книги из ГПНТБ / Некрасов С.С. Технология материалов. Обработка конструкционных материалов резанием учеб. пособие

Транспортир используется для нанесения линий под требуемым углом.

Уровни или ватерпасы применяют для установки заготовок в горизонтальном положении.

Центроискатель (рис. 6) служит для отыскания центров на тор­ цах цилиндрических заготовок. Он представляет собой угольник с линейкой, одна сторона которой делит угол между сторонами угольника пополам. Прочертив по линейке на торце заготовки линию, поворачивают центроискатель на некоторый угол и проводят по линейке вторую линию. Точка пересечения этих линий и будет центром торца заготовки.

Кернер служит для нанесения на заготовке углублений (кернов) в местах, подлежащих сверлению, и на разметочных линиях. Кернер представляет собой заостренный с одного

симых углублений применяют автоматический кернер, у которого острие входит в металл под действием пружины.

Прежде чем приступить к разметке, необходимо ознакомиться с чертежом детали и технологическим процессом ее последующей обработки. Заготовки, подлежащие разметке, должны быть тща­ тельно очищены от грязи, окалины, остатков формовочной смеси и масла. Чтобы линии, которые наносят на размечаемые поверхности, были хорошо видны, заготовки окрашивают специальными красками. Поверхности литых, кованых, штампованных заготовок покрывают раствором мела с добавкой клея или сиккатива. Для этого 1 кг мела разводят в 7—8 л воды, смесь кипятят, а затем добавляют в нее 50 г столярного клея. Обработанные поверхности стальных заготовок покрывают раствором медного купороса (три чайные ложки купороса на стакан воды). Раствор наносят на заготовки кисточкой. К раз­ метке приступают только тогда, когда краска высохнет.

На размечаемой заготовке вначале проводят оси и базовые линии, определяющие положение других линий и поверхностей заготовки. После этого проводят горизонтальные и вертикальные линии, затем наносят окружности, дуги и другие линии. Пере-

их с помощью измерительных и разметочных инструментов. После

10

разметки необходимо тщательно проверить точность ее выпол­ нения.

Рубка применяется для снятия твердой наружной поверхности (корки) детали, разделения сравнительно тонких заготовок на части, удаления заклепок, вырубки шпоночных пазов, смазочных канавок, обрубки заусенцев, вырубки дефектов отливок, а также для других подобных работ. В качестве рабочихинструментов при рубке при­ меняют зубило и крейцмейсель, а в качестве ударного инструмента — молоток.

Зубило (рис. 7, а) изготовляют из инструментальной углеро­ дистой стали марки У7А или У8А. Оно имеет длину 100—200 мм. Твердость рабочей части зубила на длине 20—25 мм HRC 53—56,

Рис. 7. Инструменты для рубки:

а — зубило; б — крейцмейсель; в — углы заточки зубила

икрейцмейселя

ахвостовой части на длине 15—25 мм — HRC 35—40. На рис. 7, в представлены углы заточки зубила и крейцмейселя и обозначены передняя поверхность 1, задняя поверхность 3 и режущая кромка 2. Угол заострения ß (рис. 7, в) у зубила выбирают в зависимости от обрабатываемого материала: для чугуна и бронзы ß = 70°, для стали ß = 60°, для латуни и меди ß = 45°, а для алюминия ß = 35°.

Крейцмейсель (рис. 7, б) используется для вырубки узких канавок и шпоночных пазов. Он отличается от зубила только формой рабочей части. Длина крейцмейселей 150—200 мм.

Слесарные молотки служат для нанесения ударов при рубке, правке, разметке и других операциях. Молотки изготовляют из стали марок 50, 40Х и У7. Они выпускаются с круглым и квадратным бойками. Размеры и массу молотков выбирают в зависимости от

выполняемой работы. При разметке применяют молотки массой 50—200 г. Для других слесарных работ применяют молотки мас­ сой до 1000 г. Ручки молотков изготовляют из рябины, клена, кизила, граба или комлевой части березы. Длина ручки зависит от массы

11

молотка и достигает 200—400 мм. Молоток насаживают на ручку, которая расклинивается металлическим клином толщиной 1—3 мм.

Подвергающуюся обработке рубкой заготовку прочно зажимают в тисках (предпочтительно в стуловых). При рубке необходимо стоять у тисков устойчиво в пол-оборота к ним, левую ногу выста­ вить на полшага вперед и ось ступени расположить под углом 70° по отношению к передней стенке верстака; правая нога находится сзади под углом 40—45° к оси симметрии тисков. Зубило или крейц­ мейсель ставят на обрабатываемую поверхность под углом 30—35°, удерживая их левой рукой за среднюю часть стержня. Молоток держат в правой руке и наносят им сильные удары по хвостовой ча­ сти режущего инструмента; при этом смотреть нужно на место рубки, а не на боек инструмента. Удар молотком может быть кистевым,

Рис. 8. Инструмент для резки:

а — ножовка с раздвижной рамкой; б — профиль зуба ножовочного полотна; в — ручные ножницы

локтевым или плечевым, из которых последний наиболее сильный. За один проход рекомендуется снимать слой металла толщиной 1,5—2 мм.

