《钳工》第五章 金属切割 - 图文

第五章 金属切割

把金属材料用切割工具分割成若干部分，这种操作叫做切割。切割工具主要有手锯和剪刀，用机械切割的有机械锯、电动角磨机、型材切割机和机械剪。用氧-乙炔焰的叫气割。有些操作（比如气割）一般不属于钳工的工作范围。

第一节 金属锯割

1．锯的构造：锯主要由锯弓和锯条两部分组成。锯弓可分为固定式和可调式两种，如图5—1）所示。

2．锯条：锯条上每个锯齿的作用，大致相当于形状相同的錾子那样，所以锯齿的角度与錾子相似，也分成楔角β、后角α、前角γ和切削角δ，歌个角的作用和錾子一样；但在构造上也有不同的特点，比如，根据锯割时要切下较多的切屑，要求锯齿要有较大的容屑空隙，所以锯齿的后角α要比錾子的后角α大，一般为

40°，而前角减为零度，以增加齿的强度，见图5—2）。

在锯割中，锯条是直接担当起锯割各种材料的切削工具，锯条的切削性能，取决于下面的几个因素：

（1）齿形：齿形的选择应根据所锯的材料而定，常用的齿形见表5—1） 表5—1 锯 条 的 齿 形 锯齿角 α β γ 材 料 一 般 40° 50° 0° 硬 性 20° 65° 5° 软 性 30° 50° 10° （2）齿距，就是相邻两个齿尖的距离，是锯条粗细的标志。在锯割的时候，根据所锯割材料的性质、形状和截面大小，适当选用锯条。锯条的合理选择见表5—2）

（3）锯齿的排列：我们从锯条的工作情况可以知道，锯割实际上是推锯和拉锯的过程，在这个过程中，只有推锯才起切削作用，拉锯时是空程，不起切削作用。但当锯条锯入工件愈深，锯缝对锯条两侧面的摩擦阻力就越大，引起锯条发热膨胀，甚至被咬住。因此要减少锯条在锯缝中的摩擦阻力，就要使锯缝大于锯条厚度，这只有改变锯齿形状才能解决。通常，锯齿的排列有下面三种：

宽齿尖的锯齿，如图5—3a）所示，齿尖宽，齿根窄，这样锯缝几大于锯条厚度，这种锯齿一般在生产上较少使用。

波浪形排列的锯齿，如图5—3b）所示，每3~4个锯齿就交替拨向两边，形成波浪形状。

交错排列的锯齿，每个齿都交错地向两边拨斜0.25~0.8毫米，如图5—3c）所示。

锯齿波浪形状和交错排列的锯条，在工厂生产上都是常用的。 3．锯割的操作

（1）锯条的安装：锯割是向前推的时候，才起切削作用的，因此锯条的安装应使锯齿的切削面（前倾面）向推力的方向（齿向前）。

（2）锯条的松紧要适当，过紧会使锯条失去弹性，过松会使锯条在锯割时发生弯曲和左右摆动现象，甚至会把锯条折断，锯条的松紧可通过锯弓上的蝶形螺母进行调节。

（3）工件夹持伸出要短，为方便操作，尽可能夹在虎钳的左侧，较大的工件，锯割可在原地进行。

（4）起锯时，锯条与工件锯割面相交斜角α要小，约15°，如图5—4。根据材料的性质、截面大小，所使用的压力要适当，一般来说，对硬金属的压力要大些，而推锯的速度相应要慢些，锯条的行程要尽量长，使锯齿能充分利用，推锯往返速度40~60次/分。

（5）锯割薄的工件（如板料）时，用两块木版把工件夹持在虎钳上，然后连同锯割，或者不用木版夹持，而右手（推锯的手）向下，左手向上持锯，往上推动锯割。

（6）遇到锯深缝、工件表面碰锯弓时，可把锯条安装成90°的垂直方向，然后继续进行锯割。如图5—5所示。

（7）锯割管子时，可选用细齿锯条，锯割的步骤如图5—6所示，操作时为了防止工件勾住锯齿锯齿崩裂，不能一下子从一个方向锯到底，要绕管子圆周锯断，推锯的手自下（与水平中心线成斜交角）往上推。

