Рубка металла - слесарная операция, состоящая в отделении части металла от заготовки. В качестве режущего инструмента при рубке применяют зубило, крейцмейсель и другие инструменты. Зубилом удаляют излишки металла, вырубают отверстия в листовом материале, обрубают заусенцы на различных деталях и заготовках, рубят металл на заготовки и т. д.
Деталь или заготовку, подвергающуюся обработке рубкой, укрепляют в тисках так, чтобы она не могла сдвинуться при сильных ударах молотком по зубилу.
Большое значение при рубке имеет правильное положение работающего. Левую ногу необходимо выставлять на полшага вперед так, чтобы ось ступни располагалась под углом 70° по отношению к краю верстака. Правую ногу немного отставить назад, повернув ступню на угол 40-45° по отношению к оси тисков.
Держать зубило необходимо левой рукой свободно, не сжимая сильно пальцы, на расстоянии 25 мм от хвостовой части. При рубке зубило следует держать под углом 35° к обрабатываемой поверхности.
Удары молотком по хвостовой части (бойку) зубила необходимо наносить сильно, уверенно и метко. При этом смотреть нужно на рабочую часть зубила, а не на боек, как это часто делают неопытные слесари. Молотком необходимо ударять в центр бойка зубила.
Сила удара молотка зависит от силы работающего и от приема удара. Удар молотка может быть кистевым, локтевым и плечевым. Плечевой удар является самым сильным. При выборе молотка необходимо помнить, что на каждый миллиметр длины режущей кромки зубила должно приходиться 30-40 г веса молотка; это условие способствует увеличению производительности труда. Наиболее производительной будет рубка, если снимать за один проход слой металла толщиной 1,5-2 мм. При снятии слоя толщиной более 3 мм рабочий быстро утомляется, а обработанная поверхность детали получается нечистой.
Хрупкие металлы (чугун, бронза) рекомендуется рубить от края к середине заготовки, чтобы избежать откалывания ее края. При рубке вязких металлов (мягкая сталь, латунь, медь) рекомендуется режущую кромку зубила периодически смачивать машинным маслом или мыльной эмульсией.
Слесарю часто приходится выполнять прорубку всевозможных каналов, шпоночных пазов, масляных канавок в подшипниках ит.д. Эти работы выполняют при помощи крей-цмейселя. Крейцмейсель, как и зубило, при рубке устанавливают под углом 35° к плоскости обрабатываемого материала. При рубке металла по уровню губок тисков удары молотком по зубилу следует наносить по направлению неподвижной губки тисков. Когда снят первый слой металла обрабатываемой детали, ее переставляют выше губок тисков на 1,5-2 мм и производят рубку следующего слоя; так процесс повторяется до тех пор, пока с детали не будет удален необходимый слой металла.
Когда приходится производить рубку по разметке, деталь зажимают в тиски так, чтобы риска находилась на уровне их губок. При этом рекомендуется рубку производить в несколько .приемов, оставляя на чистовую (окончательную) рубку не более 0,5 мм, так как при снятии металла такой толщины получается менее шероховатая поверхность. Если необходимо рубить широкую плоскость, для облегчения и ускорения этого процесса рекомендуется прорубать канавки крейцмейселем, а затем уже зубилом срубать оставшийся между канавками металл. Толстый листовой или полосовой материал надрубают с обеих сторон примерно на половину толщины, а затем ломают.
Крупные заготовки рекомендуется вырубать на металлической плите. При этом сначала наносят по контуру вырубки риски, как бы размечая ее, а затем сильными ударами молотка вырубают по контуру до значительной глубины, с тем чтобы можно было нераз-рубленный слой металла отломить.
Взамен ручной рубки зубилом рационально применять пневматический или электрический рубильные молотки, производительность которых в 5-6 раз выше производительности ручной рубки. Пневматические и электрические портативные ручные рубильные молотки выпускаются различных типов. Простота конструкции, небольшой вес, большая энергия ударов (при значительной их частоте) обеспечивают преимущество пневматических молотков по сравнению с электрическими молотками.
Пневматические молотки изготовляются пяти размеров, отличающихся друг от друга длиной ударника и величиной ствола.
Главными частями пневматического молотка являются: ствол с ударником, распределительный механизм с золотниковой коробкой и пусковым механизмом, рукоятка со шлангом для сжатого воздуха. В отверстие ствола вставляется рабочий инструмент (зубило, пуансон и др.), непосредственно производящий работу. Внутри ствола и рукоятки имеются каналы для подвода и удаления сжатого воздуха.
