющихся отверстий, а также увеличивается их диаметр;

Развертки: осевой инструмент, который применяется для чистовой обработки стенок отверстий (уменьшения их шероховатости);

Цековки: металлорежущий инструмент, также относящийся к категории осевых и используемый для обработки торцовых или цилиндрических участков отверстий;

Плашки: используются для нарезания наружной резьбы на заготовках;

Метчики: также применяются для нарезания резьбы – но, в отличие от плашек, не на цилиндрических заготовках, а внутри отверстий;

Ножовочные полотна: инструмент многолезвийного типа, имеющий форму металлической полосы с множеством зубьев, высота которых одинакова. Долбяки: применяются для зуботочения или зубодолбления шлицев валов, зубчатых колес, других деталей;

Шекеры: инструмент, название которого происходит от английского слова «shaver» (в переводе – «бритва»). Он предназначен для чистовой обработки зубчатых колес, которая выполняется методом «скобления»;

Абразивный инструмент: бруски, круги, кристаллы, крупные зерна или порошок абразивного материала. Инструмент, входящий в данную группу, применяется для чистовой обработки различных деталей.

Материалы для изготовления режущих инструментов

К материалам, применяемым при изготовлений, инструментов для обработки металлов резанием, предъявляются высокие требования в отношении прочности, твердости, теплостойкости (красностойкости), износостойкости.

В качестве режущих материалов используются углеродистые и легированные инструментальные стали, быстрорежущие стали, металлокерамические твердые сплавы и минералокерамические материалы. Особую группу составляют технические алмазы и искусственные сверхтвердые материалы типа эльбор.

Рисунок 7 - Металлорежущий инструмент: 1 - Резцы; 2 - Сверла; 3 - Зенкеры; 4 - Цековки; 5 - Развертки; 6 - Плашки; 7 - Борфрезы; 8 - Фрезы; 9 - Метчики; 10 - Твердосплавные пластины; 11 - Долбяки; 12 - Гребенки; 13 - Пилы сегментные

Важнейшее свойство инструментального материала – теплостойкость (красностойкость) - способность сохранить режущие свойства (твердость, износоустойчивость) при повышенных температурах. Теплостойкость, по существу, это максимальная температура до которой резец сохраняет режущие свойства. Чем больше теплостойкость режущей части инструмента, тем большую скорость резания он допускает при неизменной стойкости. Стойкость – время (в минутах) непрерывной работы инструмента между двумя его перезаточками.

Элементы и геометрические параметры токарного резца. Любой режущий инструмент состоит из двух частей: I- режущей части; II- крепежной части (рисунок 8).

Рисунок 8 - Элементы токарного резца

1-передняя поверхность, по которой сходит стружка; 2-главная задняя поверхность, примыкающая к главному лезвию; 3-главное режущее лезвие; 4-вершина резца; 5-вспомогательная задняя поверхность, примыкающая к вспомогательному лезвию; 6-вспомогательное режущее лезвие.

Рисунок 9 - Геометрические параметры режущей части прямого токарного резца

Углы токарного резца (рисунок 9) γ - передний угол - угол между передней гранью и основной плоскостью;

α- главный задний угол - угол между главной задней гранью и плоскостью резания;

λ- угол наклона главной режущей кромки - угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью;

φ- главный угол в плане - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением движения подачи;

φ1- вспомогательный угол в плане - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, противоположным движению подачи.

Различают также углы, производные от перечисленных:

угол резания δ=90°-γ;

угол заострения β=90°-(γ+α);

угол при вершине резца ε=180°-(φ+φ1) и др.

Задний угол α делается для уменьшения трения между задней поверхностью резца и поверхностью резания. Задний угол α в практике назначают в пределах 6 - 12º.

Передний угол γ - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания . Чем больше передний угол, тем легче будет врезание резца в металл, меньше деформация срезаемого слоя, меньше силы резания и расход мощности. Но увеличение переднего угла приводит к ослаблению режущего лезвия и понижению его прочности, Передний угол назначают в практике от минус 5 и до 15º.

Главный угол в плане оказывает значительное влияние на чистоту обработанной поверхности и продолжительность работы резца до затупления. С уменьшением угла φ возрастает деформация заготовки и отжим резца от заготовки, появляются вибрации, ухудшается качество обработанной поверхности. Угол φ обычно назначают в пределах от 30 до 90º.

