Инструменты применяемые при резании металла

Обновлено: 18.05.2024

Обработка металлов резанием активно используется во многих отраслях, в наибольшей степени – в машиностроении, где является важной и дорогостоящей частью процесса. Это объясняется высокими требованиями, которые предъявляются к изделиям: они должны быть безупречны с точки зрения качества и геометрической точности.

Обработка резанием этим требованиям вполне удовлетворяет, позволяя создавать уникальные высокоточные детали. Именно поэтому уже много лет она не теряет своей популярности.

Как происходит обработка?

Резание металла – это процесс, при котором специальным режущим инструментом с обрабатываемой заготовки снимается слой металла с целью придания ей необходимой формы.

Если учесть, что существует великое множество разнообразных деталей, отличающихся по целому ряду своих характеристик, то не вызовет удивления тот факт, что для работы с ними требуются совершенно разные методы и станки. Для каждой детали предполагается своя технология. Так, основными методами обработки металлов резанием являются:

точение;
сверление;
фрезерование;
строгание;
долбление;
шлифование.

А использующиеся при этом станки, как правило, носят названия применяемых методов (точильный, фрезеровальный, долбежный и т. д.).

На станках устанавливаются различные инструменты, с помощью которых и выполняется процедура обработки. Они должны значительно превосходить обрабатываемый металл по твердости и прочности, их режущие края должны быть острыми. Инструменты, как и заготовки, перед началом работы закрепляются на станке с помощью специальных приспособлений.

В процессе обработки металла образуется много отходов (порядка 20% стружки), что не слишком хорошо с экономической точки зрения. Однако зачастую отказаться от резания не представляется возможным ввиду его универсальности, низкой энергозатратности, высокой точности изделий, большого выбора оборудования и т. д.

Как можно обрабатывать металл резанием?

Обработку резанием можно осуществить несколькими методами. Они ориентированы на разные по форме изделия и имеют разные цели. Основные способы обработки металлов резанием:

Точение. Выполняется с помощью станка, на котором установлен резец (например, токарный). Процесс работы выглядит так: обрабатываемое изделие совершает вращательное движение вокруг своей оси, а в это время резцом снимается нужный слой металла. Точение применяют для цилиндрических, конических и торцевых поверхностей (и наружных, и внутренних).
Сверление. Выполняется на станках с установленным сверлом. Легко догадаться, что сверление предназначено для того, чтобы проделывать в деталях отверстия. Деталь прочно зажимается в тисках, и в ней просверливается отверстие нужного диаметра, при этом диаметр определяется размером сверла. Между тем сверла различаются не только размером, но и формой: есть сверла спиральные, перовые, центровочные и другие, каждое для своих целей.
Фрезерование. Требует специального оборудования, на котором установлена фреза – инструмент с резцами. Фреза совершает вращательное движение, а заготовка, закрепленная на столе, движется продольно. Фрезеровка может быть горизонтальной, вертикальной и диагональной, в зависимости от того, как будут закреплены заготовка и фреза. Существуют и компактные ручные электрические фрезеры, которые при необходимости могут использоваться где угодно, не привязывая мастера к станку. Правда, и возможностей у них гораздо меньше.
Строгание. Для него необходим строгальный станок (их существует несколько видов: строгально-долбежный, поперечно-строгальный, продольно-строгальный и т. д.). Обрабатывают на них преимущественно рамы, штанги, станины и т. п. Резцы могут использоваться прямые и изогнутые. Прямые наиболее просты в применении, но не позволяют добиться высокой точности. Изогнутые резцы высокоточны, и поэтому являются предпочтительными, и распространены больше.
Долбление. Необходим долбежный станок. Резец совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, а перпендикулярно ему двигается заготовка. Применяется по большей части для плоских поверхностей с небольшой высотой. С помощью долбления, например, можно получить зубчатые колеса достаточно неплохих степеней точности.
Шлифование. Для него необходим станок со шлифовальным кругом. Шлифовальный круг крутится, а заготовка получает круговую, продольную или поперечную подачу. Шлифование позволяет получить деталь потрясающей точности, следует лишь учитывать в работе ряд особенностей процесса, таких как нагревание детали во время обработки, устойчивость станка (отсутствие сильных вибраций), глубина резания и т. д.

Выводы

Обработка металла резанием, несмотря на свой недостаток в виде большого количества отходов, продолжает активно использоваться в различных производственных отраслях.

При резании подвергается деформации форма детали без воздействия на структуру материала, режущий инструмент работает лишь с поверхностью изделия. Если прибавить к этому универсальность, высокоточность и другие плюсы, то они, несомненно, перекроют имеющиеся минусы. Поэтому можно с уверенностью заявить, что, несмотря на появление новых технологий обработки металла, обработка резанием сдаст свои позиции еще очень нескоро.