Рубку хрупких металлов (чугуна, бронзы) производят от края к середине обрубаемой поверхности во избежание растрескивания и сколов краев заготовки. При рубке вязких металлов (мягкой стали, цветных металлов и сплавов) желательно смазывать зубило машинным маслом или мыльной эмульсией. При рубке чугуна или бронзы смазку не применяют.

Для механизации процесса рубки используют пневматические молотки. При этом в качестве инструмента применяют специальные зубила и крейцмейсели, вставляемые в концевую буксу молотка. Производительность рубки при использовании пневматических молотков в 5—6 раз выше, чем при ручной рубке.

Резка. При слесарной обработке в зависимости от формы и раз­ меров заготовок материалы режут ручной ножовкой, ножницами и другим инструментом.

Ручные ножовки изготовляют с раздвижными (рис. 8, а) или цельными рамками. Ножовочное полотно представляет собой сталь­

12

ную ленту с зубцами; ширина ленты 13—16 мм, толщина 0,6— 0,8 мм и длина 250—300 мм. Ножовочные полотна изготовляют из стали марок У10, У10А, У12, У12А, Р9 с последующей закал­ кой (рабочая часть полотна имеет твердость HRC 60—61).

Зубья ножовочного полотна имеют форму клина. При резании

закрепленное в рамке, натягивают так, чтобы оно не имело перекоса и слабины.

При резке металла ножовкой работающий занимает примерно такое же положение, как и при рубке. Разрезаемый материал прочно закрепляют в тисках. Ножовку берут за ручку правой рукой, а левой поддерживают второй конец рамки. Нажимать на ножовку следует не сильно и только при движении вперед, т. е. при рабочем ходе; при движении назад резания металла не происходит. В конце разрезания заготовки нажим на ножовку следует еще более осла­ бить. Во время работы ножовку нужно двигать плавно, без рывков, совершая примерно 40—50 двойных ходов в минуту. Нормальная длина хода ножовки должна быть такой, чтобы в работе участво­ вало примерно две трети ее длины.

Размеры зубьев ножовочных полотен подбирают в зависимости от толщины и твердости материала заготовок; ножовочные полотна с мелкими зубьями выбирают для распиливания тонких заготовок из твердого материала, а с крупными зубьями — для распиливания заготовок большого сечения из пластичных материалов.

Ручные ножницы (рис. 8, в) применяют для резки листовых мате­ риалов толщиной до 1 мм. Более совершенным процессом является разрезание листового материала с помощью гильотинных, дисковых или рычажных ножниц.

Правка — процесс устранения неровностей и выпуклостей в ли­ стах металла или выпрямление изогнутых заготовок или деталей. Правку производят па правильных валках, прессах и в различных приспособлениях, или вручную на правильных плитах ударами молотка. Чтобы на поверхностях выправляемых заготовок не оста­ валось забоин и вмятин, применяют молотки с выпуклым, тщательно зачищенным бойком. Для правки окончательно обработанных дета­ лей, тонких стальных деталей, а также деталей из цветных металлов и сплавов применяют медные, латунные, свинцовые и деревянные молотки. Правка листового материала является весьма сложным процессом, требующим большого практического опыта. Необходимо тщательно оценивать результат каждого удара молотком и вносить в процесс необходимые коррективы. Проще и с лучшими результа­ тами можно править меньшие по площади листы, поэтому перед правкой листовой материал необходимо разрезать на заготовки возможно меньшего размера.

Валы правят на ручном или механическом прессе, при этом вал ставят на призмы пресса выпуклой частью вверх. Затем создают давление на вал постепенным нажимом наконечника винта на выпук-

13

лую часть вала. Валы после правки можно проверить на токарном станке. Для этого вал ставят в центра и приводят во вращение. По величине биения вала оценивают точность правки.

Гибка применяется для придания соответствующей формы заго­ товке из полосового, круглого или другого профиля. Гибку матери­ ала производят на специальных гибочных машинах или вручную

материала, диаметра труб и величины угла гиба. Трубы из мягкого материала диаметром до 25 мм при радиусе гиба более 50 мм можно гнуть в холодном состоянии без наполнителя с помощью роликового приспособления (рис.9). Трубы диаметром более 25 мм предвари­

деляется материалом и размером заклепок. Холодную клепку применяют для мелких заклепок диаметром до 10 мм; при диаметре более 10 мм заклепки предварительно нагревают. Длинные заклепки нагревают только с того конца, из которого высаживают вторую замыкающую головку.

