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.

В зависимости от формы и размеров материала заготовок или деталей разрезание при ручной обработке металла осуществляют с помощью ручного или механизированного инструмента-острогубцами, ручными и электрическими ножницами, ручными и пневматическими ножовками, труборезами.

Сущность операции разрезания металла острогубцами (кусачками) и ножницами заключается в разделении проволоки, листового или полосового металла на части под давлением двух движущихся навстречу друг другу клиньев (режущих ножей).

Режущие кромки у острогубцев смыкаются одновременно по всей длине. У ножниц же сближение лезвий идет постепенно от одного края к другому. Их режущие кромки не. смыкаются а сдвигаются одно относительно другой. И острогубцы, и ножницы представляют собой шарнирное соединение двух рычагов, у которых длинные плечи выполняют роль рукояток, а короткие - режущих ножей.

Острогубцы (кусачки) используют, главным образом, для разрезания проволоки. Угол заострения режущих кромок острогубцев может быть различным в зависимости от твердости разрезаемого материала. У многих острогубцев он равен 55-60°

Ручные ножницы (13) применяют для разрезания листов-стальных толщиной 0,5-1,0 мм и из цветных металлов толщиной до 1,5 мм.

В зависимости от устройства режущих ножей ножницы делятся так: прямые (13, а) -с прямыми режущими ножами, предназначенные в основном для разрезания металла по прямой линии или по окружности большого радиуса; кривые (13, б) -с криволинейными ножами; пальцевые (13, в) -с узкими режущими ножами для вырезания в листовом металле отверстий и поверхностей с малыми радиусами.

По расположению режущих ножей ножницы делятся на правые и левые. У правых ножниц скос режущей кромки нижнего ножа находится справа, у левых - слева.

Стуловые ножницы (13, г) отличаются от обычных ручных большими размерами и применяются для разрезания листового металла толщиной до 2 мм.

Рычажные ножницы (13, д) применяются для разрезания листовой стали толщиной до 4 мм (цветных металлов - до б мм). Верхний шарнирно закрепленный нож 3 приводится в действие от рычага 2. Нижний нож /закреплен неподвижно.

Для механизации тяжелого и трудоемкого процесса разрезания листового металла применяют, как уже отмечалось, электрические ножницы.

Электрические ножницы С-424 (14) состоят из электродвигателя 4, редуктора 1 с эксцентриком 5 и рукоятки 3. Возвратно-поступательное движение от эксцентрика передается верхнему ножу #. Нижний нож 7 закреплен на скобе 6.

Ручная ножовка () применяется для разрезания сравнительно толстых листов металла и круглого или профильного проката. Ножовкой можно производить также прорезание шлицев, пазов, обрезку и вырезку заготовок по контуру и другие работы. Она состоит из рамки /.натяжного винта с барашковой тайкой 2, рукоятки ножовочного полотна 4, которое вставляется в прорези головок 3 и крепится штифтами 5.

Ножовочные рамки изготовляют двух типов: цельные (для ножовочного полотна одной определенной длины) и раздвижные (можно закреплять ножовочные полотна разной длины).

Ножовочное полотно (режущая часть ножовки) представляет собой тонкую и узкую стальную пластину с зубьями на одном из ребер. Его изготовляют из инструментальной или быстрорежущей стали. Длина наиболее распространенных ножовочных полотен составляет 250-300 мм. Каждый зуб полотна имеет форму клина (резца). На нем, как и на резце, различают задний угол а, угол заострения р, передний угол у и угол резания 6==a + p (15, б): При насечке зубьев учитывают то, что образующаяся стружка должна помещаться между зубьями до их выхода из пропила. В зависимости от твердости разрезаемых материалов углы зуба полотна могут быть: 7=0-12°, (3=43 - 60° и а=35-4О0.

Для разрезания более твердых материалов угол заострения (3 делают больше, для мягких - меньше. Чтобы ширина разреза, сделанного ножовкой, была немного больше толщины полотна, выполняет разводку зубьев «по зубу» (15, в), или «по полотну» (). Это предотвращает заклинивание полотна и облегчает работу.

