Рубка металлов

Рубка металлов

Рубка металла является одним из главных процессов заготовки и получение нужных деталей. С ее помощью можно достаточно быстро и за небольшую стоимость получить полуфабрикат установленного размера. К единственному ограничению относится вероятность исполнения лишь прямых труб. Рубка металла используется в тех случаях, когда надо:

  • разделить заготовку на части;
  • удалить лишний металл;
  • вырубить в деталях канавки, пазы.

2 Приспособления для рубки металлических заготовок

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

  • вертикальной;
  • горизонтальной.

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

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

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

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

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

Рубка металла

Самая распространённая операция, связанная с обработкой металла – это его раскрой. Наиболее простым и производительным методом её выполнения является рубка металла на гильотине. На этом оборудовании можно осуществлять резку:

  • листового металла;
  • арматуры;
  • металлопроката и т. п.

Это метод позволяет выполнить точный разрез металла большой толщины в продольном или поперечном направлении. При этом не теряются прочностные характеристики получаемых изделий. Кроме того, резка с помощью гильотины является значительно более дешевой операцией по сравнению с другими популярными методами раскроя: лазерным или плазменным.

Определение

Рубка металла — это операция, заключающаяся в отделении от металлической заготовки какой-либо её части по заранее нанесённой разметке. Такой способ обработки металлических заготовок является очень экономичным, так как значительно уменьшает затраты на дополнительную обработку. Это приводит к снижению стоимости готовой продукции.

Способы рубки металла

Существуют два способа рубки металла:

  • ручной;
  • с помощью гильотины.

Ручной метод рубки металла

Этот метод подразумевает использование слесарного зубила, крейцмейселя и молотка. Операция выполняется на стальной плите или при помощи слесарных тисков. Применяется в единичном производстве при отсутствии специализированного оборудования. Характеризуется низкими качеством и производительностью и высокой трудоёмкостью.

Рубка металла гильотиной

Рубка металла гильотиной является очень популярной операцией на производстве. С помощью гильотины осуществляются резы в поперечном и продольном сечениях и производятся детали простых геометрических форм, ограниченных прямыми линиями. Использование этого оборудования позволяет делать разрезы чёткими и точными. Детали не будут иметь повреждений кромки: сколов, зазубрин и других дефектов вдоль линии среза.

Применяемое оборудование

В промышленности применяются следующие виды гильотин:

  • ручные:
  • пневматические;
  • гидравлические;
  • электромеханические.

Принцип действия оборудования следующий. Рольганг подаёт предназначенный для обработки металл, который фиксируется прижимным устройством. На место реза опускается массивный нож, длина которого превышает ширину обрабатываемого листа. Он создаёт высокое давление и, благодаря этому, разрубает прокат максимально ровно. Металл при таком методе обработки не образует заусениц и не сминается. Оборудование оснащается механическим, гидравлическим или пневматическим приводом. При эксплуатации предпочтение отдаётся автоматической гильотине, т. к. она обладает разными функциональными настройками.

Популярные бренды и модели

Популярны следующие модели:

  • гильотина бренда «TOSKAR» модель «VERSA CUT 3110»;
  • гильотина бренда «DURMA» модель «MS 2504»;
  • гильотина по металлу бренда «STALEX» модель «HQ11 6.5X1300»/

Где купить

Компания «Дюкон»;

Компания продаёт гидравлические гильотинные ножницы типа «HSL». Модель «HSL 3016″ стоит 3531000 рублей.

Важно помнить, что при рубке плоского проката на гильотине существует правило 10 толщин. Т.е. из листа толщиной 3 мм можно нарубить полосу не менее 30 мм шириной, иначе полосу поведет и она будет «саблевидной». И еще на гильотине обычно не рубят листы толще 12 мм, так как полотно быстро изнашивается. Если необходимо раскроить лист большей толщины, то прибегают к помощи плазменной резки или резки газорезательной машиной (ГРМ).
С уважением к автору.

РУБКА МЕТАЛЛА Цель и назначение слесарной рубки Инструменты, применяемые при рубке Основные правила и способы выполнения работ при рубке Типичные дефекты при рубке, причины их появления и способы предупреждения Учебные вопросы:

Цель и назначение слесарной рубки Рубкой называется операция по снятию с заготовки слоя материала, а также разрубание металла (листового, полосового, профильного) на части режущими инструментами. Рубкой выполняют следующие работы: удаление лишних слоев материала с поверхностей заготовок (обрубка литья, сварных швов, прорубание кромок под сварку и пр.); обрубку кромок и заусенцев на кованых и литых заготовках; разрубание на части листового материала; вырубку отверстий в листовом материале; прорубание смазочных канавок и др.

2. ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РУБКЕ Зубило слесарное: а — общий вид зубила и его рабо­чей части; б — угол заострения и действие сил; в — элементы резания при рубке; Р — сила резания; w 1 , w 2 — составляющие силы резания; β, β 1 , β 2 — углы заострения; γ — пе­редний угол; а — задний угол; δ -угол резания Слесарное зубило состоит из трех частей: рабочей, средней, ударной. Как и при любой обработке резанием, режущая часть инструмента представляет собой клин.

Крейцмейселъ отличается от зубила более узкой режущей кромкой. Применяют для вырубания канавок, прорубания шпоночных пазов и тому подобных работ. Канавочник применяется для вырубания смазочных канавок во вкладышах и втулках подшипников скольжения и профильных канавок специального назначения.

Читайте также  Армирование перекрытия

Слесарные молотки применяются при рубке в качестве ударного инструмента для создания силы резания и бывают двух видов — с круглым и квадратным бойком. Молотки слесарные: а — с круглым бойком; б — с квадратным бойком; в — способы крепления ручки

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА И СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПРИ РУБКЕ 1. При рубке листового и полосового металла толщиной до 3 мм по уровню губок тисков следует соблюдать следующие правила: часть заготовки, уходящая в стружку, должна располагаться выше уровня губок тисков; риска на заготовке должна находиться точно на уровне губок тисков, перекос заготовки не допустим; заготовка не должна выступать за правый торец губок тисков; рубку по уровню тисков выполнять серединой режущей кромки инструмента, располагая его под углом 45 ° к заготовке . Угол наклона зубила в зависимости от угла заострения рабочей части составляет от 30 до 35 ° .

Рубка по уровню тисков : а и б — угол наклона зубила соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскости

2 . При рубке полосового (листового) материала на плите (наковальне) следует выполнять следующие требования: режущую кромку зубила затачивать не прямолинейно а с некоторой кривизной; разрубание листового материала по прямой линии производить, начиная от дальней кромки листа к передней, при этом зубило должно располагаться точно по разметочной риске. При рубке передвигать лист таким образом, чтобы место удара находилось приблизительно посредине плиты; при вырубании из листового материала заготовки криволинейного профиля оставлять припуск 1,0. 1,5 мм для последующей ее обработки, например, опиливанием;

разрубание полосы выполнять по разметке с обеих сторон примерно на половину толщины полосы, после чего переломить ее в тисках или на ребре плиты (наковальни); силу удара регулировать в зависимости от толщины разрубаемого материала. Рубка листового материала Вырубание заготовки из листового материала

3. При срубании слоя металла на широкой поверхности детали сначала при помощи крейцмейселя прорубить канавки глубиной 1,5. 2,0 мм по всей поверхности детали , затем зубилом срубить оставшиеся выступы . Срубание материала с широкой поверхности: а — прорубание канавок; б — срубание выступов

Прорубание криволинейных канавок на заготовке выполнять канавочником за один или несколько проходов в зависимости от обрабатываемого материала и требований к качеству обработки. Объем срезаемого материала регулировать наклоном канавочника и силой удара по инструменту. При рубке и заточке режущего инструмента необходимо соблюдать следующие меры безопасности : устанавливать на верстак защитный экран; прочно закреплять заготовку в тисках; не пользоваться молотком, зубилом, канавочником , крецмейселем с расплющенным бойком; не пользоваться молотком, слабонасаженным на рукоятку; выполнять рубку только острозаточенным инструментом; пользоваться индивидуальными защитными очками или защитным экраном, установленным на станке, во избежание травм глаз.

ТИПИЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПРИ РУБКЕ, ПРИЧИНЫ ИХ ПОЯВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ Дефект Причина Способ предупреждения Рубка листовой стали в тисках Обрублен ная кромка д етали криволинейна Деталь слабо зажата в тисках Прочно закреплять деталь в тисках Стороны вырублен ной детали непарал лельные Перекос разметочных рисок. Перекос заготовки в тисках Соблюдать правила разметки, точно устанавливать де таль в тисках по разметочной риске «Рваная» кромка детали Рубка выполнялась слишком сильными ударами или тупым зубилом Перед рубкой убедиться в правильной заточке зубила. Силу ударов регулировать в зависимости от толщины заготовки. Угол наклона зубила должен быть не менее 30°