Значительное влияние на ОМР оказывают активные смазочно-охлаждающие жидкости, при правильном подборе, а также при оптимальном способе подачи которых увеличивается стойкость режущего инструмента, повышается допускаемая скорость резания, улучшается качество поверхностного слоя и снижается шероховатость обработанных поверхностей, в особенности деталей из вязких жаропрочных и тугоплавких труднообрабатываемых сталей и сплавов. Вынужденные колебания (вибрации) системы СПИД, а также автоколебания элементов этой системы ухудшают результаты ОМР. Колебания обоих видов можно снизить, воздействуя на вызывающие их факторы - прерывистость процесса резания, дисбаланс вращающихся частей, дефекты в передачах станка, недостаточную жёсткость и деформации заготовки и др.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СЛЕСАРНЫХ РАБОТАХ

Слесарное дело – это ремесло, состоящее в умении обрабатывать металл в холодном состоянии при помощи ручных слесарных инструментов (молотка, зубила, напильника, ножовки и др.). Целью слесарного дела является ручное изготовление различных деталей, выполнение ремонтных и монтажных работ.

При выполнении слесарных работ операции подразделяются на следующие виды: подготовительные (связанные с подготовкой к работе), основные технологические (связанные с обработкой, сборкой или ремонтом), вспомогательные (демонтажные и монтажные).

К подготовительным операциям относятся: ознакомление с технической и технологической документацией, подбор соответствующего материала, подготовка рабочего места и инструментов, необходимых для выполнения операции.

Основными операциями являются: отрезка заготовки, резание, отпиливание, сверление, развертывание, нарезание резьбы, шабрение, шлифование, притирка и полирование.

К вспомогательным операциям относятся: разметка, кернение, измерение, закрепление обрабатываемой детали в приспособлении или слесарных тисках, правка, гибка материала, клепка, туширование, пайка, склеивание, лужение, сварка, пластическая и тепловая обработки.

2.1.Рабочее место слесаря

На рабочем месте слесарь выполняет операции, связанные с его профессией. Рабочее место оснащается оборудованием, необходимым для проведения слесарных работ.

Рабочее место слесаря в закрытом помещении, как правило, постоянное. Рабочее место вне помещения может перемещаться в зависимости от производственной обстановки и климатических условий.

На рабочем месте слесаря должен быть установлен верстак, оборудованный соответствующими приспособлениями, в первую очередь слесарными тисками. Большинство операций слесарь выполняет за слесарным верстаком оснащенным набором приспособлений и инструментов. Примерный вид рабочего места показан на рис.10.

2.2. Слесарный инструмент, приспособления

К слесарным инструментам относятся: зубило, крейцмейсель, канавочник, пробойник, слесарные молотки, выколотки, кернер, напильники, надфили, плоские гаечные ключи, ключ универсальный гаечный, торцевой, накладной, рычажный для труб, крюковый для труб, цепной трубный, разного рода щипцы, плоскогубцы, круглогубцы, дрели ручные и верстачные, сверла, развертки, метчики слесарные, плашки, слесарные ручные тиски, отвертки, струбцины, захваты, плита для гибки труб, труборез, ручные ножницы для жести, оправка с клинком для разрезания материала, воротки и оправки для плашек, шаберы и инструменты для наведения декоративного рисунка, плита для притирки и притиры, паяльники, паяльная лампа, пневматический молоток, съемник для подшипников, плита для разметки, разметочный инструмент и винтовые хомуты. На рисунке 11 представлены некоторые виды слесарного инструмента.

Рисунок 10 - Рабочее место слесаря

2.3. Универсальный измерительный инструмент

К универсальным измерительным инструментам для контроля размеров, используемым в слесарном деле, относятся складная мерная металлическая линейка или металлическая рулетка, штангенциркуль универсальный, микрометр, кронциркуль нормальный для наружных замеров, нутромер нормальный для измерения диаметра, простой штангенглубиномер, угломер универсальный, угольник на 90°, а также циркули (см. рисунок 12)

2.4. Разметка

Разметкой называется операция нанесения линий и точек на заготовку, предназначенную для обработки. Линии и точки обозначают границы обработки.

Существуют два вида разметки: плоская и пространственная. Разметка называется плоской, когда линии и точки наносятся на плоскость, пространственной – когда разметочные линии и точки наносятся на геометрическое тело любой конфигурации.

Рисунок 11 - Некоторые виды слесарного инструмента

К разметочному инструменту относятся: чертилка (с одним острием, с кольцом, двухсторонняя с изогнутым концом), маркер (несколько видов), разметочный циркуль, кернеры (обычные, автоматические для трафарета, для круга), кронциркуль с конусной оправкой, молоток, циркуль центровой, прямоугольник, маркер с призмой.

К приспособлениям для разметки относятся: разметочная плита, разметочный ящик, разметочные угольники и бруски, подставка, рейсмус с чертилкой, рейсмус с подвижной шкалой, прибор для центрирования, делительная головка и универсальный разметочный захват, поворотная магнитная плита, струбцины сдвоенные, регулируемые клинья, призмы, винтовые подпорки.