Более высокая производительность труда достигается при использовании пневматической ножовки.

Разрезание стальных труб сравнительно больших диаметров - операция трудоемкая, поэтому для ее выполнения применяют специальные труборезы.

Труборез (16) состоит из скобы /, двух неподвижных роликов 2, подвижного ролика (резца) 3 и рукоятки 4. Труборез надевают "на трубу, закрепленную в тисках или приспособлении, вращением рукоятки придвигают подвижный ролик до соприкосновения с поверхностью трубы. Затем, поворачивая за рукоятку весь труборез вокруг трубы и постепенно поджимая воротком подвижный ролик, разрезают трубу.

При слесарно-заготовительных работах металл перерезают в тех случаях, когда нужно от заготовки сортовой, фасонной стали или труб отделить часть определенного размера или заданной формы. Эта операция отличается от рубки тем, что ее выполняют не ударными, а нажимными усилиями, и смежные торны основной и отделенной частей металла имеют прямые плоскости без скосов. Сталь полосовую, круглую, угловую или другую перерезают в тисках, а трубы -- в прижиме с помощью ручных ножовок.

Металл режут ручными и механизированными ножовками.

Ручные ножовки применяют раздвижные с горизонтальной или наклонной ручкой. Ножовки с горизонтальной ручкой состоят из левой 3 и правой 5 рамок, обоймы 4 и ручки 7. Ножовочное полотно вставляют в прорези головки / натяжного винта и головки 6 хвостовика. Плотно укрепляют шпильками и натягивают барашком 2. Ножовку можно раздвигать на разную длину соответственно длине ножовочного полотна.

Для ручных ножовок применяют ножовочные полотна длиной 300 мм, шириной 15 мм и толщиной 0,8 мм. Угол заострения зуба ножовочного полотна 60°, оба ножовочного полотна разводят, чтобы полотно не застревало в прорези металла. Нижнюю часть полотен С зубьями закаливают, а верхнюю оставляют незакаленной, благодаря чему уменьшается поломка ножовочных полотен при работе.

При перерезаний металлов неодинаковой твердости применяют ножовочные полотна с зубьями различной величины. Для резания мягких металлов применяют полотна с 16-ю зубьями на 25 мм длины полотна, для более твердых металлов (поделочная или инструментальная хорошо отожженная сталь)--с 19-ю зубьями, для твердых металлов (чугун, инструментальная сталь)--с 22-мя зубьями на 25 мм длины. Для резания тонкой полосовой и мелкой угловой стали используют полотна с 22-мя зубьями на 22 мм длины полотна, чтобы по толщине металла разместилось не менее двух-трех зубьев. При более крупном зубе полотна ломаются.

Полотна вставляют в ножовки зубьями вперед. 11ожовочное полотно должно быть натянуто не слишком туго, в противном случае оно поломается при работе.

Ножовку при работе держат двумя руками: правой-- за ручку, а левой поддерживают второй конец ножовки и совершают возвратно-поступательное движение. Положение ножовки при работе должно приближаться к горизонтальному, чтобы давление работающего на оба конца ножовки было более равномерным.

При резании металл закрепляют в тиски, а трубы -- в прижим таким образом, чтобы линия перереза была расположена близко к губкам тисков или к прижиму. При таком закреплении материал во время перерезания не вибрирует, ножовочное полотно не ломается и линия перереза получается ровной. В случае перерезания широкого материала ножовку держат горизонтально, а в случае перерезания труб полосовой или фасонной стали -- немного наклонно. Рабочий ход ножовки вперед производят с нажимом, а обратный (холостой) --без нажима. Сила нажима зависит от твердости металла.

При резании фасонной и полосовой стали не следует нажимать на полотно очень сильно, чтобы избежать заедания и поломки его. В конце резания нужно поддерживать свободный конец материала и доводить резку до конца. В противном случае может произойти облом материала, защемление и поломка полотна. Конец материала будет неровный.

Для повышения производительности труда и правильной организации рабочего места следует: заранее подготовить требуемое количество ножовочных полотен; всю перерезаемую партию металла предварительно разметить и уложить на верстаке с левой стороны от тисков; разрезаемый материал укладывать в определенное место у верстака по размерам.