Инструменты и приспособления, применяемые при резке

Резка металла представляет собой процесс разделения материала на части. Таким способом производится раскрой металлических листов или отрезка сортового проката. Воздействием режущего инструмента на металл создаются заготовки для дальнейшей обработки. По разработанным чертежам формируется конфигурация поверхности. Для обработки металла резанием необходимо оборудование. Это могут быть ручные инструменты, механические станки или приспособления, обеспечивающие нагрев материала.

Способы резки

Существует несколько способов разделения материала. Технология зависит от оборудования, применяемого в процессе работы. Выделяют следующие виды резки металла:

Ручная резка металла

Ручное резание металла не является высокоэффективным и в промышленных масштабах не используется. При ручной резке используются следующие инструменты:

Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивный способ резки основан на воздействии струи воды, смешанной с абразивными частицами, на обрабатываемую заготовку. Давление подаваемой жидкости составляет 5000 атм. К преимуществу такой резки металла относится возможность получения разнообразных линий. Обработке подвергаются сплавы определенной марки с небольшой толщиной листа.

Термическая резка металла

Резание металлов горячим способом основано на отсутствии контакта между инструментом и заготовкой. Горячая струя расплавляет и разделяет материал в нужном месте.

К видам термической резки относятся:

Газокислородная резка

Газокислородная резка состоит из 2 этапов:

· В место реза направляется струя пламени, которая выходит из резака. В качестве горючего материала используется ацетилен.

· После разогрева идет подача кислорода, который прорезает размягченную металлическую поверхность. Параллельно удаляются окислы.

В процессе работы расстояние от нижней точки резака до поверхности изделия должно оставаться постоянным. От этого зависит качество реза.

Для этой цели используются лазерные резаки. Процесс основан на подаче лазерного луча в точку поверхности. Происходит фокусирование тепловой энергии. Ведется прогрев участка, расплавление материала и последующее его испарение. При перемещении луч разрезает поверхность.

К недостаткам способа относится возможность работы с изделиями низкой теплопроводности и небольшой толщины.

Плазменная

В качестве оборудования для плазменной резки используется плазматрон. Через имеющееся в нем сопло под высоким давлением выходит кислород. Его температура составляет до 20 тыс. градусов. Ширина пучка 3 мм. Происходит нагрев участка поверхности, его частичное выгорание и выдувание расплава.

К преимуществу метода относится высокая скорость реза и возможность работать с заготовками до 150 мм толщины.

Механическая резка металла

Механическая резка металла осуществляется с помощью воздействия специальной стали с высокой степенью закалки. За счет большой твердости инструмент разрезает изделие.

При резке используются такие виды оборудования:

Резка ленточной пилой

Ленточная пила представляет собой полотно, которое закрепляется в специальном оборудовании. Материал инструмента такой же, как и у ручного изделия. На одной стороне расположены зубцы. В процессе работы двигателя станка идет вращение шкивов, благодаря которому происходит непрерывное движение ленты.

В процессе работы наблюдается небольшой отход, потому что ширина полотна составляет 1,5 мм. Возможна резка как листового металла, так и круглых заготовок.

Ударная резка металла на гильотине

Гильотинная резка металла используется для подготовки заготовок из листовой стали при штамповочных операциях. Разрезаемое полотно располагается на горизонтальной поверхности, подается до упора и разрезается гильотинными ножницами по всей ширине одним ударом.

Важно то, что ножи прикасаются к листу не по всей длине поверхности. Верхний инструмент располагается под углом. Соприкосновение с металлом идет в 1 точке, которая перемещается по всей длине реза. Процесс напоминает работу обыкновенных ножниц.

Резка на дисковом станке

В качестве рабочего инструмента используется диск. По его наружной поверхности располагаются зубья. Сверху стоит защитный кожух. В качестве привода используется электродвигатель, который приводит во вращение диск. Получается срез высокого качества.

По такому же принципу устроены труборезы, которыми разрезаются трубы. В процессе работы идет постоянный поворот заготовки на 360 градусов. Есть возможность делать срезы под разными углами.

Резка металла. Инструменты и приспособления

Разрезание— это операция, связанная с разделением материалов на части с помощью ножовочного полотна, ножниц и другого режущего инструмента. В зависимости от применяемого инструмента разрезание может осуществляться со снятием стружки или без снятия.

Инструменты и приспособления, применяемые при резке

Наибольшее распространение получило разрезание металлов ручными слесарными ножовками и ножницами. Для разрезания листового и пруткового материала применяют ручные рычажные и гильотинные ножницы.