Измерительными инструментами для разметки являются: линейка с делениями, штангенрейсмус, рейсмус с подвижной шкалой, штангенциркуль, угольник, угломер, кронциркуль, уровень, контрольная линейка для поверхностей, щуп и эталонные плитки.

К простым специальным инструментам для контроля размеров, используемым в слесарном деле, относятся линейка угловая с двух сторонним скосом, линейка прямоугольная, шаблон резьбовой, щуп.

2.5. Рубка, разрезание, обрезание и профильное вырезание деталей из листового материала

Разрезаемый материал (жесть, полосовое железо, стальная лента, профиль, пруток) следует положить на стальную плиту или на наковальню так, чтоб он прилегал всей своей поверхностью к поверхности плиты или наковальни. Материал, от которого нужно отрубить заготовку, может быть закреплен в тисках. Если металл имеет длину больше плиты или наковальни, его свешивающийся конец должен опираться на соответствующие подпорки.

Лист или кусок жести с размеченным на нем контуром элемента кладут на стальную плиту для разрезания жести. Острие зубила ставят на расстояние 1–2 мм от размеченной линии. Ударяя молотком по зубилу, разрезают жесть. Передвигая зубило вдоль контура и одновременно ударяя по нему молотком, вырубают фасонный элемент по контуру и отделяют его от листа жести.

2.6. Ручная и механическая правка и гибка металла

Для правки фасонного, листового и полосового металла используют разного рода молотки, плиты, наковальни, валки (для правки жести), ручные винтовые прессы, гидравлические прессы, валковые приспособления и вороты.

Гибка металла в зависимости от его толщины, конфигурации или диаметра выполняется с помощью молотка с использованием слесарных щипцов или кузнечных клещей на плите для правки, в тисках или в формах или на наковальне. Можно также гнуть металл в различных гибочных приспособлениях, гибочных машинах, в штампах на гибочных прессах и на другом оборудовании.

Гибкой называют операцию придания металлу определенной конфигурации без изменения его сечения и обработки металла резанием. Гибку производят холодным или горячим способом вручную либо с использованием приспособлений и машин. Гибку можно осуществлять в тисках или на наковальне. Гибку металла и придание ему определенной формы может облегчить использование шаблонов, стержневых форм, гибочных штампов и приспособлений

2.7. Ручная и механическая разрезка и распиловка

Разрезкой называется операция разделения материала (предмета) на две отдельные части с помощью ручных ножниц, зубила или специальных механических ножниц.

Распиловкой называется операция разделения материала (предмета) с помощью ручной либо механической ножовки или круглой пилы.

Простейшим инструментом для разрезки металла являются обычные ручные ножницы

Ручная ножовка состоит из постоянной или регулируемой рамки, рукоятки и ножовочного полотна. Полотно крепится в рамке с помощью двух стальных штифтов, болта и гайки-барашка. Болт с гайкой служит для натяжения полотна в рамке

Ручное ножовочное полотно – это тонкая стальная закаленная полоса толщиной от 0,6 до 0,8 мм, шириной 12–15 мм и длиной 250–300 мм с нарезанными зубьями вдоль одной или обеих кромок. Ножовочное станочное полотно имеет толщину 1,2–2,5 мм, ширину 25–45 мм и длину 350–600 мм.

2.8. Ручное и механическое опиливание

Опиливание – это процесс снятия припуска напильниками, надфилями или рашпилями. Оно основано на ручном или механическом снятии с обрабатываемой поверхности тонкого слоя материала. Опиливание относится к основным и наиболее распространенным операциям. Оно дает возможность получить окончательные размеры и необходимую шероховатость поверхности изделия.

Опиливание может производиться напильниками, надфилями или рашпилями. Напильники подразделяются на следующие виды: слесарные общего назначения, слесарные для специальных работ, машинные, для затачивания инструмента и для контроля твердости.

2.9. Сверление и развертывание. Сверлильные станки

Сверлением называется выполнение в изделии или материале круглого отверстия с использованием специального режущего инструмента – сверла, которое в процессе сверления одновременно имеет вращательное и поступательное движение вдоль оси просверливаемого отверстия. Сверление применяется в первую очередь при выполнении отверстий в деталях, соединяемых при сборке.

При работе на сверлильном станке сверло выполняет вращательное и поступательное движение; при этом обрабатываемая деталь неподвижна. В зависимости от требуемой степени точности используют следующие виды обработки: сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, расточку, зенкование, зацентровывание.

Рисунок 13 - Сверла: а – спиральные; б – перовые

По конструктивному оформлению режущей части сверла делятся на перовые, с прямыми канавками, спиральные с винтовыми канавками, для глубокого сверления, центровочные и специальные.

Зенкерование – это увеличение диаметра ранее просверленного отверстия или создание дополнительных поверхностей. Для этой операции служат зенкеры, режущая часть которых имеет цилиндрическую, конусную, торцевую или фасонную поверхности.

