Зубила, ножницы и шаберы

Зубила в отличие от пил и напильников обладают всего одной режущей кромкой, врезающейся в слой металла. Ближайшими “родственниками” зубил являются стамески и долота для обработки древесины, но поскольку металлы значительно прочнее древесины, то углы заострения зубила β имеют намного большее значение.

Для таких твёрдых и прочных материалов, как высокоуглеродистые стали, чугуны, бронзы, угол заострения должен составлять 60-70 градусов, для более мягких материалов (малоуглеродистой стали, латунь, медь) угол заострения составляет 45-60 градусов, а для алюминия, цинка и сплавов этих металлов угол заострения составляет 35 градусов. Контроль угла заточки лезвия зубила производится по специальному шаблону или специальным универсальным угломером. Слесарные зубила изготавливают путём ковки из высокоуглеродистых и инструментальных сталей в виде прутка овального сечения для удобства захвата рукой.

Для прорубания узких канавок (например, шпоночных пазов) используются специальные зубила под названием кренцмессель с узким лезвием. Форма заточки лезвия крецмесселяотличается от заточки лезвия обычного зубила и не только шириной, но и сужением лезвия к стержню – во избежание заклинания лезвия в прорубаемой канавке. Ширина крецмесселя начинается с 2 мм, а угол заострения у крецмесселей такой же, как у обычных зубил.

Но канавки бывают не только прямоугольные, но и скругленные – для этого существуют специальные зубила под названием канавочники. Для заточки лезвия зубил используют точильные круги из электрокорунда (зернистость 40-63).

Зубила снимают стружку ударным способом, а ножницы производят разрезание металла путём сдвига. Усилие сдвига создаётся встречно движущимися лезвиями от нажима рукой или рычагом.

Слесарные ножницы мало отличаются от хозяйственных, бытовых, портняжных, парикмахерских или хирургических ножниц, но у слесарных ножниц сравнительно короткие режущие лезвия и более длинные ручки, на которые нажимают рукой. Соотношения длины лезвий и рукояток у обычных слесарных ножниц около 1:3, а у ножниц для особо сложных условий рукоятки ещё длиннее. Изготавливают слесарные ножницы из инструментальных марок углеродистых сталей, а режущие кромки затачивают и закаливают. Угол заострения режущих кромок слесарных ножниц обычно составляет 20-30 градусов, так как меньший угол приводит к быстрому затуплению лезвий и даже их выкрашиванию, а при увеличении угла заострения ножницами резать труднее.

Слесарные ножницы с прямыми лезвиями так и называются прямыми, предназначены для разрезания металлов по прямым линиям, но бывают правыми или левыми. Правый ножницы имеют скос на режущей кромке лезвий с правой стороны и предназначены для обрезания левой кромки. Левые ножницы, соответственно, имеют скос на кромках с левой стороны, и такие ножницы предназначены для обрезания правой кромки металла.

Для криволинейных разрезов служат кривые слесарные ножницы с криволинейными режущими лезвиями. Криволинейными ножницами можно резать металл по кривой и вырезать кривые отверстия, правда, довольного большого радиуса кривизны. Для фигурной резки металла с малыми радиусами кривизны выпускаются специальные ножницы, но по прямой линии такими ножницами резать практически невозможно.

Резать ножницами длинные кромки или разрезать большие листы металла неудобно, поэтому для длинных листов выпускаются специальные слесарные ножницы с отогнутыми лезвиями – они позволяют работать, держа руку над листом.

