ДОМАШНИЙ СЛЕСАРЬ

Инструменты, применяемые при рубке металла

Режущий инструмент. В качестве режущего инст­румента при рубке металлов служат зубило, крейц - мейсель и канавочники (рис. 35). Зубила для рубки горячего металла называют кузнечными, а для рубки холодного металла — слесарными.

Зубило слесарное состоит из трех частей: рабо­чей, средней и ударной.

В процессе обработки резанием требуемая форма детали достигается за счет нарушения режущей кром­кой инструмента связи между зернами металла и уда­ления излишка металла в виде стружки. При этом режущей части придается форма клина. Зубило пред­ставляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен (рис. 36).

Действие клинообразного инструмента на обраба­тываемый ме­талл изменяется в зависимости от положения кли­на и от направ­лении действия силы, прило­женной к его основанию.

Различают два основных вида работы клина:

1) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию,

Рис. 36. Схема процесса резания при работе зубилом: а — распределение сил на клине; б — влияние угла заостре­ния на процесс резания; в — процесс образования стружки при рубке и геометрия зубила

Перпендикулярны к поверхности заготовки (рис. 36, а). В этом случае заготовка разрубается (раскалывает­ся) (рис. 36, б)

2) ось клина и направление действия силы, приложенной к его основанию, образуют с поверх­ностью заготовки угол меньше 90° В этом случае с заготовки снимается стружка (рис. 36, в).

Форма режущей части (рис. 36, в) и углы ее за­точки определяют геометрию режущего инструмента (зубила).

На обрабатываемой заготовке различают следую­щие поверхности: обрабатываемую, обработанную, а также поверхность резания.

Обрабатываемой поверхностью называется поверх­ность, с которой будет сниматься слой материала (стружка).

Обработанной поверхностью называется поверх­ность, с которой снят слой металла (стружка).

Грань, по которой сходит стружка при резании, называется передней, а противоположная ей грань, обращенная к обрабатываемой поверхности заготов­ки, — задней. Пересечение передней и задней гра­ней образуют режущую кромку, ширина которой у зубила обычно 15—25 мм.

Угол, образованный сторонами клина, называют углом заострения; он обозначается греческой буквой 3 (бета). Угол между передней гранью и обрабатыва­емой поверхностью называется углом резания и обо­значается буквой 8 (дельта). Угол между передней гра­нью и плоскостью, проведенной через режущую кромку перпендикулярно обрабатываемой поверхно­сти, называется передним углом и обозначается бук­вой у (гамма). Угол между задней гранью и обрабо­танной поверхностью называется задним углом и обо­значается буквой а (альфа).

Чем меньше угол заострения, тем меньше усилия необходимо приложить для осуществления резания. Поэтому величину угла заострения выбирают в зави­симости от твердости обрабатываемого металла и са­мого инструмента. Чем больше твердость и хрупкость металла, тем сильнее его сопротивление проникно­вению в него клина и тем большим должен быть угол заострения зубила. Для рубки чугуна и бронзы при­нимают р = 70°, для стали средней твердости Р 60°, для меди и латуни р 45°, для алюминия и цинка р = 35°

Чем больше передний угол, тем стружка отделя­ется легче. Однако при увеличении переднего угла уменьшается угол заострения инструмента, а следо­вательно, и его прочность. Поэтому величину пере­днего угла также выбирают в зависимости от усло­вий работы инструмента.

Меньшее значение в процессе резания имеет зад­ний угол, его назначение — уменьшить трение меж­ду инструментом и обрабатываемой поверхностью. Ве­личина заднего угла обычно составляет 3—8°

Средняя часть зубила имеет форму, удобную для держания его в процессе рубки. Обычно эта часть зу­била имеет прямоугольное сечение с овальными гра­нями или же форму многогранника.

Головка зубила делается всегда в виде усеченного конуса с полукруглым верхним основанием. При та­кой форме головки сила удара молотком по зубилу используется с наибольшим эффектом, так как на­носимый удар всегда приходится по центру ударной части зубила. Конусная головка, кроме того, меньше расклепывается при работе.

Зубила изготовляют длиной 100, 125, 160, 200 мм, ширина режущей кромки соответственно равна 5, 10, 16, 20 мм.