При работе ножовкой необходимо выполнять следующие правила техники безопасности: прочно укреплять ручку на хвостовике, чтобы при работе она не соскочила и острием хвостовика не поранила руку; перерезаемый металл прочно укреплять в тисках, чтобы он не выпал при перерезании ножовкой и не ушиб ноги работающего; опилки с верстака сметать щеткой.

Ручная механизированная ножовка производительнее обыкновенной. В корпус 6 ножовки вмонтирован электродвигатель, на вал которого насажен барабан, имеющий спиральный паз. В паз барабана входит штифт. При вращении вала электродвигателя и барабана перемещается ползун и прикрепленное к нему ножовочное полотно. Для упора ножовочного полотна при перерезании металла служит планка.

При перерезании труб ручным способом их, как указывалось выше, закрепляют в прижимах.

Прижимы бывают двухколонные и одноколонные. Двухколонные прижимы более удобны, так как позволяют, немного приподняв зажимную призму, поворотом винта вынуть чеку из отверстий, откинуть верхнюю часть прижима и легко вынести из него трубу в сторону.

Для зажима стальных труб и трубных заготовок диаметром 15--50 мм применяют пневмоприжимы различных конструкций.

Пневмоприжим диафрагменный ВМС-ДП-1 состоит из корпуса, губок с направляющими, стальных рычагов (двух больших и двух малых), плоской диафрагмы, штока и возвратной пружины В качестве диафрагмы используют один или два слоя листовой резины (в зависимости от ее толщины).

Зажимают трубы путем подачи в привод сжатого воздуха рабочим давлением 4 кгс/см2. Освобождают трубу с помощью пружины после сброса сжатого воздуха в атмосферу.

Усилие пружины возврата, т. е. раскрытие губок, регулируют круглой гайкой, ввернутой в нижнюю часть корпуса пневмокамеры.

Пневмоприжимы применяют в трубозаготовительных цехах монтажных заводов при сборке монтажных узлов.

Приводной ножовочный станок 872А предназначен для резания различных заготовок из сортового и профильного металла круглого и квадратного сечений. Станина станка в верхней части образует стол, на котором установлены тиски для укрепления перерезаемого материала. Станок снабжен тисками двух типов: с параллельными губками, в которых укрепляют материал прямоугольной формы, и губками с V-образными вырезами, в которых укрепляют материал круглой формы. Тиски с параллельными губками поворачиваются вокруг оси, что дает возможность закреплять в них разрезаемый материал под разными углами (до 45°) к ножовочному полотну.

В верхней части станка расположен хобот, который может опускаться и подниматься с помощью цилиндра подъема и опускания рамы. По направляющим хобота передвигается пильная рама 5 с прикрепленным к ней ножовочным полотном. Рама приводится в возвратно-поступательное движение кривошипно-шатунным механизмом, состоящим из кривошипа и шатуна. Ножовочный станок приводится в действие от электродвигателя 10, соединенного с валом кривошипа зубчатой передачей.

Полотно за счет массы рамы нажимает на перерезаемый материал. Резание происходит только при прямом ходе ножовочного полотна. При обратном ходе хобот с ножовочным полотном слегка приподнимается под действием масляного поршневого насоса; благодаря этому режущие зубья меньше тупятся.

Работают на станке следующим образом. Предварительно мелом намечают линию перереза на перерезаемом металле или трубе, затем их укрепляют в тисках станка так, чтобы линия перереза совпадала с ножовочным полотном. После этого включают станок и перерезают металл.

Для увеличения производительности станка сортовую сталь малых размеров и трубы малых диаметров закладывают в тиски станка пакетами по 8--14 шт в зависимости от размера и поперечного сечения их, и каждый пакет перерезают целиком. При перерезании полотно ножовочного станка охлаждается эмульсией, подаваемой насосом. В состав эмульсии входят 10 л

воды, 1 кг жидкого мыла и 0,5 кг олифы. Перед упо треблением смесь тщательно перемешивают и кипятят. Недостатки приводного ножовочного станка: невысо кая производительность его и быстрая изнашиваемость ножовочных полотен.