Ручные слесарные ножовки предназначены в основном для разрезания сортового и профильного проката вручную, а также для разрезания толстых листов и полос, прорезания пазов и шлицев в головках винтов, обрезания заготовок по контуру и других работ. Разрезание выполняется при помощи ножовочных полотен, которые изготавливают из углеродистой (марки Р9 или Р18) или легированной (марки Х6ВФ) инструментальной стали и после нарезания зубьев закаливают. Наиболее распространены ножовочные полотна шириной 13 и 16 мм при толщине от 0,5 до 0,8 мм и длиной 250…300 мм. Для осуществления резания полотно устанавливают в специальном ножовочном станке. Ножовочные станки бывают двух типов: цельные и раздвижные, позволяющие устанавливать в станок ножовочное полотно разной длины.

Цельный ножовочный станок (рис. 2.53) состоит из станка 1, натяжного винта с барашковой гайкой 6 и рукоятки 2. Ножовочное полотно 4 устанавливают в прорези головок 5 и фиксируют его при помощи штифтов 3.

Раздвижной ножовочный станок (рис. 2.54) отличается тем, что состоит из двух частей, соединенных при помощи обоймы. Обойма жестко крепится на одной половине станка, а другая половина может изменять свое положение по длине за счет установки впрессованного в нее штифта, который фиксируется в специальных пазах обоймы.

На одной из сторон ножовочного полотна по всей длине нарезают зубья (рис. 2.55, а). Каждому зубу ножовочного полотна придается форма режущего клина, которая характеризуется определенными геометрическими параметрами: задним углом а, углом заострения (3, передним углом у и углом резания б.

Поскольку работа (движения) ножовочного полотна, осуществляется в ограниченном пространстве, то для предупреждения его заклинивания в процессе работы зубья ножовочного полотна должны быть разведены. В зависимости от величины Шага зубьев, т. е. от расстояния между двумя соседними зубьями, различают разводку по зубу (рис. 2.55, б) и разводку по полотну (рис. 2.55, в). Разводка по зубу производится на полотнах с большим шагом, в этом случае поочередно отгибают каждый зуб ножовочного полотна то в одну сторону, то в другую. При разводке по полотну сначала отгибают два-три зуба в одну сторону, а затем два-три зуба в другую. В этом случае вдоль полотна появляется волнистая линия.

При установке полотен в ножовочном станке необходимо следить за правильным выбором направления зуба. Острие режущего клина должно быть всегда направлено в сторону рабочего движения полотна — вперед, в направлении от рукоятки к барашку натяжного винта. Вторым обязательным условием нормальной работы при разрезании является натяжение ножовочного полотна. Натяжение должно быть таким, чтобы полотно не испытывало упругих деформаций при разрезании и в то же время не должно быть слишком сильным, так как это может привести к поломке полотна в процессе работы даже при незначительном его перекосе.

Ручные ножницы (рис. 2.56) бывают правыми и левыми. У правых ножниц скос на режущей части на каждой из половин находится с правой стороны, а у левых — с левой. Ручными ножницами можно резать листовую сталь толщиной до 0,7 мм, кровельное железо толщиной до 1,0 мм, листы меди и латуни толщиной до 1,5 мм.

Такие ножницы (рис. 2.56, а) предназначены для разрезания материала по прямой линии или по дуге большого радиуса. Если требуется вырезать в листовом материале отверстие или вырезать деталь по контуру с малыми радиусами кривизны, применяют ножницы с криволинейными лезвиями (рис. 2.56, б) или пальцевые ножницы с тонкими и узкими режущими лезвиями (рис. 2.56, в).

Хорошего эффекта при резании листовой стали толщиной до 2,5 мм можно добиться при использовании силовых ножниц (рис. 2.59). При работе рукоятку 4 с насечкой закрепляют в тисках, а рукоятку 5 с пластмассовым наконечником захватывают правой рукой. Рабочая рукоятка 5 представляет собой систему двух последовательно соединенных рычагов. Первый рычаг 7 заканчивается ножом 1 и соединен винтом 2 через шайбу 8 с рукояткой 4. Рукоятка 5 через ось б и шарнирное звено 3 также соединена с рукояткой 4. Эта система рычагов обеспечивает увеличение силы резания приблизительно в два раза по сравнению с обычными ножницами таких же габаритов.