Цель зенкерования – создать соответствующие посадочные места в отверстиях для головок заклепок, винтов или болтов или выравнивание торцевых поверхностей.

Развертка – это многолезвийный режущий инструмент, используемый для окончательной обработки отверстий с целью получения отверстия высокой степени точности и с поверхностью незначительной шероховатости.

Развертывание дает окончательный размер отверстия, требуемый по чертежу

2.10. Нарезание резьб и резьбонарезной инструмент

Нарезание резьбы – это образование винтовой поверхности на наружной или внутренней цилиндрической или конической поверхностях детали.

Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех– и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержатели и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы.

Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с радиальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резьбонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и многониточными кругами.

Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбонакатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлильном и токарном оборудовании.

Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчиками вручную и машинным способом. Различают цилиндрические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трех-комплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чернового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1; среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2; и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3

2.11. Клепальные работы и инструмент для клепки

Клепка – это операция получения неразъемного соединения материалов с использованием стержней, называемых заклепками. Заклепка, заканчивающаяся головкой, устанавливается в отверстие соединяемых материалов. Выступающая из отверстия часть заклепки расклепывается в холодном или горячем состоянии, образуя вторую головку.

Заклепочные соединения применяются:

В конструкциях, работающих под действием вибрационной и ударной нагрузки, при высоких требованиях к надежности соединения, когда сварка этих соединений технологически затруднена или невозможна;

Когда нагревание мест соединения при сварке недопустимо вследствие возможности коробления, термических изменений в металлах и появляющихся значительных внутренних напряжениях;

В случаях соединения различных металлов и материалов, для которых сварка неприменима.

ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ

Работа с ножовкой по металлу. Отпилить часть прутка по заданному размеру.

Сверление и нарезание резьбы. Просверлить отверстие в заготовке на вертикально-сверлильном станке и нарезать резьбу вручную.

Разметить заготовку по шаблону и опилить напильником по контуру.

1. Общая характеристика обработки металлов резанием

Физико-механические основы обработки конструкционных материалов резанием. Классификация движений в металлорежущих станках. Режим резания. Геометрия режущего инструмента. Тепловыделение при резании, износ и стойкость инструмента.

2. Современные инструментальные материалы

Требования к инструментальным материалам. Современные инструментальные материалы: стали, твердые сплавы, сверхтвердые и керамические материалы, абразивные и алмазные материалы.

3. Обработка заготовок на металлорежущих станках

Общие сведения о металлорежущих станках, их классификация, отечественная система обозначения станков.

Обработка заготовок на токарных станках. Типы токарных станков, режущий инструмент и оснастка, схемы обработки.

Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках, типы станков, инструмент и приспособления, схемы обработки.

Обработка заготовок на фрезерных станках, типы фрезерных станков, виды фрез и технологическая оснастка, схемы обработки заготовок.

Обработка заготовок на строгальных, долбежных и протяжных станках. Типы станков, режущий инструмент и схемы обработки заготовок.

Обработка заготовок на шлифовальных станках, основные схемы шлифования, абразивные инструменты.

Отделочная обработка резанием.

4. Характеристика электрофизических и электрохимических методов обработки материалов

Сущность и преимущества электрофизических и электрохимических методов обработки материалов.

Контрольные вопросы по ОМР

1. Приведите классификацию движений в металлорежущих станках.

2. Назовите параметры режима резания.

3. Опишите геометрию режущего инструмента на примере токарного проходного резца.

4. Дайте понятия износа и стойкости инструмента. От чего, главным образом, зависит стойкость?

5. Какие требования предъявляются к инструментальным материалам? Какие группы современных инструментальных материалов Вы знаете?

6. Приведите схемы основных видов обработки металлов резанием с указанием обработанной и обрабатываемой поверхности, главного движения резания и подач.

7. Назовите основные операции обработки заготовок на токарных станках.

8. Назовите основные операции обработки заготовок на сверлильных станках. Какой инструмент применяется для обработки отверстий?

9. Назовите основные операции обработки заготовок на фрезерных станках.

10. Дайте характеристику метода строгания.

11. Опишите обработку заготовок на шлифовальных станках, приведите основные схемы шлифования.

12. Что собой представляет абразивный инструмент?

13. В чем сущность электрофизических и электрохимических методов обработки материалов? Какие преимущества они дают по сравнению с обработкой резанием?

Контрольные вопросы по слесарному делу

1.Какие виды работ, применяются в различных видах производства?

2. Какое оборудование необходимо для слесарных мастерских?

3. Что называется плоскостной разметкой?

4. Назовите приспособление и инструменты, применяемые при разметке.

5. Какие материалы применяются при подготовке поверхностной разметке?