При работе на приводном станке необходимо выполнять следующие правила техники безопасности: работать только на исправном станке; поддерживать специальными подставками или руками отрезаемую часть материала, чтобы она не упала на ноги; следить за исправностью электропроводки, рубильника и электродвигателя для предупреждения поражения электрическим током.

Приводные пресс-ножницы С-229А предназначены для резания сортовой, фасонной и листовой стали толщиной до 13 мм. Кроме того, они служат для пробивки круглых отверстий диаметром до 20 мм при толщине материала до 15 мм и штамповки деталей небольшого размера.

Станина 8 станка установлена на тележке 7, посредством которой пресс-ножницы можно перевозить с места на место. Узел 6 резания листовой стали состоит из нижнего неподвижного ножа, верхнего подвижного ножа и упора, с помощью которых перерезаемый материал прижимают к нижнему ножу. Узел 5 резания сталей разных профилей состоит из двух вертикальных ножей, имеющих отверстия, которые соответствуют различным профилям стали. Станок работает от электродвигателя 3 через привод 4.

Листовую или полосовую сталь укладывают на нижний нож, прижимают упором и, включив механизм нижнего ножа, перерезают. Конструкция пресс-ножниц позволяет перерезать металл любой длины. Пробивку отверстий и штамповку производят на дыропробивном 2 и высечном / устройствах, нажимая на рычаг включения станка.

Приводные комбинированные пресс-ножницы портативны, просты в обращении и пригодны для работы на открытых площадках и в заготовительных цехах.

При работе на пресс-ножницах необходимо выполнять следующие правила техники безопасности: приступать к работе только при наличии на движущихся частях защитных кожухов, проверив заземление корпуса электродвигателя; до начала работы смазывать пресс-ножницы и проверять их работу на холостом ходу; работать с установленными упорами для материала; при закладывании в пресс-ножницы обрабатываемого материала держать руки на безопасном расстоянии от ножей и пуансона; мелкие штампованные детали снимать только с помощью съемников, крючков или щипцов; не смазывать зубчатые колеса и другие движущиеся части при включенном электродвигателе и при резании материала.

Трубоотрезной механизм ВМС-32 предназначен для отрезки стальных водогазопроводных труб диаметром 15--50 мм. Диаметром 160 мм. Редуктор поворачивается с помощью натяжного винта и штурвала. Частота вращения режущего диска 193 об/мин. Механизм ВМС-32 приводится в движение от электродвигателя мощностью 1,1 кВт, соединенного с валом редуктора соединительной упругой муфтой. Режущий диск механизма ВМС-32 должен иметь правильную цилиндрическую форму с углом заточки около 60°. По мере затупления режущего диска его надо затачивать вновь. Затачивать рекомендуется переносным абразивным кругом на гибком шланге при одновременном вращении абразивного круга и режущего диска. Механизм поставляют с подставками, служащими опорами при перерезке длинных трубных заготовок.

Размеченную трубу укладывают на специальные ролики так, чтобы линия перереза совпадала с режущим диском. Затем трубу накрывают верхним желобом -- корытом, запирают его штырем и пускают механизм. Поворотом штурвала режущий диск приближают к трубе. Труба приходит во вращение за счет трения между ней и режущим диском. От давления, передаваемого на вращающийся диск, он врезается в металл и перерезает трубу. После перерезания трубы поворотом штурвала редуктор с роликом отводят вверх.

Трубоотрезной механизм ВМС-35 предназначен для отрезки водогазопроводных труб диаметром 15--70 мм. Трубы перерезаются режущим диском диаметром 160 мм, закрепленным на валу качающегося редуктора. При отрезке труба вращается. Подача режущего диска на трубу и его возврат в исходное положение осуществляются с помощью пневматического устройства

Резкой называется слесарная операция, при которой металл разделяют на части.

В зависимости от формы и размеров деталей и заготовки резка может производиться ручными инструментами, на механических станках, на анодно-механических станках и ацетилено-кислородным пламенем.