Прямые ручные слесарные ножницы режут железо, и малоуглеродистую сталь толщиной до 1 мм, ножницы для криволинейных и фигурных разрезов до 0,8 мм. Но для достижения таких результатов лучше всего зажать одну рукоятку ножниц в тисках. Большими возможностями обладают так называемые стуловые ножницы, которые почему - то иногда неправильно называю “силовыми”. Название Стуловыми появилось исторически потому, что такие ножницы можно было крепить к опоре, стулу (как и “стуловые тиски”). У Стуловых ножниц одна из рукояток длиннее другой, предназначенной для закрепления, - теперь её просто закрепляют в тисках. Увеличенный рычаг Стуловых ножниц позволяет резать металл толщиной до 3 мм. А для разрезания более толстого металла используют рычажные ножницы, которые являются уже стационарной конструкцией. Рычажными ножницами сравнительно легко можно разрезать лист стали толщиной до 4 -5 мм, алюминия – до 6мм, хотя толщина разрезаемого металла сильно зависит от размеров рычага ножниц. Последнее время в продаже появились универсальные бытовые ножницы с зазубренными режущими лезвиями, которыми – по заверению производителей – можно резать всё, что угодно, и в том числе металл. Обычно у таких ножниц одно из лезвий выполнено с насечкой в виде мелких зубьев, хотя сама режущая кромка прямая. Процесс разрезания материала такими ножницами отличается от такого процесса разрезания обычным лезвием тем, что мелкие зубчики вызывают увеличение усилия сдвига на месте вершин зубьев и таким образом позволяют резать более прочный материал. На тонких и непрочных материалах типа бумаги линия разреза мало отличается от разреза обычными ножницами, а линия разреза на металле становится мелкозубчатой. Но зато такими ножницами легко режется жесть и даже более толстый листовой металл.

Для всех слесарных ножниц важен минимальный зазор между лезвиями, потому что при увеличении этого зазора ножницы начинают сминать разрезаемый материал.

Для перерезания арматуры существуют двухрычажные ножницы, в которых для получения более мощного усилия резания используется последовательное применение двух рычажных систем. Такими двухрычажными ножницами можно перекусывать прутки из легированной стали диаметром до 5 мм, а из простой углеродистой – до 8 мм.

Нельзя ни вспомнить про обычные торцовые кусачки, которыми можно перекусывать гвозди – от ножниц кусачки отличаются тем, что плоскость режущих кромок размещена параллельно оси вращения рычагов, в то время как у ножниц режущие кромки перпендикулярны оси вращения (подробнее о кусачках см. раздел 2.9. “Плоскогубцы, клещи и пассатижи”).

Но снимать стружку с поверхности металла можно не только ударами зубила. Необходимость снимать тонкую стружку и получать ровную поверхность, подгонять поверхности друг к другу или строго выдерживать размеры и форму криволинейных сопрягаемых поверхностей – задача довольно частая. Снятие весьма тонкого слоя металла производится путём соскабливания инструментами под названием шабер. Шаберы бывают плоскими, трёхгранными и фасонными с самыми различными формами режущей кромки. Если проводить аналогию со столярным инструментом, то шабер очень близок к цикле.

Шаберы изготавливают из высокоуглеродистой инструментальной стали, и закаливают до высокой твёрдости режущей кромки – именно поэтому шаберы иногда изготавливают из напильников, удаляя с режущей кромки насечку. Плоский шабер по внешнему виду напоминает столярное долото и стамеску. Угол заострения у плоского шабера, как правило, равен 90 градусам. При меньшем угле заострения шабер начинает глубоко врезаться в металл и оставлять глубокие полосы – но для грубой шабровки это вполне приемлемо, и такие шаберы затачивают на угол 75-80 градусов. Плоские шаберы используются для снятия стружки с плоских поверхностей.

Трёхгранный шабер – чаще всего старый трёхгранный напильник, и используются трёхгранные шаберы для снятия стружки с криволинейных поверхностей, чаще всего для подготовки поверхностей вкладышей подшипников скольжения.

Фасонные шаберы используются для снятия стружки внутри пазов, канавок, желобков и других выемок и выступов самой разнообразной формы. Поэтому фасонные шаберы – это набор стальных пластин разнообразной формы, соответствующей форме выемки или выступа.

Заточка режущей поверхности шабера производится на точильном круге с охлаждением, чтобы не отпустить металл и не снизить твёрдость затачиваемой кромки. После заточки на кругу обязательно производится доводка или правка лезвия шабера на мелкозернистом бруске с каплей масла.

Острая режущая кромка шабера требует тщательного ухода – примерно через 1,5 часа работы шабером его лезвие требует правки на бруске, а через 4-5 часов работы необходима повторная заточка. Пришабривание – выравнивание поверхности или подгонка сопрягаемых поверхностей – производится с постоянным контролем покраске, когда выявляются выступающие участки поверхности.