6. Что называется рубкой металла?

7. Назначение и применение слесарной рубки?

8.Какой инструмент и приспособления применяются при рубке?

9. Какие средства контроля применяются при рубке?

10. Назначение и применение правки и рихтовки.

11.Какой инструмент и приспособления применяются при правке и рихтовке?

12. Что такое гибка металла?

13.Какое оборудование, инструмент и приспособление применяются при гибке?

14. Какие способы и средства контроля применяются при гибке?

15. Назначение и применение резки.

16.Какое оборудование, приспособления и инструмент применяется при резке металла?

17. Что такое опиливание?

18. Что называется припуском на опиливание и его величина?

19.Назначение и классификация инструмента и приспособлений, применяемых при опиливании.

20. Опиловочные станки, их устройство.

21. Что называется сверлением?

22. Назначение и применение: сверления, рассверливания.

23. Из каких частей состоит сверло?

24. Что входит в режим резания при сверлении?

25.Какие контрольно-измерительные инструменты применяются при сверлильных операциях?

26. Назначение и применения операции нарезания резьбы.

27. Типы резьб, их обозначения.

28. Как выбирается диаметр внутренней и наружной резьбы?

29.Какие контрольно-измерительные инструменты применяются при нарезании резьбы?

30. Назначение, применение и виды клёпок.

Слесарная резка

К атегория:

Резание металла

Слесарная резка

Резкой называют процесс разделения заготовки на части заданных размеров и формы. Резку применяют для получения заготовок заданных размеров и формы из сортового и листового проката, а также прорезей и отверстий в заготовках. Современные методы резки обеспечивают высокопроизводительную обработку заготовок практически любых размеров и из материалов с любыми физико-механическими свойствами.

Различают следующие технологические методы резки.
1. Распиливание ножовками, ленточными и дисковыми пилами. Используется для резки сортового проката.
2. Резка ножницами. Применяется для резки листового проката.
3. Резка на металлорежущих станках (токарных, фрезерных и др.).
4. Анодно-механическая, электроискровая и светолу-чевая (лазерная) резка. Эти методы применяют в тех случаях, когда другие методы не обеспечивают достаточной производительности и требуемого качества. Например, они используются для резки высокопрочных материалов по сложному и точному контуру и т. д.
5. Ацетиленокислородная резка. Ее используют для резки заготовок значительной толщины из углеродистой стали. Она не обеспечивает высокой точности, приводит к изменению структуры и химического состава материала в месте реза. Однако она широко распространена в условиях единичного производства благодаря своей простоте, высокой производительности и универсальности.

Рис. 1. Распиливание (а) и резка заготовок на ножницах (б): 1 - заготовка, 2 - ножи; у - передний угол, а - задний угол, Р - угол заострения, 8 - угол резания

Резка может производиться как вручную, так и механически.

Физическая сущность резки основана на различных способах разрушения материала заготовки в месте реза.

При распиливании и резке на металлорежущих станках сила F, приложенная к режущему клину, направлена под острым углом к обрабатываемой поверхности. Поэтому режущий клин срезает материал и превращает его в стружку. При резке на ножницах сила F, приложенная к режущему клину, перпендикулярна обрабатываемой поверхности. Поэтому инструмент разрезает материал без образования стружки.

Электроискровая резка основана на электрической эрозии (разрушении) материала заготовки. Конденсатор С, включенный в зарядный контур, заряжается через резистор R от источника постоянного тока напряжением 100-200 В. Когда напряжение на электродах (инструменте) и (заготовке) достигнет пробойного, между их ближайшими микровыступами происходит искровой разряд продолжительностью 20-200 мкс. Температура разряда достигает 10 000-12 000 °С. В месте разряда на заготовке мгновенно расплавляется и испаряется элементарный объем материала и образуется лунка. Удаленный материал в виде гранул остается в диэлектрической среде (масле), в которой проходит процесс обработки. Разрядами, следующими непрерывно друг за другом, разрушается весь материал заготовки, находящийся от инструмента на расстоянии 0,01-0,05 мм. Для продолжения процесса обработки электроды необходимо сблизить, что делается автоматически.

Рис. 1.6. Электроискровая резка заготовок: 1 - проволока-инструмент, 2 - заготовка

При ацетиленокислородной резке металл заготовки в месте реза сначала подогревают ацетиленокислород-ным пламенем до температуры его воспламенения в кислороде (для стали 1000-1200 °С). Затем в это место направляют струю кислорода и металл начинает гореть. При этом выделяется столько теплоты, что ее достаточно для поддержания непрерывного процесса резки.