Настольные ручные рычажные ножницы(рис. 2.60) применяют для разрезания листовой стали толщиной до 4 мм, алюминия и латуни — до 6 мм. Основание 1 ножниц закрепляют на верстаке болтами. Рукоятка 2 обеспечивает возвратно-поступательное движение ножа 3. Второй нож 4 закреплен в корпусе основания 1. Разрезаемый лист укладывают на полку неподвижного ножа и, перемещая подвижный нож 3 рукояткой 2, выполняют разрезание листа по разметочной риске. Рычажные ножницы могут несколько отличаться друг от друга по конструкции, но принцип их действия во всех случаях одинаков.

Труборезы(рис. 2.61) применяют для разрезания труб различного диаметра вместо слесарной ножовки, а также для более качественного разрезания труб. Труборез представляет собой специальное приспособление, у которого режущим инструментом служат стальные дисковые резцы-ролики. Наиболее распространены роликовые, хомутиковые и цепные труборезы.

Роликовый труборез (рис. 2.61, а) состоит из скобы винтового рычага 3 и трех дисковых режущих роликов 6, два из которых установлены на осях в скобе 4, а третий смонтирован на оси, закрепленной в подвижном кронштейне 5. Разрезаемую трубу закрепляют в прижиме 1 винтом 2, после чего труборез устанавливают на трубу 7. При вращении винтового рычага 3 вправо кронштейн 5 переместит режущий ролик б до соприкосновения со стенкой трубы под некоторым нажимом. Труборез с тремя роликами режет одновременно в трех местах, поэтому при работе его слегка раскачивают при помощи рычага (примерно на одну треть оборота в каждую сторону). Для повышения качества разрезания место реза смазывают маслом.

Для разрезания труб большого диаметра применяют хомутиковые или цепные труборезы (рис. 2.61, б, в).

При резании роликовыми труборезами происходит вдавливание внутрь трубы ее торца, что ведет к образованию заусенцев и необходимости дальнейшей обработки трубы для их удаления. Исключить этот недостаток позволяет резцовый труборез (рис. 2.61, г), у которого ролики выполняют лишь функцию центрирования трубы в приспособлении, а резание производится отрезным резцом 2, который по мере врезания в трубу подается нажимным винтом 1. Нажим роликов осуществляется при помощи винта 3.

Разновидность инструмента для резки металла

Спрос на сплав не утихает и сегодня, многие начинающие мастера и профессионалы интересуются, какой инструмент для резки металла признан оптимальным, ведь на строительных рынках представлен широчайший ассортимент различной продукции.

Металл – один из востребованных материалов, не теряющий актуальности на протяжении нескольких столетий. Продукт широко применяется для различных промышленных целей, поскольку обладает относительно невысокой ценой и является очень крепким и надежным.

Основные способы резки металла

Пред покупкой необходимо разобраться, какие способы резки металла существуют. Специалисты разделяют несколько групп:

ручная резка;
механическая (фрезерование, шлифование, сверление); ; ;
плазменная;
газовая.

Все они отличаются техникой исполнения, имеют определенные преимущества и недостатки. Что касается самих инструментов для резки металла, самыми востребованными считаются:

ручная ножовка известна как ножовочные полотна;
электрический лобзик; ;
дисковые и сабельные пилы; .

Каждое приспособление имеет существенные различия, подбирать их нужно в зависимости от поставленной цели.

Промышленное оборудование

Если для работы в домашних условиях можно использовать стандартные ручные или электрические инструменты, для промышленного производства они не подходят. Это обусловлено относительно невысокой скоростью работы и неспособностью разрезать толстый профиль.

Если металл режется в промышленных масштабах или лист необходимо скорректировать в труднодоступных местах, промышленные инструменты справятся с задачей лучше и быстрее.

Чаще всего на заводах и промышленных цехах устанавливают:

гильотинные ножницы; ; ;
лазерную резку;
водоструйная резка.

Какой метод выбрать, должен решать мастер. Подбор приспособления зависит от жесткости материала и от необходимой скорости нарезки. Например, скорость плазменной резки превышает скорость газопламенной в несколько раз.

Ножницы по металлу

Этот ручной инструмент для резки металла признан простым и удобным, позволяет разделить лист с толщиной до 3 мм. Отлично подходит для строительства и ремонта.

В зависимости от устройства, условно их классифицируют на несколько разновидностей.

Прямого реза – инструменты предназначены для резки металла по прямой линии.

Криволинейные – разрезают листы криволинейным срезом.

Пальцевые – называются ножницы, похожие по действию на криволинейные аналоги, бывают правого или левого реза. Оптимально подходят для вырезки сложных узоров и геометрических фигур.

Стуловые – с помощью приспособления можно разделить металлический профиль толщиной до 3 мм, подходит для резки прутьев средней толщины (около 6–8 мм).