Острогубцы (кусачки). Предназначены для резания (откусывания) стальной мягкой проволоки диаметром до 5 мм, заклепок и т. п. Изготовляют острогубцы по ГОСТ 7282-54 из инструментальной углеродистой стали марок У7 и У8 или марок 60 и 70.

Острогубцы состоят из двух шарнирно соединенных дугообразных рычагов-ручек, на концах которых имеются закаленные заточенные губки (рис. 108,а). Размеры острогубцев стандартизованы. Ширина режущих губок 26; 30; 36 и 40 мм, длина 125; 150; 175 и 200 мм.

Рис. 108. Резка металла:
а - острогубцами (кусачками), б - ручными ножницами: 1 - левый иож. 2 - заготовка, 3 - правый нож

Ножницы (ГОСТ 7210-54). Предназначены для разрезания листового металла, вырезания отверстий, изготовления деталей с криволинейными контурами и т. п. Ножницы разделяются на ручные и стуловые.

Ручные ножницы (рис. 108. б) применяются для разрезания листов из черного металла толщиной 0,5-1,0 мм и цветного металла толщиной до 1,5 мм. Их изготовляют из стали марок 65; 70; У7; У8. Боковые поверхности лезвий закалены до HRC 52-58, отшлифованы и остро заточены.

Ручные ножницы изготовляются с прямыми и кривыми режущими лезвиями. В зависимости от расположения режущих кромок лезвия различают правые и левые ножницы.

Длина ножниц (ГОСТ 7210-54) 200; 250; 320; 360 и 400 мм, а режущей части (от острых концов до шарнира) 55-65; 70-82; 90-105; 100-120; 110-130 мм. При разрезании на широкие полосы листовой материал закладывают между лезвиями ножниц и, нажимая всеми пальцами правой руки на ручки ножниц, а левой рукой отжимая часть листа, разрезают его.

Большое давление, которое испытывают лезвия ножниц при резании, требует особенно большого угла заострения. Его величина обычно составляет 65-85 °. Чем тверже металл, тем угол заострения лезвий Р ножниц больше: для мягких металлов (медь и др.) он равен 65°, для металлов средней твердости 70-75° и для твердых 80-85 ° . Для уменьшения трения лезвий о разрезаемый металл им придается небольшой задний угол а от 1,5 до 3°.

Стуловые ножницы (рис. 109) отличаются от ручных большими размерами и применяются при разрезании листового металла толщиной до 5 мм. Нижняя ручка жестко зажимается в слесарных тисках или крепится (вбивается) на столе или на другом жестком основании.

Рис. 109. Резка металла стуловыми ножницами

Стуловые ножницы малопроизводительны, при работе требуют значительных усилий, поэтому для разрезания большой партии листового металла, рекомендуется применять механические ножницы.

Рычажные ножницы (рис. 110) используются для разрезания листового металла толщиной 1,5-2,5 мм с пределом прочности 45-50 кГ/мм2 (сталь, дюралюминий и т. д.). Этими ножницами можно резать металл значительной длины.

Рис. 110. Резка металла рычажными ножницами:
1 - верхний нож, 2- нижний нож, 3 - прижимная планка, 4 - рычаг, 5 - упор, 6 - стол, 7 - противовес

Режущей частью ножниц являются два длинных ножа, верхний 1 имеет криволинейную, режущую кромку с углом заострения 75-85°. Противовес 7 не допускает самопроизвольное опускание верхнего ножа, а также обеспечивает равномерность нажима на разрезаемый металл.

Этими ножницами металл разрезают при помощи упора или по разметочным линиям. В первом случае разрезаемый металл прижимают к установленному на заданный размер упору 5, во втором случае на разрезаемом листе наносят разметочные линии и лист укладывают на стол 6 с прижимной планкой 3 так, чтобы линия реза совпадала с лезвием нижнего ножа 2. Прижав лист, сильным движением опускают рычаг 4 с ножом 1.