Анодно-механическая резка основана на комбинированном разрушении материала заготовки - электрическом, химическом и механическом. Постоянный ток, проходящий в месте реза между заготовкой и инструментом, вызывает электрическую эрозию поверхности заготовки. Образующиеся расплавленные частицы материала выносятся из зоны обработки вращающимся инструментом - диском. Одновременно электролит, подаваемый в зону обработки, под действием электрического тока образует на поверхности заготовки пленки оксидов, которые удаляются тем же вращающимся инструментом.

Инструменты для резки. При распиливании в качестве режущих инструментов применяют ножовочные полотна (для ручной и механической ножовок), ленточные и дисковые пилы. Ножовочные полотна и ленточные пилы представляют собой тонкую ленту из быстрорежущей или легированной (Х6ВФ, В2Ф) стали с мелкими зубьями в виде клиньев на одной или двух сторонах. Ленточные пилы получают путем сгибания ленты в кольцо и спаивания ее концов высокотемпературным припоем. У дисковой пилы зубья расположены на периферии диска. Режущие зубья закаливают до твердости 61 - 64 HRQ . Для того, чтобы инструмент не заклинивал в узком пропиле, его зубья разводят.

При выборе инструмента для распиливания в первую очередь следует учитывать длину пропила и твердость обрабатываемого материала.

При длинных пропилах необходимо выбирать полотна с крупным шагом зубьев, а при обработке тонкостенных заготовок - с мелким. В резании должны одновременно участвовать не менее трех зубьев.

Чем выше твердость обрабатываемого материала, тем больше должен быть угол заострения. Образующаяся в этом случае стружка имеет форму запятой и плотно укладывается в небольшом пространстве. При обработке мягких материалов следует применять инструменты с большим пространством для стружки. Положительный передний угол повышает производительность, так как в этом случае зуб режет, а не скоблит материал заготовки.

Для обработки высокопрочных материалов применяют ножовочные полотна с синтетическими алмазами на рабочей поверхности.

Для резки листового материала применяют режущие инструменты в виде ножей, которые чаще всего выполняются съемными. Ножи бывают с прямолинейными, криволинейными и круглыми (роликовыми и дисковыми) режущими кромками.

При анодно-механической резке в качестве инструмента используют тонкие диски из мягкой стали. На электроискровом станке в качестве инструмента для вырезания применяют непрерывно перемещающуюся проволоку.

Оборудование и приспособления для резки. В условиях инструментального цеха небольшие заготовки режут ручной ножовкой. Ножовочное полотно крепят в рамке так, чтобы зубья были направлены от рукоятки.

Ручные рычажные ножницы предназначены для резки листового материала. В инструментальных цехах используют небольшие переносные ножницы. На них можно разрезать листовую сталь толщиной до 4 мм, алюминий и латунь - до 6 мм.

Ручные ножницы предназначены для резки листового материала, изготовления заготовок с криволинейным контуром, вырезания в заготовках отверстий сложного контура. Для прямолинейного реза применяют ножницы с прямыми широкими ножами. Если верхняя режущая кромка расположена справа относительно нижней, то ножницы называются правыми, а если слева - левыми. Для получения наружных криволинейных резов используют ручные ножницы с изогнутыми широкими ножами. Вырезание внутренних криволинейных контуров производят ножницами с узкими изогнутыми ножами.

Механическую резку листового материала выполняют ручными электроножницами, виброножницами, а также на роликовых, многодисковых и листовых ножницах.

Последовательность и приемы работ при резке. Резке предшествует разметка. Затем выбирают метод резки, оборудование и инструмент.

Большое значение для качественной обработки имеет правильное выполнение приемов резки. Расположение заготовки и инструмента при ручной резке должно быть таким, чтобы разметочная риска постоянно была доступна для наблюдения. При большой длине реза нажим на ножовку увеличивают, при малой - уменьшают. Так как зубья ножовки особенно легко ломаются в начале и в конце реза, в эти моменты нажим на нее должен быть минимальным.

Ручные ножницы при резке следует раскрывать на 2/3 длины режущих кромок. В этом случае они легко захватывают заготовку и хорошо режут. Плоскость резания всегда должна быть перпендикулярна разрезаемой поверхности заготовки. Перекос ведет к заеданию, смятию кромок и появлению заусенцев.

Большое значение имеет правильная регулировка инструмента. Так, при слабом натяжении ножовочного полотна в ручной ножовке рез получается косым. Большой зазор между ножами ведет к образованию заусенцев. Появление заусенцев при правильно отрегулированных ножах является сигналом об их затуплении.

Выполняя резку ручной ножовкой, следует стоять свободно и прямо, вполоборота к тискам.