Зубила длиной 100—125 мм применяют при вы­полнении мелких работ, а длиной 150—200 мм — при грубой работе.

Качество зубила определяется соблюдением уста­новленного режима термической обработки (закалки и отпуска) и правильностью заточки. Закалка рабо­чей части зубила производится путем нагрева его на длину 40—70 мм до температуры 800—830° (светло - вишнево-красный цвет каления) и охлаждения в воде на длине 15—30 мм с последующим отпуском до по­явления фиолетового цвета побежалости.

Закалка головки зубила производится таким же способом на длине 15—20 мм с отпуском до серого цвета побежалости.

Степень закалки зубила можно определить старым напильником, которым проводят по закаленной ча­сти зубила. Если при этом напильник не снимает стружку с закаленной части зубила (на ней остаются лишь едва заметные риски), закалка выполнена хо­рошо.

Крейцмейсель (рис. 35, б) отличается от зубила более узкой режущей кромкой. Применяется он для вырубания узких канавок, шпоночных пазов и т. п. Чтобы крейцмейсель, углубляясь в канавку, не зак­линивался, его режущую кромку делают несколько шире следующей за ней рабочей части. Однако до­вольно часто им пользуются для срубания поверхно­стного слоя с широкой чугунной плиты: сначала крейцмейселем прорубают канавки, а оставшиеся выступы срубают зубилом. Материалы для изготовле­ния крейцмейселя и углы заострения, твердость ра­бочей и ударных частей те же, что и для зубила.

Для вырубания профильных канавок — полукруг­лых, двугранных и др. применяют специальные крей - цмейсели, называемые канавочниками (рис. 35, в), отличающиеся от крейцмейселя только формой ре­жущей кромки. Канавочники изготовляются с остро­конечными и полукруглыми режущими кромками. Размеры их зависят от диаметра вкладышей подшип­ников и втулок, в которых необходимо вырубить сма­зочные канавки.

Канавочники изготовляются из стали У8А длиной 80, 100, 120, 150, 200, 300 и 350 мм.

Следует отметить, что операция вырубания кана­вок трудоемкая и ответственная; канавки после вы­рубания часто получаются неровными, с неодинако­вой глубиной и т. п.

При заточке зубила и крейцмейселя обычно пользуются простыми заточными станками. Затачи­ваемый инструмент устанавливают при этом на под­ручник 1 заточного станка (рис. 37, а) и с легким нажимом медленно перемещают его по всей ширине шлифовального круга. Заточку следует вести с охлаж­дением в воде. При этом надо следить, чтобы нагрев

Рис. 37. Заточка зубила или крейцмейселя на простом заточном станке (о) и шаблон для проверки правиль­ности заточки (б)

Инструмента не превышал 120“; нагрев выше указан­ной температуры приводит к отпуску и снижает твер­дость режущей кромки инструмента. В процессе за­точки зубило (крейцмейсель) следует поворачивать то одной, то другой стороной, это обеспечивает рав­номерную заточку. Режущая кромка зубила после за­точки должна иметь одинаковую ширину и наклон к оси зубила. Величина угла заточки зубила или крей­цмейселя проверяется по шаблону, представляюще­му собой пластинку с угловыми вырезами в 70, 60, 45 и 35° При заточке зубила или крейцмейселя необ­ходимо закрывать защитный экран 2 и предохрани­тельный кожух 3.

После заточки зубила или крейцмейселя с режу­щих кромок снимают заусенцы. Величина угла заост­рения проверяется шаблоном, представляющим со­бой пластинки с угловыми вырезами 70, 60, 45 и 35° (рис. 37, б).

Ударный инструмент. К разновидностям ударного инструмента относятся молотки различного назначе­ния и конструкций.

Слесарные молотки изготовляют двух типов: с квад­ратным и круглым бойками (рис. 38, а, б). Процесс изготовления молотков с квадратным бойком проще, они дешевле и поэтому в практике слесарной обра­ботки имеют широкое распространение. В то же время молотки с круглым бойком имеют преимущество, заключающееся в том, что в них имеется большой весовой перевес ударной части над тыловой, обеспе­чивающий большую силу и меткость удара.

