www.srebrnykruk.pl

strzalka

Ręczna obróbka skrawaniem


Obróbka ręczna jest to obróbka wykonywana przy użyciu narzędzi, których ruch główny i posuwowy jest uzyskiwany za pomocą mięśni człowieka. Jej głównym zadaniem jest nadanie nowych cech przedmiotowi obrabianemu, zgodnie z założeniami np. wymiarów, twardości czy gładkości a dokonuje się ją za pomocą narzędzi lub maszyn.


5.2.1. Wykonywanie prac przecinakiem ślusarskim

5.2.2. Cięcie

5.2.2.1. Cięcie nożycami ręcznymi

5.2.2.2. Cięcie piłami ręcznymi

5.2.2.3. Wycinanie piłką włosową

5.2.3. Piłowanie


5.2.1. Wykonywanie prac przecinakiem ślusarskim


Za pomocą przecinaka ślusarskiego wykonuje się prace takie jak przecinanie materiału na części oraz usuwanie poprzez ścinanie i wycinanie naddatku materiału. Precyzja obróbki przecinakiem ślusarskim wacha się w przedziale od 0,5 do 0,7 mm i jest ona trudna oraz pracochłonna a wykorzystuje się ją do m.in. odcinania pasków, zadziorów, wycinania otworów, wgłębień, fazowania, dzielenie na części a także wykonywania podcięć spawalniczych i tym podobnych prac. Przecinak jest narzędziem wykonanym w formie zaostrzonego pręta o krawędzi tnącej prostej bądź łukowej i kącie zaostrzenia podanym w tabeli nr 5–1.

Tabela nr 5-1
Tabela nr 5-1. Kąt zaostrzenia przecinaka ślusarskiego.

Bardzo ważnym jest właściwe zaostrzenie przecinaka gdyż jego stępienie przyczynia się do zmniejszenia dokładności i gładkości obrabianej powierzchni. Ostrząc nie powinno go się zbyt mocno dociskać do tarczy ściernej. Może być to przyczyną przegrzania i rozhartowania ostrza.

Rysunek nr 5-6
Rysunek nr 5-6. Odcinanie
paska blachy.

Do pobijania przecinaka ślusarskiego wykorzystywany jest młotek ślusarski, który w pracach ślusarskich ma bardzo szeroki zakres zastosowania m.in. do gięcia, prostowania, wybijania, nitowania oraz wielu innych czynności. Ma on zazwyczaj obuch okrągły lub kwadratowy a jego waga mieści się w przedziałach od 400 do 600 g oraz od 600 do 800 g. Im większy ciężar młotka tym większa siła uderzenia i większy wysiłek w czasie pracy.

Rysunek nr 5-7
Rysunek nr 5-7. Przecinanie
arkusza blachy.

Obrabiany przecinakiem materiał układa się na płycie bądź kowadle lub mocuje w imadle stołowym. Materiał unieruchomiony w imadle stołowym, trzymany jest stabilnie a jego przecinanie prowadzi się w kierunku nieruchomej szczęki, osłanianej drewnianą lub metalową podkładką, umieszczaną między obrabianym materiałem a szczękami imadła. Przecinak trzymany powinien być lekko za jego część środkową w lewej dłoni między palcami serdecznym i małym a kciukiem, podpierając palcami średnim oraz wskazującym. Zachowuje się przy tym postawę wyprostowaną obróconą w połowie do imadła z lewą nogą lekko wysuniętą do przodu a prawą cofniętą. w czasie pracy obserwuje się ostrze a nie główkę przecinaka, co zapewnia stałą kontrolę, jakości obróbki. Pręty i taśmy przecinać można na płycie lub kowadle ustawiając przecinak pionowo, nacinając obustronnie materiał tak by muc go później przełamać.

Wycinanie z blachy półwyrobu lub otworów prowadzi się na materiale ułożonym na płycie, chwytając przecinak pionowo i prowadząc go po wytrasowanych wcześniej liniach, pamiętając o pozostawieniu niewielkiego nadmiaru materiału na późniejsze prace wykończeniowe. Pod przecinane blachy należy podłożyć podkładki chroniące otrze przecinak przed wykruszeniem lub stępieniem. Blachy o grubości do 2 mm można przeciąć po jednokrotnym uderzeniu młotkiem a grubsze uderza się wiele razy aż do pojawienia się na przeciwnej stronie blachy śladów po przecinaku. Wówczas to obraca się blachę i zakańcza kolejnymi uderzeniami operację cięcia.

ysunek nr 5-8
Rysunek nr 5-8. Ścinanie
grubej warstwy.