Клепка может быть ручной и механической. При ручной клепке (рис. 10) применяют молоток соответствующей массы, поддержку 4 под закладную головку 1 и обжимку 3 для окончательного формиро­ вания замыкающей головки 2.

Заклепки бывают с полупотайной головкой, потайной, кони­ ческой и другие. Длина выступающего конца стержня заклепки

14

с полукруглой головкой берется равной 1,25—1,5 диаметра стер­ жня.

Для обеспечения требуемого качества клепаного шва, т. е. его прочности и плотности, необходимо правильно подбирать сверла, используемые при сверлении отверстий под заклепки. Если размер диаметра отверстия окажется чрезмерно большим, то стержень уже расклепанной заклепки может не заполнить отверстия и все соединение будет недостаточно прочным.

При сверлении отверстий необходимо также учитывать разбивку отверстий вследствие биения сверла в патроне станка или дрели.

Для более ответственных соединений диаметр отверстий под заклепки и, соответственно, диаметры сверл устанавливаются в конструкторской или технологической документации с учетом диа­ метров и материала заклепок, материала и толщины склепываемых элементов, состояния материала заклепок, методов клепки и других конкретных условий. В некоторых особо нагруженных соединениях применяют специальные заклепки с высоким сопротивлением срезу. Диаметры отверстий для установки таких заклепок должны соответ­ ствовать определенной посадке, что требует проверки отверстий предельными калибрами.

При клепке обычных клепаных соединений диаметры сверл для сверления отверстий под заклепки берут большими диаметров заклепок на 0,1—0,2 мм (при заклепках диаметром до 5 мм), или на 0,2—0,5 мм (при заклепках диаметром более 5 мм). В об­ щем случае диаметры сверл для сверления отверстий под заклеп­ ки берут по действующим стандартам.

Механическая клепка осуществляется при помощи пневматичес­ ких молотков, клепальных машин и прессов.

Чеканка — процесс уплотнения швов и заклепочных головок для обеспечения герметичности соединений. Чеканка швов и закле­ пок делается при толщине листа более 4 мм. При меньшей толщине листа заклепочные швы уплотняют льняной лентой, пропитанной свинцовым суриком, разведенным на олифе, или другим специаль­ ным герметиком. После чеканки шов проверяют на герметич­ ность.

Опиливание — есть процесс снятия небольших слоев металла напильниками для получения ровной поверхности и для обработки заготовки по профилю и размерам. Выполняют опиливание различ­ ными по назначению, размерам и форме напильниками.

Напильники изготовляют из стали марок У10—У13, ШХ15 с последующей термической обработкой. Твердость и острота зубьев напильников должны обеспечивать сцепляемость с контрольной плиткой из стали марки У10, имеющей твердость не менее HRC 54.

По форме сечения напильники подразделяются на следующие типы (рис. 11, а)\ плоские, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические и ножовочные. Обычно на напильниках делают перекрестную насечку (рис. 11, б): основную насечку — под углом 25° и вспомогательную — под углом 45° к продольной

15

оси напильника. Узкие стороны плоских и ножовочных напильников имеют лишь основную насечку.

В зависимости от числа насечек, приходящихся на каждые 10 мм длины, напильники делятся на шесть номеров: 0; 1; 2; 3; 4; 5. Напильники № 0 называют Драчевыми. Их применяют для предва­ рительной грубой обработки, когда требуется удалить большой слой металла. Для получистовой обработки применяют напильники Ns 1, называемые личными. Бархатные напильники применяют для окончательной чистовой (отделочной) обработки. Драчевые напиль­

квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, овальные, ромби­ ческие, ножовочные и пазовые надфили. Длина рабочей части над­ филей 40—80 мм. В зависимости от числа насечек надфили, в свою очередь, делятся на шесть номеров. Изготовляют надфили из стали марок У12А или У13А с последующей термической обра­ боткой.

При выполнении операции опиливания заготовку закрепляют в тисках; корпус работающего должен быть повернут на 45° по отно­ шению к продольной оси тисков. При этом левая нога должна рас­ полагаться у верстака, а правая отодвинута от нее примерно на 250 мм.

Движение напильника вперед и назад осуществляется только правой рукой, при этом левая рука должна удерживать напильник в горизонтальном положении. Прижимать напильник к заготовке необходимо только при рабочем ходе (движение от себя). Во время обратного хода напильник должен лишь скользить по обрабатыва­ емой заготовке.

Вначале заготовку опиливают Драчевым напильником, оставляя на последующие операции припуск (0,3—0,4 мм). Затем заготовку

Шаберы изготовляют из стали марок У10, У12, У12А, ХГ, 9ХС; они имеют твердость рабочей части HRC 56—64. По форме рабочей части шаберы (рис. 13) разделяются на плоские, с прямым или отог­ нутым концом, трехгранные и фасонные. Плоские шаберы применяют для шабрения плоскостей. Для открытых плоскостей используют обычно шаберы с прямым концом, а для шабрения стенок, пазов, канавок— шаберы с отогнутым концом. Трехгранные и фасонные шаберы применяют для шабрения криволинейных поверхностей.

Плоские шаберы изготовляют длиной 200—400 мм, шириной 15—30 мм и толщиной режущей части 2—4 мм. Угол заострения плоского шабера 90°; у трехгранных шаберов угол заострения 60°. После термической обработки шаберы, изго­ товленные из углеродистой стали или легированной инструментальной стали, затачивают на шлифоваль­ ных станках шлифоваль­ ными кругами из электро­ корунда зернистостью 40—• 32 и твердостью СМ1—

СМ2.

За последние годы, осо­ бенно при обработке дета­ лей из твердых материалов (белый чугун), получили распространение шаберы, оснащенные пластинками из твердых сплавов ВКб или Т15К6. Такие шаберы затачивают шлифовальны­

ми кругами из зеленого карбида кремния зернистостью 40—32 и твердостью СМ1—СМ2, а также алмазными кругами. После за­ точки шаберы подвергают доводке — вначале торцовой поверхно­ сти, затем боковых поверхностей. Шаберы из углеродистой или легированной стали доводят на чугунной плите с применением пасты ГОИ или шлифовальных порошков. Шаберы с пластинами из твердых сплавов доводят пастой из карбида бора.

Шабрение выполняют следующим образом. Заготовку, тщательно очищенную от грязи и стружки, кладут на проверочную плиту, предварительно покрытую тонким слоем шабровочной краски, и с небольшим усилием перемещают по плите в различных направлелениях. Выступающие места поверхности заготовки при этом окра­ шиваются. При шабрении именно эти окрашенные места снимаются шабером. Шабровочную краску изготовляют из лазури, ультра­ марина или сажи в смеси с машинным маслом и тщательно рас­ тирают. Затем краску помещают в холщовый мешочек и через него наносят на проверочную плиту.

18

При шабрении шабер следует держать под углом 30—40° к обра­ батываемой плоскости. Двигают шабер правой рукой, а ладонью левой руки осуществляют нажим на него. Во время рабочего хода давление на шабер должно находиться в пределах 2—5 кгс (20—50 Н); при холостом ходе на шабер не нажимают. Шабрение выполняют за несколько проходов, при этом шабер двигают в различных направ­ лениях, перекрещивая штрихи под углом 45—60° друг к другу. Шабрение выступающих участков производят до тех пор, пока вся обрабатываемая поверхность не покроется при проверке по прове­ рочной плите равномерно мелкими пятнами краски.

Качество шабрения определяют по числу точек соприкосновения с контрольной плитой. Для этой цели используют специальные рамки размерами 25 х 25 мм. При грубом шабрении на площади 25—25 мм достаточно иметь 3—4 пятна; для точного шабрения — 15 пятен; для очень точного шабрения — 30 пятен.

При шабрении подшипника скольжения на контрольный валик наносят краску и накладывают его на обрабатываемый подшипник; затем легким нажимом поворачивают валик 2—3 раза. После этого трехгранным шабером срезают выступающие (закрашенные) места подшипника. В конце шабрения цилиндрических поверхностей подшипников скольжения краска должна покрывать 3/4 шаброванной поверхности. Припуск на шабрение устанавливают в пределах 0,1—0,4 мм.

Шабрение является одной из наиболее трудоемких операций слесарной обработки. Вместе с тем эта операция является и крайне необходимой при ремонте станков и многих других машин. Для повы­ шения производительности шабрения применяют специальные пере­ движные механические шаберы с приводом от гибкого вала. Враща­ тельное движение от электродвигателя через редуктор при помощи гибкого вала передается кривошипному механизму, который преобра­ зует вращательное движение вала в поступательно-возвратное движение шабера. Для шабрения применяют также пневматические шаберы. К недостаткам механических шаберов следует отнести наличие толчков при реверсировании; постоянство числа ходов шабера в минуту.

В ряде случаев механизация процесса ручной шабровки дости­ гается заменой шабровки другими более производительными метода­ ми механической обработки—тонким строганием, шлифованием и пр.

Жестяницкие или медницкие работы, которые отчасти также относятся к слесарной обработке, характеризуются изготовлением изделий из тонкой листовой стали (черная или оцинкованная сталь толщиной 0,6—0,8 мм).' К этим работам относятся: раскрой, правка, гибка, выколотка и сращивание гибочными швами листового мате­ риала. В процессе выполнения жестяницких работ производят предварительную разметку листового материала.

К жестяницким работам относят ремонт деформированных кабин тракторов и автомобилей, пайку радиаторов, изготовление и ремонт заправочной посуды, воронок и др.

19