Рычажные инструменты – мощный вид, в конструкции одно лезвие является подвижным, второе фиксированным. Работа осуществляется только с применением верстака.

Выбрать правильные ножницы проблематично, функционирование зависит от заточки лезвия (угол варьируется от 65 до 80 градусов).

Ножовка

Резка металла ножовкой практиковалась в советское время, инструмент подходит для разделения толстых профилей и перепиливания труб и прутьев среднего диаметра. В продаже встречаются следующие типы приспособлений:

Профессиональные инструменты – износостойкие, позволяют добиться точных результатов, оснащены резиновой рукояткой.
Ножовка-ручка – помогает выполнить разрез в самых труднодоступных местах, мастера при ее помощи могут осуществлять внутренние пропилы.
Домашние ножовки – обладают невысокой стоимостью, удобные в использовании.

Подобные приспособления имеют встроенный винтовой механизм и рукоять из дерева.

Полотна для ножовок различаются по твердости режущего материала и высоте зубьев, при покупке на эти факторы обязательно нужно обратить внимание.

Сабельные пилы

Универсальный инструмент, подходящий для проведения ремонта в квартирах и частных дома. Инструмент с легкостью справляется с разрезанием гвоздей и саморезов. Обрезать кусок трубы или арматуру в труднодоступном месте не составит труда.

Несомненное достоинство инструмента – относительная безопасность и отсутствие искр во время работ.

Большинство мастеров его покупают именно по этим свойствам. Работать легче в тесном помещении.

При покупке внимание в первую очередь обращают на емкость аккумулятора и мощность приспособления – от этих факторов зависит длительность работы пилы. Опытные специалисты советуют покупать инструмент с максимальной мощностью.

Лобзик – гениальный инструмент

Выпускаются для домашнего и профессионального использования, мощность инструмента напрямую зависит от предназначения. Ручная резка профессиональным лобзиком не представляет труда, при этом мастеру удастся разрезать стальной профиль до 10 мм, а алюминиевый до 20 мм.

Основным фактором при выборе является мощность прибора, от значения зависит срок эксплуатации, продолжительность работы и глубина прорезания. Немалое значение имеет и вес лобзика, так как прямым образом сказывается на сложности выполнения работы.

Болгарка

Универсальное приспособление, способное разрезать листы и прутья, выполненные из любого металла. Несомненным достоинством инструмента является то, что единственный расходник, требуемый периодической замены – диски.

Пользоваться болгаркой просто и удобно, работа по силам даже новичку. Строители предпочитают болгарку и из-за возможности шлифовать металл.

Предпочтение стоит отдавать дискам маленького диаметра, таким инструментом будет удобнее пользоваться. Важнейшее правило – замену дисков нужно проводить вовремя, иначе при работе он может разлететься на множество осколков, вследствие чего можно получить различные травмы.

Выбрать грамотно инструмент для резки металла достаточно сложно, так как выбор оборудования просто колоссальный и крайне разнообразный. Но вне зависимости от приспособления, главное – соблюдать технику безопасности.

Видео по теме: Удлинённые ножницы для резки металла

В указаниях описаны инструменты и приспособления, применяемые при резке, даны основные правила выполнения работ при резке металла, а так же правила разрезания металлов для студентов специальности 130602 Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов.

Составитель: Сидоркин Д.И., ассистент, канд.техн.наук

Рецензент Ишемгужин И.Е., доцент, канд.техн.наук

Содержание

3 Инструменты и приспособления, применяемые при резке

4 Правила выполнения работ при разрезании материалов

Цель работы

Целью настоящей лабораторной работы является закрепление и углубление практических знаний студентов по инструментам, применяемых при резке металла и приемам выполнения этих работ.

Введение

Разрезание - это операция, связанная с разделением материалов на части с помощью ножовочного полотна, ножниц и другого режущего инструмента. В зависимости от применяемого инструмента разрезание может осуществляться со снятием стружки или без снятия.

Ручные слесарные ножовки предназначены в основном для разрезания сортового и профильного проката вручную, а также для разрезания толстых листов и полос, прорезания пазов и шлицев в головках винтов, обрезания заготовок по контуру и других работ, разрезание выполняется при помощи ножовочных полотен, которые изготавливают из углеродистой (марки Р9 или Р18) или легированной (марки Х6ВФ) инструментальной стали и после нарезания зубьев закаливают. Наиболее распространены ножовочные полотна шириной 13 и 16 мм при толщине от 0,5 до 0,8 мм и длиной 250. 300 мм. Для осуществления резания полотно устанавливают в специальном ножовочном станке. Ножовочные станки бывают двух типов: цельные и раздвижные, позволяющие устанавливать в станок ножовочное полотно разной длины.

