4.4 Обработка металлов резанием и слесарное дело

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

Обработка металлов резанием  (ОМР) – это процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали.

Заготовками для деталей служат отливки, поковки и штамповки, сортовой прокат. Используются как черные так и цветные металлы.

Слой металла, удаляемый с заготовки при резании, называется припуском.

Основным режущим элементом любого инструмента является режущий клин (Его твердость и прочность должны существенно превосходить твердость и прочность обрабатываемого материала, обеспечивая его режущие свойства). К инструменту прикладывается усилие резания, равное силе сопротивления материала резанию, и сообщается перемещение относительно заготовки со скоростью ν. Под действием приложенного усилия режущий клин врезается в заготовку и, разрушая обрабатываемый материал, срезает с поверхности заготовки стружку. Стружка образуется в результате интенсивной упругопластической деформации сжатия материала, приводящей к его разрушению у режущей кромки, и сдвигу в зоне действия максимальных касательных напряжений под углом φ. Величина φ зависит от параметров резания и свойств обрабатываемого материала. Она составляет ~30° к направлению движения резца. Внешний вид стружки характеризует процессы деформирования и разрушения материала, происходящие при резании. Различают четыре возможных типа образующихся стружек: сливная, суставчатая, элементная и стружка надлома (рисунок 1, б).

В зависимости от применяемого инструмента различают следующие виды обработки металлов резанием точение, строгание, сверление, развертывание, протягивание, фрезерованиеи зубофрезерование,шлифование, хонингование и др. ( рисунок 2).

Закономерности ОМР рассматриваются как результат взаимодействия системы станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД)

Рисунок 1 - Условная схема процесса резания:

а – 1 – обрабатываемый материал; 2 – стружка; 3 – подача смазочно-охлаждающих средств; 4 – режущий клин; 5 – режущая кромка; φ – угол сдвига, характеризующий положение условной плоскости сдвига (П) относительно плоскости резания; γ – главный передний угол режущего клина; Рz – сила резания; Рy – сила нормального давления инструмента на материал; h – глубина резания; Н – толщина зоны пластического деформирования (наклепа) металла;

б – типы стружки.

Закономерности ОМР рассматриваются как результат взаимодействия системы станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД)

Станки для обработки резанием

Существует большое разнообразие типов и моделей металлорежущих станков. Они различаются по виду технологических процессов, осуществляемых на данном станке, типу применяемых инструментов, степени чистоты обрабатываемой поверхности, конструктивным особенностям, степени автоматизации, числу важнейших рабочих органов станка.

д е ж з

Рисунок 2 - Схемы способов обработки резанием:

а –точение; б –сверление; в – фрезерование; г –строгание; д – протягивание; е –шлифование; ж –хонингование; з –суперфиниширование; Dr – главное движение резания; Ds – движение подачи; Ro – обрабатываемая поверхность; R – поверхность резания; Rоп – обработанная поверхность; 1 – токарный резец; 2 – сверло; 3 – фреза; 4 – строгальный резец; 5 – протяжка; 6 –абразивныйкруг; 7 – хон; 8 – бруски; 9 – головка.

По виду обработки и виду режущего инструмента станки напиваются токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными и т. д.

Классификация металлорежущих станков производится по системе, предложенной экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС). Согласно этой системе все станки делятся на девять групп. Каждому станку присваивается трех- или четырехзначный номер. Первая цифра номера означает группу станка: 1 — токарные, 2 — сверлильные и другие. Вторая цифра означает разновидность (тип) станков, например токарно- винторезные станки имеют вторую цифру 6, токарные полуавтоматы и автоматы одношпиндельные — вторую цифру 1 и т. д. Третья и четвертая цифры номера станка обозначают условно размеры обрабатываемой заготовки или размеры режущего инструмента. Для отличия новой модели станка от старой, выпускавшейся ранее, к номеру добавляют букву. Буква после первой цифры указывает на модернизацию станка (например, токарно-винторезный станок модель 1А62, 1К62), буква после всех цифр обозначает видоизменение (модификацию) основной модели станка (1Д62М — токарно-винторезный, 3153М — круглошлифовальный, 372Б — плоскошлифовальный модифицированный)

Рассмотрим устройство и назначение токарных, фрезерных и сверлильных станков

Токарные станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и обработки торцовых поверхностей деталей с помощью разнообразных резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков и плашек.