Cięcie blachy w imadle prowadzi się unieruchamiając ją w ten sposób, by linia traserska znajdowała się równo z górną powierzchnią szczęki imadła. Dla blach grubych linia ta powinna się znajdować od 3 do 4 mm ponad górną płaszczyzną szczęki.

Ścinanie inaczej usuwanie naddatku materiału odbywa się dwoma sposobami. Ścinanie zgrubne polegające na usunięciu materiału o grubości od 1,5 do 2 mm oraz ścinanie dokładne gdzie grubość usuwanego materiału wynosi od 0,5 do 1 mm. Kąt nachylenia przecinaka powinien wynosić od 35 do 40 o. Gdy ma on mniejsze wartości powoduje to zeskakiwanie przecinaka a przy większych wcinanie się poniżej wytrasowanych linii. Wykonując ścinanie dokładne, trzeba pamiętać o przecieraniu ostrza zwilżoną szmatką. Kiedy materiałem jest stal bądź miedź – olejem maszynowym lub wodą mydlaną a gdy aluminium – terpentyną. Żeliwo nie wymaga nawilżania.


5.2.2. Cięcie

Rysunek nr 5-9.
Rysunek nr 5-9. Prawidłowe
trzymanie nożyc.

Cięciem nazywamy podział materiału na części, odcinanie naddatku oraz wycinanie otworów do prac tych wykorzystuje się ręczne nożyce lub piłki do metalu.


5.2.2.1. Cięcie nożycami ręcznymi


Blachy do grubości do 5 mm można ciąć za pomocą nożyc ręcznych lub dźwigniowych a blachy grube do 10 mm oraz pręty ręcznymi nożycami dźwigniowymi. Nożyce dzieli się na prawe gdzie górne ostrze znajduje się po prawej stronie ostrza dolnego oraz lewe z górnym ostrzem z lewej strony. Nożyce prawe są najczęściej używane albowiem w trakcie cięcia wzdłuż rysy traserskiej, linia cięcia jest stale widoczna natomiast nożyce lewe wykorzystuje się trakcie cięcia wzdłuż linii krzywych.

Rysunek nr 5-10
Rysunek nr 5-10.
Cięcie nożycami ręcznymi,
a – prawidłowe, B, C – nieprawidłowe.
Rysunek nr 5-11
Rysunek nr 5-11. Cięcie nożycami
blachy po okręgu.

Cięcie po liniach krzywych nożycami ręcznymi należy wykonywać zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Stosować wówczas można poza nożycami lewymi także nożyce łukowe o obu ostrzach wygiętych po łuku w tą samą stronę. Cięcie blachy prowadzi się w taki sposób by górne widoczne ostrze przesuwało się nad uprzednio wytrasowanymi liniami.

Zdjęcie nr 5-1
Zdjęcie nr 5-1. Nożyce ręczne
dźwigniowe – gilotynowe.

Rozcinając arkusz blachy jej odcinaną część wygina się lewą ręką ku górze ułatwiając sobie tym całą operacje cięcia i dodatkowo chroni prawą rękę się przed urazem.

Rysunek nr 5-12
Rysunek nr 5-12. Cięcie nożycami
blachy wzdłuż wytrasowanej linii.
Cięcie arkusza blachy na wąskie pasy prowadzi się tak by dolne ostrze nożyc i blacha leżały równolegle do powierzchni stołu a odcinana część wyginała się do góry i do przodu. Nożyce należy ustawić prostopadle do ciętej blachy i mocno dociskać do końca przycięcia oraz rozchylać na 2/3 ich długości. Gwarantuje to dobre chwytanie i przecinanie materiału.

Wycinanie otworów w blasze wykonuje się przy użyciu nożyc łukowych.

Nożyce ręczne dźwigniowe przeznaczone są do cięcia blachy stalowej o grubości do 2 mm. Mają dolne ostrze przymocowane do stołu a górne połączone systemem przegubów i sprężyn niwelujących opór powstający w trakcie cięcia.


5.2.2.2. Cięcie piłami ręcznymi


Rysunek nr 5-13
Rysunek nr 5-13. Kierunek
mocowania brzeszczotu.
Rysunek nr 5-14
Rysunek nr 5-14. Mocowania
brzeszczotu w ramce.