Принцип работы пневматического молотка заключается в следующем. Когда нажимают на курок, вентиль открывает доступ сжатому воздуху из шланга в распределительный механизм молотка. В зависимости от положения ударника и золотника в момент пуска сжатый воздух проходит либо в камеру рабочего хода, либо в камеру обратного хода. В том случае, когда золотник находится в крайнем положении, воздух поступает в камеру рабочего хода (слева от ударника) и движет ударник вправо до момента удара о хвостовик инструмента. В этот момент происходит рабочий ход ударника. В конце рабочего хода ударник открывает выхлопные каналы в стволе, давление в камере рабочего хода резко падает и вследствие этого золотник автоматически перебрасывается в крайнее левое положение. При этом открывается доступ сжатого воздуха в камеру обратного хода (справа от ударника) и происходит обратный ход ударника. В конце обратного хода ударник сжимает отработавший воздух в камере рабочего хода и уравновешивает золотник. Когда в камере обратного хода произойдет выхлоп и резко упадет давление, золотник, теряя равновесие, перебрасывается обратно в крайнее правое положение, т. е. вновь начинается рабочий ход.
Резка металла применяется в тех случаях, когда необходимо отделить от куска металла небольшую часть, а также при вырезке в металле углов, пазов, фигур и т. д.
Механическая резка. Резку металла производят ручной ножовкой или ножницами. При резке ножовкой положение корпуса работающего такое же, как н при рубке металла.
Работающий удерживает ножовку двумя руками: правой берется за ручку, а левой поддерживает второй конец ножовки. Процесс резания слагается из двух ходов: рабочего хода, когда ножовка движется от работающего, и холостого хода, когда ее двигают обратно; при этом резание металла не происходит.
При рабочем ходе правая рука работающего совершает поступательное движение, а левая производит нажим на ножовку. Усилие нажима на ножовку зависит от размеров обрабатываемого материала и его твердости. Во время холостого хода нажима на ножовку производить не следует, так как при этом происходит быстрое затупление зубьев или их поломка.
В зависимости от толщины распиливаемого материала подбираются ножовочные полотна с различными размерами зубьев. Полотна с мелкими зубьями, как указывалось выше, применяют при распиловке тонких заготовок из твердого металла. Ножовки с крупными зубьями применяют тогда, когда необходимо распилить заготовку или деталь большого сечения из мягкого или, вязкого металла.
Для резки листовой стали толщиной до 6 мм применяют обычно гильотинные или эксцентриковые ножницы с механическим приводом. При отсутствии механических ножниц применяют ручные рычажные ножницы с упорами. Однако для работы такими ножницами требуется прикладывать значительное усилие. Кроме того, применяются ручные электроножницы, которые позволяют производить разрезку листовой стали и других металлов толщиной до 4 мм без значительных усилий.
Для резки по различным контурам применяются вибрационные электроножницы, позволяющие производить резку металла толщиной до 1,5-2,7 мм. Для удаления заусенцев на кромках отрезанного листа металла применяют специальные скребки различной конструкции, которые позволяют быстро снимать заусенцы без большой затраты ручного труда. Проволоку диаметром до 3-5 мм режут рычажными ножницами с регулируемым упором. Трубы режут обычным рычажным труборезом. При массовой резке труб диаметром 80-110 мм применяют, кроме механической резки на специальных стационарных труборезных станках, ручную резку рычажным труборезом по форме, напоминающим обычный труборез. В отличие от обычного трубореза он снабжен роликами и имеет специальный призматический резец. Резка труб рычажным труборезом ускоряется в 2-3 раза по сравнению с обычным ручным роликовым труборезом.
Резка труб и металлов прямоугольного и круглого сечений наиболее производительна на приводных ножовках, производительность которых в 8-10 раз выше производительности обычных ножовок и труборезов.
Диодно-механическая резка. При анодно-механической резке металлов электродом служит железный диск, который имеет вращательное движение. Показана схема анодно-механической резки. Диодно-механический отрезной станок (пила) питается электрическим током от генератора постоянного тока, причем диск присоединяется к отрицательному полюсу, а деталь - к положительному. Между Диском и деталью подается рабочая жидкость, состоящая из водного раствора жидкого стекла.
Производительность анодно-механической резки зависит от диаметра отрезаемой заготовки: для заготовки диаметром 40 мм время резки составляет 1,5 мин, для заготовки диаметром 60 мм - 3 мин, для заготовки диаметром 100 мм — 6 мин, для заготовки диаметром 200 мм - 19 мин.
Распиловочные диски изготовляются из листового железа толщиной 1-2,5 мм, их стоимость во много раз меньше стоимости пил для механических распиловочных станков.
Газовая резка дает возможность с большой скоростью производить такие работы, которые трудно или невозможно выполнить ручной или механической резкой.
Газовая резка основана на сгорании металла в струе кислорода. Следовательно, газовая резка применима только для таких металлов, которые имеют температуру воспламенения ниже температуры плавления. Такими металлами и сплавами являются железо, углеродистая сталь с содержанием углерода до 0,7 %, некоторые марки легированной стали. Чугун, алюминий,
а также медь и ее сплавы струей кислорода не режутся. Резка производится горелками - резаками. Резак отличается от сварочной горелки наличием специального канала для подводки струи кислорода.
Газовую резку применяют также для образования отверстий, пользуясь при этом специальным резаком - копьем. Газовая резка бывает ручной и машинной.