Цельный ножовочный станок (рисунок 1) состоит из станка 7, натяжного винта с барашковой гайкой 6 и рукоятки 2. Ножовочное полотно 4 устанавливают в прорези головок 5 и фиксируют его при помощи штифтов 3.

1 – станок; 2 – рукоятка; 3 – штифты; 4 – ножовочное полотно; 5 – головка крепления ножовочного полотна; 6 – натяжной винт с гайкой

Рисунок 1 – Цельный ножовочный станок

Раздвижной ножовочный станок (рисунок 2) отличается тем, что состоит из двух частей, соединенных при помощи обоймы. Обойма жестко крепится на одной половине станка, а другая половина может изменять свое положение по длине за счет установки впрессованного в нее штифта, который фиксируется в специальных пазах обоймы.

Рисунок 2 – Раздвижной ножовочный станок

На одной из сторон ножовочного полотна по всей длине нарезают зубья (рисунок 3, а). Каждому зубу ножовочного полотна придается форма режущего клина, которая характеризуется определенными геометрическими параметрами: задним углом α, углом заострения β, передним углом γ и углом резания δ. Между углами, характеризующими геометрию режущего клина зубьев ножовочного полотна, существуют зависимости: α + β + β = 90°; α + β = δ.

а – геометрические параметры ножовочного полотна: γ – передний угол; α – задний угол; β – угол заострения; δ – угол резания; б – разводка по зубу; в – разводка по полотну

Рисунок 3 – Ножовочное полотно

Поскольку работа (движения) ножовочного полотна, осуществляется в ограниченном пространстве, то для предупреждения его заклинивания в процессе работы зубья ножовочного полотна должны быть разведены. В зависимости от величины шага зубьев, т. е. от расстояния между двумя соседними зубьями, различают разводку по зубу (рисунок 3, б) и разводку по полотну (рисунок 3, в). Разводка по зубу производится на полотнах с большим шагом, в этом случае поочередно отгибают каждый зуб ножовочного полотна то в одну сторону, то в другую. При разводке по полотну сначала отгибают два-три зуба в одну сторону, а затем два-три зуба в другую. В этом случае вдоль полотна появляется волнистая линия.

При установке полотен в ножовочном станке необходимо следить за правильным выбором направления зуба. Острие режущего клина должно быть всегда направлено в сторону рабочего движения полотна - вперед, в направлении от рукоятки к барашку натяжного винта. Вторым обязательным условием нормальной работы при разрезаний является натяжение ножовочного полотна. Натяжение должно быть таким, чтобы полотно не испытывало упругих деформаций при разрезании и в то же время не должно быть слишком сильным, так как это может привести к поломке полотна в процессе работы даже при незначительном его перекосе.

Ручные ножницы (рисунок 4) бывают правыми и левыми. У правых ножниц скос на режущей части на каждой из половин находится с правой стороны, а у левых - с левой. Ручными ножницами можно резать листовую сталь толщиной до 0,7 мм, кровельное железо толщиной до 1,0 мм, листы меди и латуни толщиной до 1,5 мм.

а – правые; б – с криволинейными лезвиями; в – пальцевые

Рисунок 4 – Ножницы кривые

Такие ножницы (рисунок 4, а) предназначены для разрезания материала по прямой линии или по дуге большого радиуса. Если требуется вырезать в листовом материале отверстие или вырезать деталь по контуру с малыми радиусами кривизны, применяют ножницы с криволинейными лезвиями (рисунок 4, б) или пальцевые ножницы с тонкими и узкими режущими лезвиями (рисунок 4, в).

Все ножницы, независимо от их конструкции, в своей основе имеют (как и другие режущие инструменты) режущий клин. Форма режущего клина ножниц характеризуется следующими геометрическими параметрами (рисунок 5): углом заострения β; задним углом α, обеспечивающим уменьшение трения при работе ножницами и составляющим 2. 3°. С целью уменьшения усилий, прикладываемых при резании, режущие ножи устанавливают под углом φ (чем больше этот угол, тем меньше усилие резания). При увеличении этого угла создаются усилия, выталкивающие лист из-под ножей, в связи с этим величину угла φ выбирают в пределах 7. 12 °, что создает оптимальные условия для резания. Угол заострения β выбирают в зависимости от обрабатываемого материала (чем тверже материал, тем большим должен быть этот угол). Для мягких металлов и сплавов (например, меди, латуни) он составляет 65 °; для металлов средней твердости - 70. 75 °, а для твердых материалов - 80°. Если требуется разрезать листы большой толщины (до 2,0 мм), применяют стуловые ножницы (рисунок 6). У этих ножниц одна рукоятка имеет отогнутый вниз конец; этим заостренным концом ножницы закрепляют в деревянной колоде или тисках. Вторая рукоятка служит для нажатия и собственно резания.