Rury i kształtowniki o różnych profilach ciąć można piłkami ręcznymi albo mechanicznymi. Podstawowymi elementami piłek ręcznych są oprawki – ramy oraz mocowane w nich wymienne wykonane w formie płaskownika brzeszczoty. Posiadają one uzębienie tj. ząbki, których wierzchołki oddalone są od siebie o 0,8 do 1 mm lub grubsze uzębienie o odległości miedzy wierzchołkami zębów w przedziale 1,25 do 1,6 mm. Brzeszczot umieszcza się w ramce ostrzami ząbków zwróconymi w stronę przednią oprawki i następnie naciąga pokręcając skrzydełkowymi śrubami przy uchwycie. Siła naciągu musi być tak dobrana by na wskutek zbyt małej siły naciągu brzeszczot nie zakrzywiał linii cięcia i w efekcie nie pękał. Natomiast w przypadku zbyt dużej siły naciągu będzie pękał nawet przy nieznacznym przekoszeniu linii cięcia. Tnąc grube półwyroby należy zwilżać brzeszczot olejem maszynowym.

W czasie pracy piłą ręczną trzyma się ją prawą ręką za uchwyt a lewą przytrzymuje za ramkę. Lewa ręka będąca w przodzie napiera na materiał a prawa przesuwa piłę ruchem posuwisto-zwrotnym. Wykonując ruch powrotny – do siebie nie używamy siły skierowanej pionowo gdyż powodować to może szybsze stępienie ostrzy tnących. Siła nacisku powinna maleć wraz z kończeniem przecinania. Należy w trakcie cięcia używać całej długości piłki, ważnym jest także silne zamocowanie przecinanego przedmiotu takie, aby miejsce przecinane znajdowało się jak najbliżej szczęk imadła.

Rysunek nr 5-15
Rysunek nr 5-15. Prawidłowe cięcie piłą.

W przypadku wypaczenia linii cięcia względem linii traserskiej nie korygujemy błędu przechylając piłę gdyż spowoduje to pęknięcie brzeszczotu. Najlepiej wówczas wznowić piłowanie od przeciwnej strony, obracając wyrób. Gdy korzystamy z brzeszczotów o grubym uzębieniu po ich wymianie należy pamiętać, iż brzeszczot używany pozostawia mniejszy ślad niż nowy, dlatego też cięcie należy rozpocząć w innym punkcie.

Rysunek nr 5-16
Rysunek nr 5-16. Wycinanie otworu w blasze,
A – wywiercenie otworu wstępnego,
B – mocowanie brzeszczotu w ramce przełożonego przez otwór wstępny,
C – wycinanie, D – zluzowanie brzeszczotu.

Półwyroby bardzo długie lub grube tniemy przechylając piłę, co jakiś czas raz do sobie raz od siebie, powoduje to, iż cięcie prowadzone jest na całej szerokości równocześnie. Cięcie wielobocznych przedmiotów rozpoczyna się od jednej z płaszczyzn a nie krawędzi. Długie płaskowniki przecina się od węższej płaszczyzny. Bardzo cienkie materiały tnie się od szerszej płaszczyzny. Dla ułatwienia rozpoczęcia cięcia można trójkątnym pilnikiem wykonać wcięcie w materiale lub kciukiem lewej dłoni prowadzić brzeszczot po jego bocznej powierzchni. Zęby piłki należy kierować w stronę rękojeści ramki tak by cięły ruchem „do siebie”. Aby wyciąć otwór w arkuszu blachy trzeba wywiercić otwór, w którym umieszcza się brzeszczot, potem mocuje się go w oprawce i wówczas przystępuje do cięcia. Blachę przecina się po jej uprzednim umieszczeniu na podkładce. Cięcie rur rozpoczyna się od horyzontalnego ustawienia piły i dopiero po przecięciu ścianki piłę pochyla się do siebie. Zanim wznowi się proces cięcia rurę należy obrócić wokół jej osi o 45 do 90 o w swoją stronę, unieruchomić w imadle i ponowić cięcie.


5.2.2.3. Wycinanie piłką włosową


Zdjęcie nr 5-2.
Zdjęcie nr 5-2. Ramka piłki włosowej.

Większość prac jubilerskich związanych z wycinaniem precyzyjnym wykrojów z cienkich blachy wykonywana jest przy pomocy piłki włosowej nazywanej geszetką. Brzeszczot tej piłki podobnie jak innych zakładany jest na uchwyt (ramka), zaciskany nakrętkami skrzydełkowymi a następnie naprężany i dociskany śrubą dociskową.