Ручная ножовка . Применяется для разрезания толстых листов полосового, круглого и профильного металла размером 60-70 мм в поперечнике. Ножовка (рис. 111, а) состоит из станка 1, ножовочного полотна 2 (режущая часть) и ручки 4. Полотно вставляют концами в прорези головки 3, закрепляют штифтами 5 и натягивают винтом 6 с барашком 7.

Рис. 111. Ножовки:
а - жесткие, б - с раздвижной рамкой

Ножовочные рамки изготовляют либо цельными (для ножовочного полотна одной определенной длины), либо раздвижными (рис. 111, б), допускающими закрепление ножовочного полотна различной длины.

Ручное ножовочное полотно представляет собой полосу, изготовленную из инструментальной углеродистой стали Р9, Х6ВФ, на одной стороне которой по всей длине нарезаны зубья.

Размер ручного ножовочного полотна определяется по расстоянию между центрами отверстий под штифты. Наиболее часто применяют ножовочные полотна длиной 250-300 мм, высотой 13 и 16 мм и толщиной 0,65 и 0,8 мм (ГОСТ 6645-59).

Каждый отдельный зуб ножовочного полотна имеет форму резца (клина). На зубе, как и на резце, различают задний угол α, угол заострения β, передний угол γ и угол резания δ (рис. 112 , а) . При резании стружка размещается между двумя соседними зубьями (в стружечном пространстве) до тех пор, пока острие зуба не выйдет из пропила. Величина стружечного пространства зависит от величины заднего угла α, переднего угла γ и шага t зуба. В зависимости от разрезаемого материала задний угол α принимается 40-45°. Угол заострения должен обеспечить достаточную прочность зуба, чтобы преодолеть сопротивление материала резанию и при этом не сломаться. Обычно этот угол принимается равным 50°; при более твердых материалах величина угла несколько больше.

Рис. 112. Геометрия зуба ножевочного полотна

Передний угол у для зубьев ножовочного полотна обычно принимается от 0 до 10°. Производительность резания у ножовочных полотен с передним углом 0° ниже, чем у полотен с передним углом больше 0°.

Шаг ножовочного полотна выбирают в зависимости от разрезаемого материала. Для разрезания чугуна, мягкой стали, асбеста используют полотно с шагом 1,6 мм, для разрезания профильного стального проката, труб, цветных металлов - полотно с шагом 1,25 мм, для разрезания кабелей, тонкостенных труб, тонкого профильного проката берут полотно с шагом 1,0 мм, для разрезания листового железа, тонкостенных заготовок - полотно с шагом 0,8 мм. Чем больше шаг полотна, тем крупнее зубья, тем больше, следовательно, объем стружечного пространства.

Ручной ножовкой можно разрезать материалы размером до 60-70 мм в поперечном сечении. Чем толще разрезаемый материал, тем крупнее должны быть зубья ножовочного полотна. Чем больше шаг, тем крупнее зубья, а следовательно, тем больше объем стружечного пространства (рис. 112, б). Шаг зубьев для резки мягких и вязких металлов (медь, латунь) принимается равным 1 мм, чугуна и твердой стали- 1,5 мм, мягкой стали - 1,2 мм. Обычно для слесарных работ применяются полотна: шагом 1,5 мм.

Для того чтобы полотно не защемлялось в пропиле, зубья разводят. Применяют два способа разводки: по зубу и волнистая.

Разводка по зубу может выполняться тремя вариантами: разводка по каждому зубу (один зуб отгибается влево, следующий - вправо и т. д.), разводка через зуб (один зуб отгибают влево, второй не разводят, третий - вправо и т. д.), разводка двух смежных зубьев через один (один зуб отгибают влево, второй - вправо, третий не разводят и т. д.). Разводку по зубу применяют для полотен с шагом 1,25 и 1,6 мм.

При волнистой разводке ряду зубьев придают волнообразное положение с шагом, равным 8s (s - шаг ножовочного полотна), при этом полотно остается плоским. Высота разводки должна быть не более удвоенной высоты зуба. Этот способ разводки применяют для полотен с шагом 0,8 мм (допускается и для шага 1 мм).