Прорубание канавок «Рваные» кромки канавки Неправильная заточка крейцмейселя Крейцмейсель затачивать с поднутрением режущей кромки Глубина канавки неодина кова по ее длине В процессе рубки не производилось регулирование наклона крейцмейселя При рубке толщину срезаемого слоя материала, а следовательно, и глубину канавки регулировать наклоном крейцмейселя Сколы на конце ка навки Не обрублена фаска на детали Перед началом рубки (особенно хрупких металлов) обязательно срубать фаску на ребре заготовки в месте выхода крейцмейселя

Срубание слоя металла на широкой поверхности Грубые завалы и за рубы на обрабо танной по верхности Рубка осуществлялась тупым зубилом. Неправильная установка зубила в процессе руб ки . Неравномерность силы ударов молотком по зубилу в процессе рубки Наиболее рационально про изводить срубание выступов между прорубленными ранее канавками способом «елоч ка». Толщину снимаемого слоя регулировать наклоном зубила Сколы на кромке де тали Не обрублены фаски на дета ли Перед рубкой широкой поверхности детали (особенно хрупкого материала) обяза тельно срубать фаски со всех ребер детали

Рубка листовой, полосовой и прутковой стали на плите Непрямо линейная кромка от рубленной детали Нарушение правил разметки детали. Рубка велась не по разметочной риске Следить за прямолинейностью риски разметки. Точно устанавливать зубило на риску Кромка от рубленной Детали имеет глуб окие зарубы и сколы Неправильная заточка зуби ла. Неточная установка зуби ла на разметочную риску. Рубка выполнялась слишком слабыми ударами с « присту киванием » или тупым зубилом Для рубки листового металла зубило следует затачивать слегка закругленно. Рубку производить энергичными ударами без «пристукивания». Прочно удерживать зубило на риске разметки

Особенности комбинированных устройств

Первые рубят и режут полосовой, листовой, фасонный, сортовой прокат. Пресс-ножницы незаменимы при пробивке отверстий в заготовках, вырубке открытых пазов. Данные комбинированные станки для рубки справляются с любым профилем (швеллер, уголок, тавр/двутавр, круг, квадрат и другие).

Угловысечные станки также именуются вырубными штампами. Их отличает:

  • простота конструкции;
  • высокая производительность работы;
  • повышенная точность изделий на выходе.

Применяются для угловой обработки любых материалов. Компактная конструкция включает измерительную шкалу и зубила, обеспечивающие рубку. Штамп для процесса подбирается в зависимости от толщины листов.

Некоторые применяемые при рубке металла инструменты сочетают в себе ручной и механизированный труд. К ним относятся:

  • пневматические и электрические рубильные молотки;
  • специальные станки, где стандартные приемы рубки зубилом ускоряются в 5-10 раз благодаря использованию специальных приспособлений.

Чтобы у вас сложилось ясное представление о характеристиках устройств, далее рассмотрим один пример. В частности, станок для нарезания арматуры СМЖ 172.

Ручной

Ручная рубка – очень простой и распространенный процесс, хорошо знакомый практически любому автовладельцу или домашнему мастеру, которому хоть раз приходилось брать в руки молоток и зубило для того, чтобы срубить лишний кусок или, например, заржавевший винт.

Собственно, зубило и молоток и являются основными инструментами. Что касается молотка, то для работы используется стандартный слесарный инструмент весом 0,4-0,8 килограмма с 35-45-сантиметровой ручкой.

Зубило представляет собой твердосплавный металлический брусок с режущей кромкой на одном из концов. Ширина рабочей части, ее форма и угол заточки, а также общая длина инструмента могут варьироваться в зависимости от его предназначения. Чаще всего используются зубила шириной 2 и 2,5 сантиметра с плоской или чуть закругленной режущей кромкой.

Аналог зубила – крейцмейсель. Его основные отличия кроются в форме рабочей части, чаще всего каплевидной, с узкой режущей кромкой (не более 1 сантиметра), и применении. В то время как зубило служит для сквозного прорубания листового проката или отделения частей изделий, крейцмейсель в основном применяется для формирования различных пазов и канавок на поверхности заготовки.

Читайте также  Громоотвод на доме

Дополнительно требуется подготовить рабочее место. Это могут быть тиски, наковальня или подложка из мягкого металла, если требуется прорубить лист насквозь.

Техника рубки разнится в зависимости от используемой заготовки и необходимого результата. Различают:

  • горизонтальную,
  • вертикальную.