Regulacja napięcia piłki jest bardzo istotna. Naciągamy ją, aż do momentu, w którym wyda specyficzny dźwięk brzęczenia podobnego do odgłosu cienkiej struny. Gdy naciąg będzie zbyt duży, to piłka pęknie, a gdy będzie za mały, spowoduje to jej wyginanie się przy cięciu, a sam proces wycinania uczyni trudnym. Zęby piłki włosowej należy kierować w stronę rękojeści ramki, piłka prowadzona jest w dół.

Zdjęcie nr 5-3
Zdjęcie nr 5-3. Klin drewniany – fajnagiel.

Blacha w czasie pracy z rzadka jest zamocowana, zazwyczaj spoczywa poziomo na drewnianej podkładce – klinie wykonanym z twardego drewna mocowanym do stołu roboczego nazywanego w jubilerstwie fajnaglem.

Rysunek nr 5-17
Rysunek nr 5-17. Cięcie cienkiej blachy.

Wycinanie wykrojów zamkniętych wewnętrznych poprzedza się wywierceniem otworu umożliwiającego wprowadzenia piłki włośnicowej i następnie rozpoczęcie wycinania.

Brzeszczoty włosowe do metalu przeważnie mają długość 130 mm, szerokość około 0,7 mm, grubość od 0,16 do 0,40 mm. Zęby brzeszczotów są zazwyczaj rozchylone na przemian (rozwidlone). Ułatwia to cięcie i przeciwdziała zakleszczaniu się brzeszczotu w wykonywanym nacięciu.

W czasie pracy należy także zwrócić uwagę na właściwą pozycję, dobre oświetlenie, dobrze dobraną odległość głowy (oczu) od piłki i wycinanego przedmiotu.

W tabeli nr 5-2 podano oznaczenia i wymiary piłek włosowych o długości 130 mm do złota, srebra, stali itp.

Tabela nr 5-2
Tabela nr 5-2. Piłki włosowe - wymiary.

5.2.3. Piłowanie


Piłowanie jest kształtowaniem przedmiotów poprzez usunięcie z nich warstwy materiału dla otrzymania wymaganego kształtu, wymiarów i gładkości powierzchni.

 Rysunek nr 5-18
Rysunek nr 5-18. Fragment
powierzchni pilnika.

Pilniki są to specjalnie utwardzone o różnorakim kształcie podłużne płytki stalowe o całej powierzchni naciętej ostrymi zębami. Linie nacięć tworzą dwa różne kąty z krawędziami pilnika ustawiając zęby pilnika tak, że nie znajdują się jeden za drugim. w czasie ruchu roboczego pilnika każdy ząb poszerza do boku bruzdę wykonana przez poprzedni. Dzięki ukośnie ustawionym do kierunku ruchu zębom, jednym bokiem zbierają mniej materiału a drugim więcej. Opiłki kierowane są na boki i nie wbijają się między zęby.

Rysunek nr 5-19
Rysunek nr 5-19. Sposoby trzymania pilników,
a – pilnik bardzo duży, B – pilnik duży,
C – pilnik średniej wielkości, D – pilnik mały, E – iglak.

Pilniki możemy podzielić pod względem kształtu na; płaskie, trójkątne, soczewkowe, półokrągłe, owalne, okrągłe, kwadratowe i nożowe. z uwagi na ilość nacięć odpowiadających za gładkość kształtowanej powierzchni na; zdzieraki, równiaki, półgładziki i gładziki. w jubilerstwie i grawerstwie stosowane są także pilniki igiełkowe – iglaki, dzielone także pod względem kształtu i ilości nacięć oraz tzw. żłobniki, czyli iglaki z wygiętą częścią roboczą używane do obróbki trudno dostępnych miejsc.

Rysunek nr 5-20
Rysunek nr 5-20. Czyszczenie
stalową szczotką powierzchni pilnika.

Obrabiany pilnikiem wyrób powinien być umocowany w imadle a pilnik trzymany jest prawą dłonią z kciukiem położonym wzdłuż osi rękojeści. Pozostałe palce obejmują rękojeść od spodu. Lewa dłoń znajduje się na końcu pilnika dociskając go do piłowanego wyrobu.