Разводку у ножовочных полотен с крупным зyбом (шагом) выполняют по зубу - один зуб отгибают вправо, а другой - влево; 2-3 зуба отводят влево, 2-3 зуба - вправо. Такие полотна менее производительны и быстро изнашиваются. У ножовочных полотен со средним зубом разводку делают тоже по зубу, но один зуб отгибают влево, другой - вправо, а третий оставляют неразведенным.

Ножовочные полотна имеют условные обозначения на нерабочей части полотна. По ГОСТ 6645-59 ножовочные полотна с межцентровым расстоянием /, равным 300 мм, шириной полотна 13 мм и шагом зуба s 0,8 мм обозначают так: 13x300x0,8.

Слесарные работы по металлу в основном относятся к процессам холодной . Такая обработка может осуществляться вручную или с помощью специального механизированного инструмента. Такими инструментами являются зубило, кернер, молоток, шабер, ножницы гильотинные, напильник и многие другие.

Слесарная обработка заготовки из металла выполняется в определенной последовательности. Первым делом осуществляют подготовительные работы по изготовлению заготовки или изменению ее формы - правку, рубку, гибку материала. Затем заготовку размечают и осуществляют её основную обработку: последовательно снимают лишний слой металла, чтобы она приобрела размеры, форму и состояние поверхностей, близких к указанным на чертеже. Инструмент слесаря

Потом выполняется отделочная обработка металлических изделий, после которой деталь должна соответствовать всем требованиям чертежа.

Слесарно-ремонтные работы

Существуют слесарно-ремонтные работы, заключающиеся в замене или исправлении поврежденных и изношенных деталей, изготовлении недостающих деталей, сборке узлов, механизмов и даже целой машины, выполнении подгоночных работ и работ по регулировке собранных механизмов и проведении испытаний готовой машины. У каждого слесаря имеется свое рабочее место - небольшой участок производственной площади цеха, где есть все необходимое оборудование: ручные инструменты для , контрольно-измерительные приборы, вспомогательные приспособления.

Основным оборудованием рабочего места для слесарной обработки является слесарный верстак с тисками, закрепленными на нем, и набором необходимых рабочих и контрольно-измерительных инструментов и приспособлений. Чтобы на рабочем месте можно было перемещать деталь или узлы массой более 16 кг, оно должно обслуживаться кранами или подъемниками. Для выполнения сборочных или разборочных работ рабочие места оснащают стендами, конвейерами, рольгангами, специальными тележками или другими транспортирующими устройствами.

Разметка, рубка, правка и гибка

Слесарная обработка металлов включает в себя такие операции, как разметка, рубка, правка и гибка, а также резка металла ножовкой и ножницами, нарезание внутренней или наружной резьбы, шабрение и соединение деталей с помощью паяния или склеивания.

Разметка заготовки

Разметка – это процесс нанесения на поверхность заготовки специальных линий (рисок), которые согласно требованиям чертежа определяют места или контуры детали, подлежащие обработке. Разметка создает необходимые условия для получения детали определенной формы и нужных размеров, удаления с заготовок припуска металла до заданных границ и для максимальной экономии материалов. История художественной обработки металла знает множество примеров, когда с помощью разметки и последующим гравированием или насечкой получались настоящие произведения искусства.

Поруб металла

Процесс рубки представляет собой снятие металла заготовки с помощью зубила и молотка. Она производится в тисках, на наковальне или плите.

Правка и гибка изделия

Правка - это операция, с помощью которой устраняют различные недостатки формы заготовки (неровности, кривизну). Ручная правка выполняется молотком на правильной наковальне или плите, а машинная - на правильных машинах.

С помощью гибки заготовке придается заданная форма (при изготовлении петель, скоб, колец, кронштейнов и других изделий). Как и любая другая обработка металла, ручная гибка может производится в тисках с применением слесарного молотка и всевозможных приспособлений. Механизированная гибка осуществляется на гибочных станках и гибочных прессах с ручным и механизированным приводом.

Обработка металла резанием

Для резки металла может применяться специальная ножовка или ножницы (гильотина для металла). Листовой металл режут ручными или механическими ножницами, трубами, а профильный материал - ручными или механическими ножовками по металлу. Для резки применяют труборезы, а также дисковые и ленточные механические пилы.