Существенным является выбор молотка по весу. Вес молотка должен соответствовать ширине режу­щей кромки зубила. Практика показывает, что для нормального удара при рубке металла каждому мил­лиметру ширины режущей кромки зубила должно со­ответствовать 40 г веса молотка, а каждому милли­метру ширины режущей кромки крейцмейселя — 80 г веса молотка. Вес молотка определяется его размера­ми. При выборе веса молотка, естественно, нужно учитывать также возраст и физическую силу работа­ющего.

Слесарные молотки с круглым бойком изготов­ляют шести размеров. Молотки массой 200 г реко­мендуется применять для инструментальных работ, а также для разметки и правки; молотки массой 400 г, 500 г и 600 г — для слесарных работ; молотки мас­сой 800 г 1000 г применяются редко, в основном, при ремонтных работах.

Слесарные молотки с квадратным бойком изго­товляют восьми размеров: массой 50 г, 100 г и 200 г — для слесарно-инструментальных работ; массой 400 г, 500 г, 600 г — для слесарных работ: рубки, гибки, клепки и др. 800 г и 1000 г применяют редко (при выполнении ремонтных работ).

Для тяже­лых работ при м е няют молотки мас­сой от 4 до 16 кг, называе­мые кувалда­ми.

Противо- положный бойку конец молотка на­зывается нос­ком. Носок имеет кли­нообразную форму, скруг­ленную на конце. Нос­ком пользу­ются при правке, рас­клепывании и

Т. Д. Бойком а — с квадратным бойком; б — с круглым наносят уда - бойком; в — со вставками из мягкого ме­ры ПО зубилу талла; г — деревянный (киянка); д — рас-

ИЛИ КреЙЦ - клинивание ручек

Мейселю.

Изготовляют молотки из стали 50 и 40Х и инст­рументальной углеродистой стали У7 и У8. В средней части молотка имеется отверстие овальной формы, служащее для крепления рукоятки.

Рабочие части молотка — боек квадратной или круглой формы и носок клинообразной формы — термически обрабатывают до твердости НЯС 49—56. Рукоятки молотка делают из твердых пород дерева
(кизила, рябины, дуба, клена, граба, ясеня, березы или из синтетических материалов).

Рукоятка имеет овальное сечение, отношение малого сечения к большому 1 1,5, т. е. свободный

Конец в 1,5 раза толще конца, на который насажива­ется молоток.

Конец, на который насаживается молоток, рас­клинивается деревянным клином, смазанным столяр­ным клеем, или металлическим клином, на котором делают насечки (ерши). Толщина клиньев в узкой части 0,8—1,5 мм, а в широкой 2,5—6 мм. Если от­верстие молотка имеет только боковое расширение, забивают один продольный клин; если расширение идет вдоль отверстия, то забивают два клина (рис. 38, д) и наконец, если расширение отверстия на­правлено во все стороны, забивают три стальных или три деревянных клина, располагая два параллельно, а третий перпендикулярно к ним. Правильно на­саженным считается такой молоток, у которого руч­ка образует прямой угол с осью молотка.

Помимо обычных стальных молотков, в некото­рых случаях, например при сборке машин, применяют так называемые мягкие молот­ки со вставками из меди, фибры, свинца и алюминие­вых сплавов (рис. 38, в). При ударах, наносимых мягким молотком, поверхность мате­риала заготовки не поврежда­ется. Из-за дефицитности меди, свинца и быстрого из­носа эти молотки дороги в эксплуатации. В целях эконо­мии металлов медные или свинцовые вставки заменяют
резиновыми, дешевыми и более удобными в работе. Такой молоток (рис. 39) состоит из стального корпу­са 7, на цилиндрические концы которого надеты на- костыльники 2 из твердой резины. Резиновые накос- тыльники достаточно стойки против ударов и при износе легко заменяются новыми. Молотки этой кон­струкции применяются при точных сборочных рабо­тах, особенно когда приходится иметь дело с дета­лями невысокой твердости.

В некоторых случаях, в особенности при изготов­лении изделий из тонкого листового железа, приме­няются деревянные молотки (киянки) (см. рис. 38, г).