α – задний угол; β – угол заострения; φ – угол между лезвиями

Рисунок 5 – Геометрические параметры лезвий ножниц

Рисунок 6 – Стуловые ножницы

Хорошего эффекта при резании листовой стали толщиной до 2,5 мм можно добиться при использовании силовых ножниц (рисунок 7). При работе рукоятку 4 с насечкой закрепляют в тисках, а рукоятку 5 с пластмассовым наконечником захватывают правой рукой. Рабочая рукоятка 5 представляет собой систему двух последовательно соединенных рычагов. Первый рычаг 7 заканчивается ножом 1 и соединен винтом 2 через шайбу 8 с рукояткой 4. Рукоятка 5 через ось 6 и шарнирное звено 3 также соединена с рукояткой 4. Эта система рычагов обеспечивает увеличение силы резания приблизительно в два раза по сравнению с обычными ножницами таких же габаритов.

Настольные ручные рычажные ножницы (рисунок 8) применяют для разрезания листовой стали толщиной до 4 мм, алюминия и латуни - до 6 мм. Основание 1 ножниц закрепляют на верстаке болтами. Рукоятка 2 обеспечивает возвратно-поступательное движение ножа 3. Второй нож 4 закреплен в корпусе основания 1. Разрезаемый лист укладывают на полку неподвижного ножа и, перемещая подвижный нож 3 рукояткой 2, выполняют разрезание листа по разметочной риске. Рычажные ножницы могут несколько отличаться друг от друга по конструкции, но принцип их действия во всех случаях одинаков.

1 – нож; 2 – винт; 3 – шарнирное звено; 4 – рукоятка с насечкой; 5 - рукоятка с пластмассовым наконечником; 6 – ось; 7 – рычаг; 8 – шайба

Рисунок 7 - Силовые ножницы

Рисунок 8 – Настольные ручные рычажные ножницы

Труборезы (рисунок 9) применяют для разрезания труб различного диаметра вместо слесарной ножовки, а также для более качественного разрезания труб. Труборез представляет собой специальное приспособление, у которого режущим инструментом служат стальные дисковые резцы-ролики. Наиболее распространены роликовые, хомутиковые и цепные труборезы.

Роликовый труборез (рисунок 9, а) состоит из скобы 4, винтового рычага 3 и трех дисковых режущих роликов 6, два из которых установлены на осях в скобе 4, а третий смонтирован на оси, закрепленной в подвижном кронштейне 5

а – роликовый: 1 – прижим; 2 – винт; 3 – винтовой рычаг; 4 – скоба; 5 – кронштейн; 6 - режущие кромки; 7 – труба; б – хомутиковый; в – цепной; г – резцовый: 1 – нажимной винт; 2 – отрезной резец; 3 – винт

Рисунок 9 - Труборезы

Разрезаемую трубу закрепляют в прижиме 1 винтом 2, после чего труборез устанавливают на трубу 7. При вращении винтового рычага 3 вправо кронштейн 5 переместит режущий ролик 6 до соприкосновения со стенкой трубы под некоторым нажимом. Труборез с тремя роликами режет одновременно в трех местах, поэтому при работе его слегка раскачивают при помощи рычага (примерно на одну треть оборота в каждую сторону). Для повышения качества разрезания место реза смазывают маслом.

Для разрезания труб большого диаметра применяют хомутиковые или цепные труборезы (рисунок 9, б, в).

При резании роликовыми труборезами происходит вдавливание внутрь трубы ее торца, что ведет к образованию заусенцев и необходимости дальнейшей обработки трубы для их удаления. Исключить этот недостаток позволяет резцовый труборез (рисунок 9, г), у которого ролики выполняют лишь функцию центрирования трубы в приспособлении, а резание производится отрезным резцом 2, который по мере врезания в трубу подается нажимным винтом 7. Нажим роликов осуществляется при помощи винта 3.

Разновидности и варианты резки металла

Любые промышленные предприятия и частные мастера нуждаются в специальном станке для резки металла. Значением имеет его соответствие техническим требованиям и параметрам. Известно несколько способов обработки изделий. Металл обрабатывается методом ручной резки, лазером, плазмой или под давлением. Выбор конкретного вида резки металла зависит от стоимости, эффективности работ и их итогового результата.