В первом случае заготовка зажимается в тиски, а зубило устанавливается под углом 30-35 градусов относительно плоскости стола, то есть сбоку от обрабатываемого металлоизделия. Это, например, позволяет обрубить лишнюю часть металлического листа, выступающую из тисков. Аналогично производится работа крейцмейселем, когда требуется прорубить канавку в поверхности изделия. При этом с каждым ударом острие инструмента продвигается вдоль предполагаемой оси реза или паза.

Вертикальная рубка применяется в основном с листовым прокатом. С ее помощью можно отрубить лишний кусок пластины или пробить отверстие произвольной формы. При этом строго перпендикулярно плоскости зубило устанавливается лишь при первом и последнем ударе, а основная часть работ ведется с небольшим наклоном инструмента в сторону, противоположную движению. Для большего удобства и точности на лист могут предварительно наноситься разметочные риски, задающие положение режущей кромки.

В зависимости от толщины материала работы могут проводиться с одной стороны или с обеих с последующим отделением куска переломом или выбиванием.

Работая вручную, практически невозможно обеспечить высокую точность и производительность, из-за чего в промышленности используются следующие способы.

Виды гильотин

  • Ручная — нож опускается и поднимается вручную, при помощи рычага. Станок не зависит от электричества, но имеет значительные ограничения по применению. Его сфера — кустарная рубка тонкого металла и узких листов.
  • Пневматическая — для управления ножом используется сила сжатого воздуха, то есть нужен электрический компрессор. По мощности и эффективности пневмостанки превосходят ручные аналоги, но не подходят для масштабной рубки и толстого металла.
  • Гидравлическая — под управлением гидроцилиндра ножевая балка получает большое усилие. Мощное оборудование одинаково легко справляется и с тонким, и с толстым металлом, широко применяется на крупном производстве.
  • Электромеханическая — нож работает от электродвигателя, быстро рубит толстые металлические листы. При комплектации ЧПУ точность максимальная, можно задавать шаблоны для изготовления партий однотипных деталей.
  • Также гильотины различаются рабочим инструментом. Стандартные ножи рубят по прямой, подходят для работы с металлическими листами и полосовым прокатом, арматурой и кабелями. Для обработки фасонного проката (уголка, швеллера, двутавровой балки) и пробивки пазов нужны рубящие пластины специальной формы.

Преимущества рубки металла гильотиной

Для производства и частных мастерских наличие гильотины для рубки металла — очевидный плюс. Достоинств у такого процесса огромное количество:

  • небольшая энергоемкость во время рабочего процесса;
  • низкая стоимость самого процесса, быстрая окупаемость и экономия за счет небольшого количества отходов;
  • металл сразу после рубки готов к дальнейшей обработке, его не нужно остужать;
  • минимум транспортных издержек.

Давление лезвия ножа происходит равномерно по всей поверхности обрабатываемого листа. За счет этого и снижаются усилия, необходимые для технологического процесса. Наличие пресса позволяет осуществлять резку металла стопками.

Гидравлическая гильотина

Такой станок снабжен системой гидравлического привода. Производится чаще всего в единичных экземплярах, поскольку такое оборудование обладает большими габаритами и весом.

Позволяет осуществлять серийную и штучную рубку металлических листовых заготовок размером до 6 м и толщиной более 20 мм. Основное преимущество гидравлической гильотины — высокая производительность труда.

Ножи в гидравлике двигаются по прямой или по дугообразной траектории. Расположение ножниц контролируется в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режимах. Также данные станки отличаются отсутствием шума при работе.

Электромеханическая гильотина

Производительность такого станка — 60 ходов ножниц за минуту. При этом работает в более шумном режиме, чем гидравлика. Чаще используется на тех предприятиях, где необходимо разрезать более толстые листы металла и обеспечить высокую производительность. Также подходят такие станки для небольших мастерских, поскольку имеют небольшие, компактные размеры по сравнению с гидравликой.

Нож работает от кривошипно-шатунного механизма, который подключен к валу отбора мощности. Последний работает от электродвигателя.

Наличие ЧПУ делает данные механизмы более точными станками для рубки металла.

Пневматическая гильотина

Пневматика работает за счет сжатого воздуха и отличается большей производительностью, чем гидравлика. Запускает рабочий процесс магистраль со сжатым воздухом. Рассматриваемое оборудование встречается на предприятиях, занимающихся крупносерийным выпуском металлических изделий.

Это стационарный вид станка, который не подходит для частных мастерских и небольших производств.

Особенности рассматриваемого процесса

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

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

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

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

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