Рисунок 3 - Токарно-винторезный станок 1К62

На рисунке 3 показан токарно-винторезный станок 1К62. Станина 1, уста­новленная на передней 2 и задней 3 тумбах, несет на себе все основные узлы станка. Слева на станине размещена передняя бабка 4. В ней имеется ко­робка скоростей со шпинделем, на переднем конце которого закреплен па­трон 5. Справа установлена задняя бабка 6. Ее можно перемещать вдоль направляющих станины и закреплять в зависимости от длины детали на требуемом расстоянии от передней бабки. Режущий инструмент (резцы) закрепляют в разцедержателе суппорта 7.

Продольная и поперечная подачи суппорта осуществляются с помощью механизмов, расположенных в фартуке 10 и получающих вращение от ходового вала 9 или ходового винта 10. Первый используют при точении, второй — при нарезании резьбы. Величину подачи суппорта устанавливают настройкой коробки подач 11. В нижней части станины имеется корыто 12, куда собирается стружка и стекает охлаждающая жидкость. 

Фрезерные станки предназначены для фрезерования поверхностей планок, рычагов, крышек, корпусов и кронштейнов простой конфигурации; контуров сложной конфигурации; поверхностей корпусных деталей. Фрезерные станки бывают горизонтально-фрезерными, горизонтально-фрезерными, универсальными и специальными. Схема универсального фрезерного станка приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 -  Широкоуниверсальный фрезерный станок: 1 — накладной стол; 2, 3 — вертикальная и горизонтальная фрезерные бабки; 4 — суппорт; 5 — стойка; 6 — основание

Сверлильные станки предназначены  для  выполнения  следующих  работ:  сверление,  рассверливание,  зенкерование  и  развёртывание  отверстий,  а  также  нарезание  внутренних  резьб  машинными  метчиками. Инструмент вставляется в шпиндель станка, а обрабатываемая деталь крепится на столе.

Схема станка представлена на рисунке 5.

Режимы резания. Режущие инструменты

Любой вид ОМР характеризуется режимом резания, представляющим собой совокупность следующих основных элементов: скорость резания V , подача S и  глубина резания t

Скорость резания V – это расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени. Скорость резания имеет размерность м/мин или м/сек.

При точении скорость резания равна (в м/мин):

где Dзаг – наибольший диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм; n – частота вращения заготовки в минуту.

Рисунок 4 - Сверлильный станок 

1 – станина;  2 – электродвигатель;     3 – коробка  скоростей;  4 – рукоятки  управления  механизма  скоростей;     5 – рукоятки  управления  механизма  коробки  подач;  6 – коробка  подач;   7 – рукоятка  включения  механической  подачи;  8 – рукоятка  пуска,  останова  и  реверса  шпинделя; 9 – шпиндель; 10 – стол; 11 – рукоятка  подъёма  стола 

Подачей S называют путь точки режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот или один ход заготовки или инструмента.

Подача в зависимости от технологического метода обработки имеет размерность:

мм/об – для точения и сверления;

мм/об, мм/мин, мм/зуб – для фрезерования;

мм/дв.ход – для шлифования и строгания.

По направлению движения различают подачи: продольную Sпр, поперечную Sп, вертикальную Sв, наклонную Sн, круговую Sкр, тангенциальную Sт и др.

Глубина резания  t  — толщина (в мм) снимаемого слоя металла за один проход (расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормали).

Элементы режима резания на примере токарной обработки

показаны на рисунке 6.

Рисунок 6 - Элементы режима резания и геометрия срезаемого слоя: Dзаг — диаметр обрабатываемой заготовки; d — диаметр детали после обработки; а и б — толщина и ширина срезаемого слоя.

В зависимости от условий резания стружка, снимаемая режущим инструментом в процессе О. м. р., может быть элементной, скалывания, сливной и надлома. Характер стружкообразования и деформации металла рассматривается обычно для конкретных случаев, в зависимости от условий резания; от химического состава и физико-механических свойств обрабатываемого металла, режима резания, геометрии режущей части инструмента, ориентации его режущих кромок относительно вектора скорости резания, смазывающе-охлаждающей жидкости и др.        Отличительной особенно­стью лезвийной обработки явля­ется наличие у обрабатываемого инструмента острой режущей кромки определенной геометрической формы, а для абразивной обработки – наличие различным образом ориентированных режущих зерен абразивного инструмента, каждое из которых представляет собой микроклин.