Резка металла ножовкой

К атегория:

Резание металла

Резка металла ножовкой

Ручная ножовка (пила) инструмент, предназначенный для разрезания толстых листов полосового, круглого и профильного металла, а также для прорезания шлицев, пахов, обрезки и вырезки заготовок по контуру и других работ. Ручная слесарная ножовка состоит из станка (рамки) и ножовочного полотна. На одном конце рамки имеется неподвижная головка с хвостовиком и ручкой, а на другом конце - подвижная головка с натяжным винтом и гайкой (барашек) для натяжения полотна. В головках имеются прорези, в которые вставляют ножовочное полотно и крепят штифтами.

Рамки для ножовок изготовляют либо цельными (для ножовочного полотна одной определенной длины) (редко) , либо раздвижными, допускающими закрепление ножовочного полотна различной длины.

Для раздвигания ножовки колена перегибают, пока заклепка не выйдет из выреза, и смещают. Заклепку вводят в другой вырез, и колена выпрямляют.

Станок с передвижным держателем состоит из угольника с ручкой, по которому можно перемещать и закреплять в нужном положении держатель.

Рис. 1. Кривошипные листовые ножницы с наклонными ножами

Ножовочное полотно представляет собой тонкую и узкую стальную пластину с двумя отверстиями и с зубьями на одном из ребер. Полотна изготовляют из стали марок: У10А, Р9, Х6ВФ, твердость их HRC 61 -64. В зависимости от назначения ножовочные полотна разделяются на ручные и машинные. Полотно вставляют в рамку зубьями вперед.

Размер (длина) ручного ножовочного полотна определяется по расстоянию между центрами отверстий под штифты. Наиболее часто применяют ножовочные полотна для ручных ножовок длиной L - 250 - 300 мм, высотой Ь - 13 и 16 мм, толщиной h - 0,65 и 0, 8 мм.

Каждый зуб ножовочного полотна имеет форму клина (резца). На зубе, как и на резце, различают задний угол,а, угол заострения (3, передний угол у и угол резания 5. а + р + у = 90°; а+ р = 5.

Условия работы ножовочного полотна отличаются от условий работы резца, поэтому значения углов здесь иные. При резке металла большой ширины получаются пропилы значительной длины, в которых каждый зуб полотна снимает стружку, имеющую вид запятой. Эта стружка должна размещаться в стружечном пространстве до тех пор, пока острие зуба не выйдет из пропила. Величина стружечного пространства зависит от величины заднего угла а, переднего угла у и шага S зуба.

Рис. 2. Ручная слесарная ножовка (станок): а - цельная, б - раздвижная, в - с передвижным держателем, г - ножовочное полотно; 1 - гайка-барашек, 2 - рамка (станок), 3 - подвижная головка, 4 - ножовочное полотно, 5 - неподвижная головка, 6 - хвостовик с рукояткой, 7 - штифты, 8 - прорези, 9 - винт натяжной, 10 - подвижная скоба

В зависимости от твердости разрезаемого металла передний угол зубьев ножовочного полотна может быть нулевым, положительным или отрицательным.

Производительность резания ножовочного полотна с нулевым передним углом ниже, чем полотна с передним углом больше 0°.

Для разрезания более твердых материалов применяют полотна, у которых угол заострения зубьев больше, для разрезания мягких материалов угол заострения меньше. Полотна с большим углом заострения более износоустойчивы.

Для резки металлов пользуются преимущественно ножовочными полотнами 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. Для металлов различной твердости применяют полотна с числом зубьев: мягкие металлы - 16, средней твердости закаленная сталь - 19, чугун, инструментальная сталь - 22, твердая, полосовая и угловая сталь - 22.

При резании ручной ножовкой в работе должно участвовать (одновременно резать металл) не менее двух-трех зубьев. Чтобы избежать заедания (защемления) ножовочного полотна в металле, зубья разводят.

Разводка зубьев ножовочного полотна делается для того, чтобы ширина разреза, сделанного ножовкой, была немного больше толщины полотна. Это предотвращает заклинивание полотна в разрезе и значительно облегчает работу.

Рис. 3. Элементы зуба ножовочного полотна: а - зубья ножовочного полотна; передний угол зубьев: б - положительный, в - равный нулю, г - отрицательный; д- шаг

Рис. 4. Установка ножовочного полотна: а - правильно, б - неправильно, в - натяжение полотна

В зависимости от величины шага S разводку делают по полотну и по зубу.

Ножовочные полотна с шагом зубьев 0,8 мм (допускается также для шага 1 мм) должны иметь разводку зубьев по полотну (волнистой), т. е. каждые два смежных зуба отгибают в противоположные стороны на 0,25 - 0,6 мм. Разводка выполняется на высоте не более удвоенной высоты зуба. Шаг разводки принимается равным 8S.

Полотно с шагом зубьев свыше 0,8 мм разводят по зубу (гофрированный развод). При этом разводе при малом шаге зубьев два-три зуба отводят вправо и два-три - влево. При среднем шаге отводят один зуб влево, второй - вправо, третий - не отводят. При крупном шаге отводят один зуб влево, а второй - вправо. Разводка по зубу применяется для полотен с шагом 1,25 и 1,6 мм.