Gdy pracujemy iglakiem wówczas kciuk lewej dłoni wywiera siłę na jego koniec, palec wskazujący prawej dłoni spoczywa na nim. Pozostałe palce podtrzymują go od dołu. Zapewnia nam to duża precyzję ruchów i dokładność usuwanej warstwy materiału rzędu od 0,1 do 0,05 mm.

Rysunek nr 5-21
Rysunek nr 5-21.
Piłowanie drobnych przedmiotów.

Ruchy pilnika należy wykonywać w sposób ciągły i równomierny z szybkością od 40 do 70 ruchów na minutę. Siła powinna być wywierana na pilnik wyłącznie w czasie ruchu roboczego – w przód. Ruchu powrotny powinien się odbywać swobodnie bez odrywania pilnika od przedmiotu i wywierania na niego siły. Im większa ilość nacięć na pilniku tym mniejszy wywierany na niego nacisk. Gdy obróbce podlegają miękkie i ciągliwe metale, pilnik można natrzeć kredą, co ochroni go przed zatarciem5-2.

Rysunek nr 5-22
Rysunek nr 5-22. Piłowanie
powierzchni stożkowej.

Bardzo ważnym jest odpowiednie dbanie o pilniki, nie można zezwolić na ich zabrudzenie oraz natłuszczenie smarami i olejami a także farbami. Doprowadzić to może do wypełnienia nacięć pilnika zanieczyszczeniami uniemożliwiającymi piłowanie. By usunąć zakleszczone opiłki należy pilniki systematycznie, co jakiś czas czyścić za pomocą stalowej, miedzianej bądź mosiężnej szczotki przemieszczanej wzdłuż nacięć. Gdy pilnik przestaje piłować można go zanurzyć na 8 do 10 minut w 10 % roztworze kwasu siarkowego, później przemyć wodą, oczyścić szczotką, zneutralizować w roztworze sody żrącej, następnie ponownie przemyć gorącą wodą i wysuszyć. Zatłuszczone pilnik przeciera się kawałkiem twardego węgla drzewnego aż do momentu całkowitego usunięcia tłuszczów. Należy chronić pilniki przed wodą (rdzewienie) i kontaktem z materiałami ściernymi. Opiłki drewna, kostne czy z tworzyw sztucznych, usuwa się z pilnika przez jego zanurzenie w gorącej wodzie na czas od 15 do 20 minut i następnie oczyszczenie stalową szczotką.

Rysunek nr 5-23
Rysunek nr 5-23. Piłowanie
powierzchni walcowej.

Obrabiane drobne elementy unieruchamiane są w imadle ręcznym, wspartym o powierzchnie stołu roboczego i obejmowane lewą ręką obracającą je do siebie w czasie ruchu roboczego i od siebie przy powrotnym ruchu pilnika. Pilnik znajduje się w prawej dłoni i dociskany jest do powierzchni piłowanej skierowanym do przodu palcem wskazującym. Powierzchnie przestrzenne złożone obrabia się ruchami falistymi w płaszczyźnie pionowej.

Rysunek nr 5-24
Rysunek nr 5-24. Piłowanie
powierzchni krzywej.
Powierzchnie krzywoliniowe wewnętrzne oraz okrągłe i krzywoliniowe otwory piłowane są pilnikami okrągłymi, półokrągłymi, soczewkowymi bądź owalnymi ruchami poziomymi z równoczesnym obrotem wokół osi pilnika. Promień krzywizny pilnika musi być mniejszy od promienia krzywizny kształtowanego przedmiotu.

Ważnym zagadnieniem w trakcie obróbki piłowaniem przedmiotów jest kontrola wymiarów i kształtów. Płaskość powierzchni kontroluje się liniałem krawędziowym obserwując pod światło szczelinę między liniałem a powierzchnia obrabianą. Równoległość za pomocą macek zewnętrznych lub przy pracach dokładnych suwmiarką bądź mikrometrem. Prostopadłość kątownikiem ślusarskim. Kąty zewnętrzne sprawdza się wewnętrznym kątem kątownika pod światło a kąty wewnętrzne obrabianego wyrobu – kątem zewnętrznym kątownika.

Ręczne piłowanie jest czaso i praco chłonne, dlatego też współcześnie proces ten wspierany jest obróbką zmechanizowaną.



5-2W trakcie obróbki metali miękkich i ciągliwych, kreda wypełnia wgłębienia pomiędzy zębami pilnika, uniemożliwiając pozostawanie drobin metalu między ostrzami tnącymi.