（8）锯割较大的断面的工件材料时，可用机械锯床进行锯割，锯床外形如图5—7所示。机械锯的锯割方向与手锯的锯割方向恰好相反，是拉回时才起切割作用的，安装锯条的时候，要注意锯齿的切削面方向应向着拉的方向。半自动/自动型锯床适合批量生产，一般带有冷却液冷却系统和自动送料收料系统。

（9）锯割截面积大的工件时，要经常用润滑冷却液进行冷却，以

防止锯割时产生高热，使锯条退火变软。

（10）更换新锯条后，要小心地放入原切缝，并且慢慢地推锯，待切入一定深度后，再用原速度推锯。当工件将要切断时，所施用的推力和压力就要减少。

（11）有时候切割金属工件的缝要很长材料很薄虎钳无法装夹，除了剪切，较薄的断面的薄板还可以进行锯割，按尺寸精度要求先划线后，可用电动角磨机安装砂轮锯碟进行锯割。操作时人与电动角磨机相距较近，为了安全，操作时应戴防护目镜。电动角磨机外形如图5—8所示。

（12）锯割较长的型材工件时，可用型材切割机进行锯割，它使用钳口夹紧与手动进给。合金锯碟用于锯割低硬度的金属（如铝和铜）、木材或塑料，产生粒状切屑；砂轮锯碟用于锯割高硬度的金属与合金(如铁和钢)，产生粉末状火花切屑。操作时人与型材切割机相距较近，为了安全，操作时应戴防护目镜。型材切割机与锯碟如图5—9所示。

第二节 金属剪切

剪切是切削金属的一种办法。它比錾切省时，而且剪切出来的边缘比较整齐，可按划线剪断，一般不需要再作加工修整，剪切一般用在切割较薄的材料上。

1．剪切的基本概念：剪切就是利用压力把两个刀口以一支点作相对移动，使材料产生剪切破坏断开，是一种挤压加工。

剪刀跟錾子一样，也是由楔形组成，但由于剪切时锋口承受的压力大，故楔角一般都成75°~85°左右，同时，为了减少剪刀锋口侧面与工件的摩擦，所以锋口后角为2°~3°左右，如图5—10所示。

在剪切过程中，只要我们仔细地观察，可以发现出现三种情况：

（1）浅狭的切入面。这是由于锋口开始压入工件时形成的。

（2）光滑的剪切面。剪刀的锋口受压力下继续切入工件时，由于材料的可塑性被锋口所挤开而致密度增加，形成光滑的切面。

（3）粒状的断面。当剪口继续压入，材料的可塑性达到极限后，就产生了两种相对应力，即在两锋口之间发生抗压应力；而两锋口旁边发生抗拉压力，这两种压力同时作用，便使材料断裂而形成粒状断面。

2．剪刀的种类：

（1）手剪刀：分左右剪刀。可以用来剪切比较薄的（约0.5毫米以下的）板料，如图5—11所示。

（2）杠杆手剪：它运用杠杆的作用进行剪切，可加工较厚的板料。杠杆手剪如图5—12所示。

（3）机械剪：它利用机械或液压传动来带动剪刀对工件进行剪切，如剪板机，可剪切4毫米或稍厚一些的板料。如图5—13所示。

3．剪切的安全技术

（1）手剪不能剪切过硬或过厚的钢板，也不能用来剪切较硬的线料，以防刀刃缺损。

（2）剪料放在两剪刀交切的地方（交角处），划线对准上剪刀的刀刃口，如图5—14所示。

（3）用机械剪切时，不能剪切超过规定剪刀剪切厚度的材料，以免超过了机械剪所承受的工作能力，从而破坏机械剪的机械结构。在剪切过程中，要精神集中，防止因疏忽而发生安全事故。

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