Техника обработки металла резанием включает в себя такую операцию, как опиливание. Этот процесс заключается в снятии с поверхности обрабатываемого изделия слоя металла с целью придания ему более точных размеров и необходимой чистоты поверхности. Опиливание выполняется напильниками.

При слесарной обработке металлов может производиться такая операция, как сверление - получение цилиндрических отверстий при помощи сверла. Сверление можно осуществлять на многих металлорежущих станках: сверлильном, токарном, револьверном и других. Наиболее приспособленными для этой операции являются сверлильные станки. Во время сборочных и ремонтных работ сверление часто производят с помощью переносных дрелей: пневматических, электрических и .

Изготовление деталей из металла может включать в себя нарезание резьбы – процесс образования на внутренних и наружных цилиндрических и конических поверхностях заготовок спиралей, служащих для соединения деталей. Такие детали образуют разъемные соединения. Резьбу на болтах, винтах и прочих деталях нарезают в основном на станках. При сборке и ремонте агрегатов, а также при монтажных работах прибегают к нарезанию резьбы вручную при помощи метчиков и плашек.

Технологии ручной обработки металла немаловажное значение придают шабрению – операции по обработке поверхностей металлических деталей, в процессе которой соскабливают слой металла специальным режущим инструментом - шабером. Шабрение применяют для обеспечения точного соприкосновения трущихся поверхностей без нарушения их смазки. Данную операцию выполняют вручную или на специальных станках.

При слесарных работах финишная обработка металла часто осуществляется с помощью притирки, которую выполняют с использованием твердых шлифовальных порошков, наносимых на специальные притиры из серого , меди, мягкой стали и других материалов. Притир по форме должен соответствовать форме обрабатываемой поверхности. Путем перемещения притира по обрабатываемой поверхности с неё снимают очень тонкий (0,001-0,002 мм) слой шероховатостей, что способствует достижению плотного соприкосновения сопрягаемых деталей.

Неразъемные соединения

Для получения неразъемных соединений из металлических деталей нередко применяются такие способы обработки металла, как клепка и паяние (пайка). Клепка - способ получения неразъемного соединения из двух или нескольких деталей с помощью заклепок. Клепку можно производить пневматическим молотком, ручным слесарным молотком или на специальных клепальных машинах.

Пайка деталей

Пайка это процесс соединения металлических частей с помощью расплавленного сплава, который называется припоем и имеющий температуру плавления гораздо ниже, чем металл соединяемых деталей. Обработка металла в домашних условиях зачастую включает в себя пайку – её широко применяют при ремонтных работах, а также для заделки трещин, устранения утечек жидкостей из сосудов и т. п.

При сваривании высокопрочных сталей нужно обладать определенными знаниями и навыками – только так можно достичь успеха в этом деле. Интересную информацию по этому вопросу вы найдете в нашей статье по ссылке.

Требования по технике безопасности во время проведения слесарных работ

При выполнении слесарных работ по металлу, которые выполняются в производственном помещении, и особенно когда производится металлообработка в домашних условиях, необходимо соблюдать следующие требования по технике безопасности:

• на верстак нужно класть только те инструменты и детали, которые будут необходимы для выполнения данной работы;
• слесарную обработку металлов нужно выполнять только после того, как надежно закрепили их в тисках;
• стружку и пыль с верстака сметать только щеткой;
• не выполнять сверлильные работы и не производить заточку инструмента с забинтованными пальцами или в рукавицах во избежание их захвата сверлом;
• в процессе работы станка запрещается открывать и снимать защитные кожухи, ограждения и предохранительные устройства;
• при , клепке, рубке и других работах, при которых есть вероятность отлетания металлических частиц, необходимо использовать защитные очки или маску с небьющимися стеклами, отгородив при этом рабочее место сетками и переносными щитами во избежания травмирования людей, работающих рядом или проходящих мимо;
• пневматический инструмент должен применяться с гибкими шлангами. Категорически запрещается использовать шланги, на которых имеются повреждения.