Одним из основных классификационных критериев является особенность конструкции режущего инструмента. По нему выделяют такие виды, как:

Резцы: инструмент однолезвийного типа, позволяющий выполнять металлообработку с возможностью разнонаправленного движения подачи;

Фрезы: инструмент, при использовании которого обработка выполняется вращательным движением с траекторией, имеющей неизменный радиус, и движением подачи, которое по направлению не совпадает с осью вращения;

Сверла: режущий инструмент осевого типа, который используется для создания отверстий в материале или увеличении диаметра уже имеющихся отверстий. Обработка сверлами осуществляется вращательным движением, дополненным движением подачи, направление которого совпадает с осью вращения;

Зенкеры: инструмент осевого типа, с помощью которого корректируются размеры и форма имеющихся отверстий, а также увеличивается их диаметр;

Развертки: осевой инструмент, который применяется для чистовой обработки стенок отверстий (уменьшения их шероховатости);

Цековки: металлорежущий инструмент, также относящийся к категории осевых и используемый для обработки торцовых или цилиндрических участков отверстий;

Плашки: используются для нарезания наружной резьбы на заготовках;

Метчики: также применяются для нарезания резьбы – но, в отличие от плашек, не на цилиндрических заготовках, а внутри отверстий;

Ножовочные полотна: инструмент многолезвийного типа, имеющий форму металлической полосы с множеством зубьев, высота которых одинакова. Долбяки: применяются для зуботочения или зубодолбления шлицев валов, зубчатых колес, других деталей;

Шекеры: инструмент, название которого происходит от английского слова «shaver» (в переводе – «бритва»). Он предназначен для чистовой обработки зубчатых колес, которая выполняется методом «скобления»;

Абразивный инструмент: бруски, круги, кристаллы, крупные зерна или порошок абразивного материала. Инструмент, входящий в данную группу, применяется для чистовой обработки различных деталей.

Материалы для изготовления режущих инструментов

К материалам, применяемым при изготовлений, инструментов для обработки металлов резанием, предъявляются высокие требования в отношении прочности, твердости, теплостойкости (красностойкости), износостойкости.

В качестве режущих материалов используются углеродистые и легированные инструментальные стали, быстрорежущие стали, металлокерамические твердые сплавы и минералокерамические материалы. Особую группу составляют технические алмазы и искусственные сверхтвердые материалы типа эльбор.

Рисунок 7 - Металлорежущий инструмент: 1 — Резцы; 2 — Сверла; 3 — Зенкеры; 4 — Цековки; 5 — Развертки; 6 — Плашки; 7 — Борфрезы; 8 — Фрезы; 9 — Метчики; 10 — Твердосплавные пластины; 11 — Долбяки; 12 — Гребенки; 13 — Пилы сегментные

Важнейшее свойство инструментального материала – теплостойкость (красностойкость) - способность сохранить режущие свойства (твердость, износоустойчивость) при повышенных температурах. Теплостойкость, по существу, это максимальная температура до которой резец сохраняет режущие свойства. Чем больше теплостойкость режущей части инструмента, тем большую скорость резания он допускает при неизменной стойкости. Стойкость – время (в минутах) непрерывной работы инструмента между двумя его перезаточками.

Элементы и геометрические параметры токарного резца. Любой режущий инструмент состоит из двух частей: I- режущей части; II- крепежной части (рисунок 8).

Рисунок 8 - Элементы токарного резца

1-передняя поверхность, по которой сходит стружка; 2-главная задняя поверхность, примыкающая к главному лезвию; 3-главное режущее лезвие; 4-вершина резца; 5-вспомогательная задняя поверхность, примыкающая к вспомогательному лезвию; 6-вспомогательное режущее лезвие.

Рисунок 9 - Геометрические параметры режущей части прямого токарного резца

Углы токарного резца (рисунок 9) γ — передний угол — угол между передней гранью и основной плоскостью;

α— главный задний угол — угол между главной задней гранью и плоскостью резания;

λ— угол наклона главной режущей кромки — угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью;

φ— главный угол в плане — угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением движения подачи;

φ1— вспомогательный угол в плане — угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, противоположным движению подачи.

Различают также углы, производные от перечисленных:

угол резания δ=90°-γ;

угол заострения β=90°-(γ+α);

угол при вершине резца ε=180°-(φ+φ1) и др.

Задний угол α делается для уменьшения трения между задней поверхностью резца и поверхностью резания. Задний угол α в практике назначают в пределах 6 — 12º.

Передний угол γ — угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания. Чем больше передний угол, тем легче будет врезание резца в металл, меньше деформация срезаемого слоя, меньше силы резания и расход мощности. Но увеличение переднего угла приводит к ослаблению режущего лезвия и понижению его прочности, Передний угол назначают в практике от минус 5 и до 15º.

Главный угол в плане оказывает значительное влияние на чистоту обработанной поверхности и продолжительность работы резца до затупления. С уменьшением угла φ возрастает деформация заготовки и отжим резца от заготовки, появляются вибрации, ухудшается качество обработанной поверхности. Угол φ обычно назначают в пределах от 30 до 90º.