Обработка металла холодным и горячим приемами

Резка металла осуществляется холодным (механическим) и горячим приемами. Первый характеризуется механическим воздействием на обрабатываемое изделие. Значение имеет твердость режущего инструмента. Резка осуществляется инструментом, значительно превосходящим по твердости обрабатываемую деталь. При данном способе применяются инструменты:

циркулярная пила;
болгарка;
гильотина; .

Горячая резка деталей подразумевает термическое воздействие на них. Они расплавляются в нужном месте, а остатки расплава удаляются газом. Горячий способом включает в себя виды резки:

газокислородную;
лазерную;
плазменную.

Не всегда холодная металлообработка позволяет добиться необходимой чистоты конечного изделия. Такая проблема возникает при кислородной и воздушно-дуговой резке. Указанные методы применяются только в качестве подготовительных работ.

Разновидности холодной резки

Указанный прием имеет ряд достоинств, среди которых:

высокая точность результата;
экономичность;
ровность краев разреза.

Основной недостаток заключается в изготовлении только прямолинейных разрезов.

Резка металла циркулярной пилой позволяет делать качественные и точные разрезы с возможностью контролировать их угол. Главный недостаток инструмента в оставлении после себя большого количества отходов. Пила работает при сравнительно небольшой скорости. Она не позволяет резать детали на значительную глубину.

Нарезание элементов при помощи болгарки используется для профильного проката. Болгарка не оставляет на обработанном материале окислов и окалин. После металлообработки остается мало отходов. Данный способ обладает низкой производительностью по сравнению с другими вариантами.

Рубка гильотиной имеет ряд ограничений касательно деталей со сложной конфигурацией, но считается самым недорогим и эффективным методом металлообработки.

Использование ленточнопильного станка считается наиболее универсальным вариантом для обработки любых металлических деталей. Аппарат позволяет проводить работы под любым углом, избегая серьезных потерь тепла. В результате конечный продукт имеет идеальные кромки. Станок используется только для изделий с определенными размерами.

Газокислородная резка

Нарезать металл методом кислородной металлообработки допустимо при соблюдении целого ряда условий:

металлический элемент содержит незначительное количество легированных компонентов;
для изделия характерна невысокая теплопроводность;
обрабатываемый материал имеет температуру плавления больше, чем температуру горения.

Кислородную резку не рекомендуется использовать в качестве основного приема металлообработки. После нее на материале остаются окислы, влияющие на все его качество.

Лазерная металлообработка

Лазерное разрезание изделий является прогрессивным приемом. Суть его в воздействии на прокат узконаправленного светового луча, разогревающего деталь в месте контакта до высоких температур. Под действием луча металлоизделие расплавляется, а остатки расплава сдуваются с его поверхности специальным газом.

При лазерном методе отсутствует деформация металлоизделия, удается получить высокоточный результат без необходимости дополнительной обработки краев.

При всех достоинствах указанные виды разрезания металлоизделий имеют несколько недостатков:

Разрезание плазменным методом

Разрезание металлоизделия плазмой подразумевает воздействие на его определенный участок газовой смеси под высоким давлением. Плазменный поток представляет собой сильно нагретый и подвергшийся ионизации газ. Температура потока составляет 15000 0 С.

В месте воздействия плазмы на деталь происходит ее выгорание и плавление. Части расплавленного металла выдуваются газовой смесью. Метод можно использовать для резки любых типов изделий.

Нарезание металлоизделий плазмой превосходит по производительности все другие способы. Она в 10 раз быстрее любых механических методов резки металлоизделий. Плазменное разрезание в 4 раза быстрее лазерного метода.

Плюс метода в том, что им осуществляют разрезание металлических изделий различной толщины (до 150 мм).

Имеются минусы у данного способа:

требуется металлообработка краев деталей;
края после обработки имеют небольшой наклон на 4 0 ;
не рекомендуется применять для разрезания титана и других металлоизделий большой толщины.

Гидроабразивный метод

Разрезание изделий гидроабразивным методом имеет следующее определение: раскрой материала путем воздействия на него смеси песка и воды, подаваемых под давлением через узконаправленное сопло. Песок в сочетании с водой способны разрезать металлоизделия, имеющие толщину 30 см.

Способ относится к числу инновационных. После раскроя детали нет необходимости в дополнительной обработке ее краев.

Указанный способ не относится к горячему методу разрезания металлоизделий, поскольку при нем отсутствует термическое воздействие на обрабатываемую деталь. Благодаря этому разрезание может быть выполнено без деформации изделия.

Главным недостатком гидроабразивного метода является невозможность резки металлов, подверженных коррозии. Применяемое оборудование имеет высокую стоимость и не всегда доступно для частных нужд.

Видео по теме: Станок гидроабразивной резки WTJ

Читайте также: