
книги из ГПНТБ / Кропивницкий Н.Н. Общий курс слесарного дела учеб. для проф.-техн. училищ
.pdfбывают универсальные п специальные. К специальным отно сятся резаки для подводной резки, вырезания отверстии и др.
Помимо |
ручных |
резаков |
широко |
применяются |
полуавтоматиче |
||
ские и |
автоматические |
машины |
для |
газовой |
резки, |
обеспечи |
|
вающие |
хорошее |
качество реза, |
высокую производительность |
||||
и достаточную точность |
разрезания. |
Универсальные |
машины |
||||
режут по прямой |
линии, |
в продольном |
и поперечном |
направле |
|||
ниях, по кругу и по любой кривой, наносимой |
разметкой или по |
||||||
шаблону. |
|
|
|
|
|
|
При подводной газовой резке применяют специальные ре заки с колпачками, надеваемыми на головку резака. Пламя ре зака горит под колпачком, вода из-под колпачка оттесняется струей сжатого воздуха. С увеличением глубины реза давление сжатого воздуха и газа повышается.
Газовой резке могут подвергаться заготовки большой тол щины— до 400 мм и более. В народном хозяйстве СССР газо вая резка получает все большее распространение.
§ 31. Электрические методы разрезания металлов
Применение высоколегированных и жаростойких сталей, . а также твердых сплавов, которые трудно поддаются или совсем не поддаются разрезанию обычным инструментом, вызвало не обходимость в изыскании новых методов обработки. В СССР
впервые в мире были разработаны анодно-механический и элек
троискровой способы резки металлов1 . В настоящее |
время |
кроме этих методов применяются и другие электрические |
методы |
обработки металлов. |
|
Э л е к т р о д у г о в а я р е з к а металла используется |
в тех |
случаях, когда газовая резка невозможна или когда отсутствует необходимое оборудование. Ее применяют при разрезании стали, чугуна и цветных металлов.
Сущность процесса электродуговой резки заключается в том, что благодаря высокой температуре, создаваемой электрической дугой, металл плавится и, стекая, разрезает заготовку в зоне реза. Резку выполняют металлическим, угольным или графито вым электродами. Более эффективна резка металла металличе скими электродами; в этом случае обеспечиваются ровная по
верхность разрезаемого |
металла, |
небольшая ширина |
реза |
и |
|
возможность применения переменного тока. |
|
|
|
||
А н о д н о - м е х а н и ч е с к и й |
с п о с о б |
разрезания |
метал |
||
лов заключается в том, что разрезаемый |
пруток (анод) |
2 |
|||
(рис. 121) зажимается |
рукояткой |
7 в тисках, |
соединенных с по |
ложительным полюсом источника постоянного тока, а гладкий режущий диск 4 (катод) соединен с отрицательным полюсом.
1 Анодно-механический способ разработан В. Н. .Гусевым, электроискро вой—Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко.
160
В зазор между инструментом и прутком к соплу 3 подается ра бочая жидкость определенного состава, образующая на поверх ности разрезаемого металла пленку, плохо проводящую элек трический ток. В процессе удаления этой пленки механическим путем между режущим диском и прутком возникают многочис
ленные |
короткие замыкания,, при которых в |
месте |
реза соз |
||||||||||
дается |
высокая |
температура, |
что и обеспечивает |
разрезание |
|||||||||
металла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Режущий диск враща |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ется |
от |
электродвигателя |
|
|
|
|
|
|
|||||
через ременную |
передачу; |
|
|
|
|
|
|
||||||
скорость |
12—20 |
м/с. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Напряжение |
тока |
10— |
|
|
|
|
|
|
|||||
30 В. |
Сила |
тока |
выби |
|
|
|
|
|
|
||||
рается |
в |
зависимости от |
|
|
|
|
|
|
|||||
диаметра |
|
разрезаемого |
|
|
|
|
|
|
|||||
прутка: |
|
при |
диаметре |
|
|
|
|
|
|
||||
10—20 мм сила |
тока рав |
|
|
|
|
|
|
||||||
на 20—40 А, при диамет |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ре 200—250 |
мм она со |
|
|
|
|
|
|
||||||
ставляет |
350—400 В. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Диски |
изготовляются |
|
|
|
|
|
|
||||||
толщиной |
0,5—0,8 мм из |
|
|
|
|
|
|
||||||
листовой |
стали |
марок 10 |
|
|
|
|
|
|
|||||
и 15, а также |
из кровель |
|
|
|
|
|
|
||||||
ного |
железа |
и |
меди. |
|
|
|
|
|
|
||||
В качестве рабочей |
жид |
|
|
|
|
|
|
||||||
кости |
— электролита — |
|
|
|
|
|
|
||||||
при |
анодно-механической |
|
|
|
|
|
|
||||||
обработке |
|
применяется |
Рис. 121. Станок для анодно-механической |
||||||||||
водный |
раствор |
силиката |
|||||||||||
|
|
резки металла: |
|
|
|||||||||
кальция |
|
или |
натрия |
|
|
|
|
||||||
|
/ — бак для отработанной |
жидкости; |
2 — разре* |
||||||||||
(жидкое |
стекло). |
|
|||||||||||
|
заемый |
пруток; 3 — сопло насоса; |
4 — диск; |
||||||||||
Преимущество анодно- |
|
5 — маятник; 6 — ось; 7 |
рукоятка |
||||||||||
механического |
способа |
|
|
|
|
|
|
||||||
резки |
металлов |
по сравнению |
с |
механическим |
состоит |
в том, |
что он создает возможность разрезания всех металлов, незави
симо от их химического |
состава |
и твердости, а также |
всех твер |
|||
дых сплавов. Обычный |
дорогостоящий |
режущий |
инструмент |
|||
заменяется более |
дешевым — стальным |
диском; |
значительно |
|||
возрастает производительность |
резки. |
|
|
|
||
Э л е к т р о к о н т а к т н ы е |
с п о с о б ы |
р а з р е з а н и я |
ме |
|||
таллов основаны |
на использовании тепла, |
выделяющегося |
при |
прохождении электрического тока через участки цепи с повы шенным сопротивлением, в частности через контакты.
Соприкосновение под небольшим давлением |
двух металли |
||
ческих |
электродов — режущего диска 1 и разрезаемого |
ме |
|
талла |
2 (рис. 122, а)—приводит к образованию |
в месте |
реза |
6 Н, Н. Кропивницкий |
161 |
(контакта) повышенного переходного сопротивления. Прохо дящий через место контакта электрический ток разогревает, размягчает и плавит металл, облегчая его удаление в месте раз резания. Чтобы предотвратить плавление режущего диска (ин струмента), ему придают скорость вращения 40—50 м/с или охлаждают.
Описанное явление электроконтактного тепловыделения ис пользуется как для проведения технологических операций, свя занных с удалением металла (разрезание, фрезерование, шли фование, заточка, прошивка и т. д.), так и для таких операций, как сглаживание, контактная сварка и др.
Рис. 122. Схема электроконтактной (а) и электроискровой |
(б, в) |
||
резки металлов: |
|
|
|
/ — режущий диск; |
2 — заготовка; |
3 — жидкость |
|
Э л е к т р о и - с к р о в о й |
с п о с о б |
о б р а б о т к и |
металлов |
основан на явлении электрической эрозии, т. е. разрушения по
верхности металла |
под действием электрических иокровых раз |
рядов. |
/ |
К инструменту и заготовке, которую нужно разрезать, под водится постоянный ток определенной силы и напряжения.
Инструмент и |
заготовка |
являются |
электродами. |
Если далее |
|||||
режущий |
диск |
или ленту — катод |
/ |
(рис. 122,6, в) |
приближать |
||||
к заготовке 2— аноду, |
то |
при |
определенном расстоянии |
А |
|||||
(дельта) |
между ними этот |
промежуток |
(пробивной |
зазор) |
под |
||||
действием |
электрического |
поля |
начнет |
пробиваться электро |
нами. В узком промежутке А (около 0,05 мм при напряжении 220 В и емкости 300—400 мкФ) образуется интенсивный электрон ный поток, переносящий значительное количество электричества. В месте пробоя возникает высокая температура, расплав ляющая и даже испаряющая любой металл, который выбрасы вается при этом в виде жидких частиц.
Чтобы частицы металла, вырванные разрядом из заготовки — анода, не перескакивали на инструмент — катод и не искажали
162
его формы, искровой промежуток А заполняется жидкостью (керосином, маслом). Жидкая среда 3 останавливает полет ча стиц металла и вымывает их из зоны обработки.
Электроискровой способ обработки значительно облегчает получение деталей со сложными наружными и внутренними очертаниями в вырубных, гибочных, вытяжных, ковочных штам пах, а также вырезку сложных фигурных заготовок из листо вого металла. Этот способ позволяет легко обрабатывать такие металлы, которые с трудом поддаются обработке обычным ре жущим инструментом.
§32. Брак при разрезании металла
иправила техники безопасности
Основными причинами брака при разрезании металла являются: косой разрез металла; несоблюдение заданных разме ров в результате неправильной разметки или разрезания не по риске; повреждение (помятости) разрезаемой заготовки из-за неправильного зажима в тисках и др. При работе ручной но жовкой разрезаемый материал нужно закреплять в тисках очень надежно. Полотно должно быть натянуто в ножовочном станке не слишком туго, но и не слабо. В том и другом случае появляется возможность поломки полотна и случайного ранения работающего. Особенно внимательным надо быть при разреза нии труб, так как возможность поломки в этом случае возра стает.
Разрезая тонкий листовой металл ручными ножницами, легко поранить левую руку как острыми кромками разрезаемого ма териала, так и непосредственно лезвиями ножниц. Поэтому дер жать разрезаемый материал необходимо рукой, на которую на дета брезентовая рукавица.
При работе ручными ножницами нужно соблюдать большую осторожность. Нельзя пользоваться тупыми ножницами, кото рые не столько режут, сколько мнут металл. Ни в коем случае нельзя работать ножницами, у которых разболтался шарнир: при этом также заминается металл и часто травмируется левая рука. Рычажные ножницы должны быть обеспечены противове сами или другими приспособлениями, исключающими самопро извольное опускание подвижного ножа.
В процессе разрезания металла на гильотинных ножницах нужно внимательно следить за правильной подачей металла и не допускать его заклинивания. Необходимо устанавливать оградительную линейку или предохранительный прижим, осо бенно при резке узких полос. Ножная пусковая педаль гильо тинных ножниц должна быть надежно ограждена.
При работе на дисковых ножницах ножи-диски должны быть ограждены специальными щитками, препятствующими попаданию
6* |
• |
- |
163 |
пальцев работающего под ножи. Зубчатые передачи ножниц ограждаются специальными кожухами.
Ленточные пилы должны иметь ограждение ленты, за исклю чением той ее части, которая участвует в процессе резания. Шкивы, по которым идет пильная лента, следует оградить по окружности и с боковых сторон. Быстроходные ленточные пилы
должны |
быть |
оборудованы |
ловителями, |
останавливающими |
|||||||
ленту в случае ее обрыва. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
При разрезании металлов на анодно-механических и элек |
|||||||||||
троискровых |
установках |
нельзя |
прикасаться |
одновременно |
|||||||
к двум электродам, находящимся под напряжением. |
Установка |
||||||||||
должна |
иметь |
на всех выступающих частях защитные сети. |
|||||||||
Чтобы предупредить ожоги рук и лица в результате |
попадания |
||||||||||
загоревшейся |
от |
искры |
жидкой |
среды |
(масло, |
керосин), ре |
|||||
комендуется погружать обрабатываемую |
заготовку |
на глубину |
|||||||||
не менее 5—6 |
см. |
Необходимо также |
следить |
за |
тем, |
чтобы |
|||||
жидкая |
среда |
не |
нагревалась |
выше 60° С |
и выключать |
ток в |
случае перегрева. Работать следует в защитных очках и в рези новых перчатках.
Глава V
ОПИЛИВАНИЕ МЕТАЛЛА
§33. Сущность операции опиливания и ее назначение
Оп и л и в а н и е — операция, при выполнении которой с по верхности заготовки снимается слой металла (припуск) при по мощи режущего инструмента — напильника. Цель опиливания — придание деталям требуемой формы, размеров и заданной ше роховатости поверхности.
Впрактике слесарной обработки чаще других применяются следующие основные виды опиловочных работ: опиливание на ружных плоских и криволинейных поверхностей; опиливание на ружных и внутренних углов, а также сложных или фасонных поверхностей; опиливание углублений, отверстий, пазов и вы ступов. Опиливание выполняется различными напильниками и
подразделяется |
на |
предварительное |
(черновое) |
и окончатель |
|||||
ное (чистовое и отделочное). |
|
|
|
|
|
|
|||
Обработка |
напильником |
дает |
возможность |
получить |
точ |
||||
ность деталей |
до |
0,05 |
мм, |
а в |
отдельных |
случаях даже |
до |
||
0,01 мм. Припуски |
при |
опиливании |
обычно |
небольшие —от |
0,5 |
||||
до 0,025 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 34. Напильники, их конструкция и классификация
Напильником называют режущий инструмент в виде сталь ного закаленного бруска определенного профиля с большим ко личеством насечек или нарезок, образующих мелкие и острые зубья. Этими зубьями напильник срезает небольшой слой ме талла в виде стружки.
Конструкция напильников. Конструкция напильника зависит от вида насечки, геометрии зубьев, профиля и других факторов. Зубья напильника могут быть образованы насеканием, фрезе рованием, нарезанием, протягиванием и точением методом обка тывания. Наиболее распространенным способом образования зубьев является насекание их на специальных станках.
Насечки на поверхности напильника образуют зубья. Чем меньше насечек на 10 мм длины напильника, тем крупнее зуб. По виду или форме насечек напильники бывают с одинарной
165
(однорядной) и двойной (перекрестной), а также рашпильной
насечками.
Н а п и л ь н и к и с о д и н а р н о й н а с е ч к о й срезают ме талл широкой стружкой, равной всей длине зуба, поэтому работа ими требует больших усилий. Такие напильники применяются ' для обработки цветных металлов, целлулоида, дерева и др. Оди
нарная насечка наносится |
под |
углом |
25—30° по |
отношению |
|||||||||||
к линии, перпендикулярной |
к оси напильника (рис. |
123, |
а). |
|
|||||||||||
В н а п и л ь н и к а х , |
с д в о й н о й |
|
н а с е ч к о й |
(рис. 123,6) |
|||||||||||
сначала насекают |
нижнюю глубокую |
насечку, называемую ос |
|||||||||||||
а) |
|
|
|
|
новной, |
а |
поверх |
нее — верх |
|||||||
|
|
|
|
нюю |
|
неглубокую |
насечку, |
на |
|||||||
|
|
|
|
|
зываемую |
вспомогательной; |
|||||||||
|
|
|
|
|
она |
|
разрубает |
основную |
на |
||||||
|
|
|
|
|
большое число отдельных зубь |
||||||||||
|
|
|
|
|
ев. |
Вспомогательная |
насечка |
||||||||
|
|
|
|
|
имеет |
направление справа |
на |
||||||||
|
|
|
|
|
лево вверх, а основная, обра |
||||||||||
|
|
|
|
|
зующая профиль зуба, — слева |
||||||||||
|
|
|
|
|
направо |
вверх, |
если |
смотреть |
|||||||
|
|
|
|
|
на насечку напильника |
от хвос |
|||||||||
|
|
|
|
|
товика |
к |
носку. |
Перекрестная |
|||||||
|
|
|
|
|
насечка |
размельчает |
стружку, |
||||||||
|
|
|
|
|
что облегчает работу. У на |
||||||||||
|
|
|
|
|
пильников с двойной (перекре |
||||||||||
|
|
|
|
|
стной) |
насечкой |
основная |
на |
|||||||
|
|
|
|
|
сечка |
обычно выполняется |
под |
||||||||
|
|
|
|
|
углом наклона 25°, а вспомо |
||||||||||
|
|
|
|
|
гательная— под |
|
углом |
|
на |
||||||
насечка |
|
насечка |
|
клона 45°. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Шаг |
|
(расстояние) |
между |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис. 123. Насечки |
напильников |
двумя |
соседними |
зубьями |
на |
||||||||||
|
|
|
|
|
основной |
насечке |
больше, |
чем |
|||||||
на вспомогательной. В |
результате |
зубья |
располагаются |
друг |
|||||||||||
за другом по прямой, составляющей угол 5° с осью |
напильника |
||||||||||||||
(рис. 123, г), |
и при его |
движении |
следы |
зубьев |
частично |
пере |
|||||||||
крывают друг друга. Поэтому на обработанной |
поверхности |
||||||||||||||
уменьшается |
шероховатость, и |
она |
|
получается |
|
относительно |
|||||||||
чистой и гладкой. |
|
|
|
|
|
|
(рис. 123, в) |
|
|
|
|
||||
Зубья р а ш п и л ь н о й |
н а с е ч к и |
|
образуются |
выдавливанием металла заготовки рашпиля насекательными зу билами со специальной формой заточки. Каждый зуб рашпиль ной насечки смещен относительно расположенного впереди зуба на половину шага. Это уменьшает глубину канавок, образую щихся на поверхности опиливаемой заготовки, и облегчает про цесс резания. Напильники с таким видом насечки применяются для опиливания мягких материалов (дерево, каучук, резина, кость, рог и др.), так как в этом случае снимается крупная
166
стружка, что требует и крупных зубьев. В напильниках с обык новенной насечкой стружка таких материалов забивает зубья, и они не могут резать.
Независимо от способа выполнения насечки зубья на поверх ности напильника имеют форму клина с углом заострения р,
задним углом |
а, передним углом |
у и |
углом |
резания |
б |
(рис. 124, а). |
углом у называется |
|
|
|
|
П е р е д н и м |
угол |
между |
передней |
по |
верхностью зуба и плоскостью, проходящей через его вершину
перпендикулярно оси напильника. Он устанавливается |
в |
преде |
лах от +10 до —16°. У г о л з а о с т р е н и я р образуется |
между |
|
передней и задней поверхностями зуба напильника. |
З а д н и м |
Рис. |
124. Форма |
и геометрические |
параметры зубьев |
напильника: |
а — форма насеченного зуба напильника и его углы; б — фрезерован |
||||
ный или шлифованный зуб; в — зуб, полученный протягиванием |
||||
у г л о м |
а называется угол, образующийся между задней поверх |
|||
ностью |
зуба и |
касательной к |
обработанной |
поверхности. |
Величина заднего угла зуба напильника'стандартом не регла
ментирована. У г о л р е з а н и я б |
образуется |
между |
передней |
||||||||
поверхностью |
зуба |
и |
плоскостью |
обработанной |
поверх |
||||||
ности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
практике |
слесарной |
обработки |
установлены следующие |
|||||||
значения углов зубьев |
напильника: |
|
зубьями у отрицательный |
||||||||
1) |
для напильников с насеченными |
||||||||||
до — 1 6 Y p = 70°, а = 36°, 6=106°; |
|
|
|
|
|
||||||
2) |
для |
напильников |
с |
фрезерованными |
шлифованными |
||||||
зубьями |
(рис. |
124,6) |
у = 2-г-10°, |
р = 60-т-65°, |
<х = 20ч-25°, |
6 = |
|||||
= 80^90°; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3) |
для |
напильников |
с зубьями, |
полученными протягиванием |
|||||||
(рис. |
124,0), у = —5°, |
р = 55°, |
а = 40°, |
6 = 95°. |
Протянутый |
зуб |
имеет впадину с плоским дном. Напильники с зубьями, получен ными протягиванием, лучше врезаются в обрабатываемый ме талл, что способствует повышению производительности труда.
167
Кроме того, эти напильники более стойки в работе и не заби ваются стружкой.
Классификация напильников. Напильники различаются по , числу насечек (величине зубьев), профилю сечения и длине.
По количеству зубьев, насеченных на 10 мм длины, напиль ники делятся на 6 классов (табл. 7).
Т а б л и ц а 7. Характеристика номеров насечки напильников (по ГОСТ 1465-69)
|
Количество основных насечек на 10 мм длины напильника при длине |
|||||||
Номера |
|
|
|
напильника в мм |
|
|
|
|
насечки |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
|
||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
4,5 |
4,5 |
1 |
14 |
14 |
12 |
10 |
8,5 |
7 |
6 |
6 |
2 |
20 |
20 |
17 . |
14 |
12 |
10 |
8,5 |
8,5 |
3 |
28 |
28- |
24 |
20 |
17 |
14 |
12 |
12 |
4 |
40 |
40 |
34 |
28 |
24 |
20 |
— |
— |
5 |
56 |
56 |
48 |
40 |
34 |
28 |
— |
— |
В зависимости от выполняемой |
работы напильники |
подраз |
|
деляются на следующие виды: слесарные — общего назначения |
|||
и для специальных работ, машинные, надфили и рашпили. |
|||
С л е с а р н ы е н а п и л ь н и к и |
о б щ е г о |
н а з н а ч е н и я |
|
по ГОСТ. 1465—69 изготовляются |
восьми типов: |
плоские |
(тупо |
носые и остроносые), квадратные, трехгранные, |
полукруглые, |
||
круглые, ромбические и ножовочные длиной от 100 до 400 мм |
с насечкой № 0—5. Напильники имеют двойную (перекрестную)
насечку, образованную способом насекания. |
|
||
С л е с а р н ы е н а п и л ь н и к и д л я с п е ц и а л ь н ы х р а |
|||
б о т |
предназначаются для удаления |
весьма больших |
припусков |
при |
опиливании пазов, фасонных и |
криволинейных |
поверхно |
стей; для обработки цветных металлов, неметаллических мате риалов и т. п. В зависимости от выполняемых работ напильники
этого вида делятся на пазовые, плоские с овальными |
ребрами, |
брусовки, двухконцевые и др. |
|
М а ш и н н ы е н а п и л ь н и к и (рис. 125) по своей |
конструк |
ции подразделяются на стержневые, дисковые, фасонные го ловки и пластинчатые. В процессе работы стержневым напиль никам сообщается возвратно-поступательное движение, диско вым напильникам и фасонным головкам — вращательное, а пластинчатым — непрерывное движение вместе с непрерывно движущейся металлической лентой.
168
Рис. 125. Напильники машинные: а — стержневые; б — диско вые и приспособление, в котором закрепляется напильник при работе; в — фасонные головки
Рис. 126. Надфили