Разводка ножовочного полотна должна заканчиваться на расстоянии не более 30 мм от торца.

Подготовка к работе ножовкой. Перед работой ножовочным станком (ножовкой) прочно закрепляют разрезаемый материал в тисках. Уровень крепления металла в тисках должен соответствовать росту работающего. Затем выбирают ножовочное полотно, сообразуясь с твердостью, формой и размерами разрезаемого металла.

При длинных пропилах берут ножовочные полотна с крупным шагом зубьев, а при коротких - с мелким шагом зубьев.

Ножовочное полотно устанавливают в прорези головки так, чтобы зубья были направлены от ручки, а не к ручке. При этом сначала вставляют конец полотна в неподвижную головку и фиксируют положение закладкой штифта, затем вставляют второй конец полотна в прорезь подвижного штыря и закрепляют его штифтом. Натягивают полотно вручную без большого усилия (запрещается применение плоскогубцев, тисков и др.) вращением барашковой гайки. При этом из-за опасения разрыва полотна ножовку держат удаленной от лица.

Туго натянутое полотно при незначительном перекосе и слабо натянутое при усиленном нажиме создают перегиб полотна и могут вызвать излом. Степень натяжения полотна проверяют легким нажимом пальца на полотно сбоку: если полотно не прогибается, натяжение достаточное.

Положение корпуса работающего. При резке металла ручной ножовкой становятся перед тисками прямо, свободно и устойчиво, вполоборота по отношению к губкам тисков или оси обрабатываемого предмета. Левую ногу несколько выставляют вперед, примерно по линии разрезаемого предмета, и на нее опирают корпус. Ступни ног ставят так, чтобы они образовали угол 60 - 70° при определенном расстоянии между пятками.

Положение рук (хватка). Поза рабочего считается правильной, если правая рука с ножовкой, установленной на губки тисков (в исходное положение), согнутая в локте, образует прямой угол (90°) между плечевой и локтевой частями руки (рис. 121, а).

Ручку (рукоятку) захватывают правой рукой так, чтобы ручка упиралась в ладонь (рис. 5, б). Ручку обхватывают четырьмя пальцами, большой палец накладывают сверху вдоль ручки. Пальцами левой руки обхватывают гайку и подвижную головку ножовки.

При резке ножовкой, как и при опиливании, должна соблюдаться строгая координация усилий (балансировка), заключающаяся в правильном увеличении нажима рук. Движение ножовки должно быть строго горизонтальным. Нажимают на станок обеими руками, но наибольшее усилие делают левой рукой, а правой рукой осуществляют главным образом возвратно-поступательное движение ножовки.

Процесс резки состоит из двух ходов:
– рабочего, когда ножовка перемещается вперед от работающего, и холостого, когда ножовка перемещается назад по направлению к работающему. При холостом ходе на ножовку не нажимают, в результате чего зубья только скользят, а при рабочем ходе обеими руками создают легкий нажим так, чтобы ножовка двигалась прямолинейно. При работе ножовкой необходимо выполнять следующие правила: короткие заготовки режут по наиболее широкой стороне. При резании проката углового, таврового и швеллерного профилей лучше изменять положение заготовки, чем резать по узкой стороне;
– в работе должно участвовать все ножовочное полотно;
– работают ножовкой не спеша, плавно, без рывков, делая не более 30 -60 двойных ходов в минуту (твердая сталь - 30-40, сталь средней твердости - 40 - 50, мягкая сталь – 50-60).

Рис. 5. Положение при работе: б - правой руки, в - левой руки, а - корпуса и ножовк г - ног

При более быстрых темпах скорее наступает утомляемость и, кроме того, полотно нагревается и быстрее тупится:
– перед окончанием распила ослабляют нажим на ножовку, так как при сильном нажиме ножовочное полотно резко выскакивает из распила, ударяясь о тиски или деталь, в результате чего может нанести травму;
– при резке не давать полотну нагреваться. Для уменьшения трения полотна о стенки в пропиле детали периодически смазывают полотно минеральным маслом или графитовой смазкой, особенно при резке вязких металлов;
– латунь и бронзу разрезают только новыми полотнами, так как даже малоизношенные зубья не режут, а скользят;
– в случае поломки или выкрашивания хотя бы Одного зуба работу немедленно прекращают, удаляют из припила остатки сломанного зуба, полотно заменяют новым или стачивают на станке два-три соседних зуба и после этого продолжают работу.

Рис. 6. Резка ножовкой при глубоких прорезах: а - без поворота полотна, б - с поворотом полотна на 90°, в - работа в замкнутом контуре, г - положение пальцев левой руки