 Значительное влияние на ОМР оказывают активные смазочно-охлаждающие жидкости, при правильном подборе, а также при оптимальном способе подачи которых увеличивается стойкость режущего инструмента, повышается допускаемая скорость резания, улучшается качество поверхностного слоя и снижается шероховатость обработанных поверхностей, в особенности деталей из вязких жаропрочных и тугоплавких труднообрабатываемых сталей и сплавов. Вынужденные колебания (вибрации) системы СПИД, а также автоколебания элементов этой системы ухудшают результаты ОМР. Колебания обоих видов можно снизить, воздействуя на вызывающие их факторы — прерывистость процесса резания, дисбаланс вращающихся частей, дефекты в передачах станка, недостаточную жёсткость и деформации заготовки и др.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СЛЕСАРНЫХ РАБОТАХ

Слесарное дело – это ремесло, состоящее в умении обрабатывать металл в холодном состоянии при помощи ручных слесарных инструментов (молотка, зубила, напильника, ножовки и др.). Целью слесарного дела является ручное изготовление различных деталей, выполнение ремонтных и монтажных работ.

При выполнении слесарных работ операции подразделяются на следующие виды: подготовительные (связанные с подготовкой к работе), основные технологические (связанные с обработкой, сборкой или ремонтом), вспомогательные (демонтажные и монтажные).

К подготовительным операциям относятся: ознакомление с технической и технологической документацией, подбор соответствующего материала, подготовка рабочего места и инструментов, необходимых для выполнения операции.

Основными операциями являются: отрезка заготовки, резание, отпиливание, сверление, развертывание, нарезание резьбы, шабрение, шлифование, притирка и полирование.

К вспомогательным операциям относятся: разметка, кернение, измерение, закрепление обрабатываемой детали в приспособлении или слесарных тисках, правка, гибка материала, клепка, туширование, пайка, склеивание, лужение, сварка, пластическая и тепловая обработки.

2.1.Рабочее место слесаря

На рабочем месте слесарь выполняет операции, связанные с его профессией. Рабочее место оснащается оборудованием, необходимым для проведения слесарных работ.

Рабочее место слесаря в закрытом помещении, как правило, постоянное. Рабочее место вне помещения может перемещаться в зависимости от производственной обстановки и климатических условий.

На рабочем месте слесаря должен быть установлен верстак, оборудованный соответствующими приспособлениями, в первую очередь слесарными тисками. Большинство операций слесарь выполняет за слесарным верстаком оснащенным набором приспособлений и инструментов. Примерный вид рабочего места показан на рис.10.

2.2. Слесарный инструмент, приспособления

К слесарным инструментам относятся: зубило, крейцмейсель, канавочник, пробойник, слесарные молотки, выколотки, кернер, напильники, надфили, плоские гаечные ключи, ключ универсальный гаечный, торцевой, накладной, рычажный для труб, крюковый для труб, цепной трубный, разного рода щипцы, плоскогубцы, круглогубцы, дрели ручные и верстачные, сверла, развертки, метчики слесарные, плашки, слесарные ручные тиски, отвертки, струбцины, захваты, плита для гибки труб, труборез, ручные ножницы для жести, оправка с клинком для разрезания материала, воротки и оправки для плашек, шаберы и инструменты для наведения декоративного рисунка, плита для притирки и притиры, паяльники, паяльная лампа, пневматический молоток, съемник для подшипников, плита для разметки, разметочный инструмент и винтовые хомуты. На рисунке 11 представлены некоторые виды слесарного инструмента.

Рисунок 10 - Рабочее место слесаря

2.3. Универсальный измерительный инструмент

К универсальным измерительным инструментам для контроля размеров, используемым в слесарном деле, относятся складная мерная металлическая линейка или металлическая рулетка, штангенциркуль универсальный, микрометр, кронциркуль нормальный для наружных замеров, нутромер нормальный для измерения диаметра, простой штангенглубиномер, угломер универсальный, угольник на 90°, а также циркули (см. рисунок 12)

2.4. Разметка

Разметкой называется операция нанесения линий и точек на заготовку, предназначенную для обработки. Линии и точки обозначают границы обработки.

Существуют два вида разметки: плоская и пространственная. Разметка называется плоской, когда линии и точки наносятся на плоскость, пространственной – когда разметочные линии и точки наносятся на геометрическое тело любой конфигурации.

Отвёртка	Молоток	Плоскогубцы
Долото	Напильник	Клещи
Ножницы по металлу	Ножовка	Кусачки
Коловорот	Угловая машинка по металлу	Ручная дрель
Ножовка по металлу	Тиски	Топор

Рисунок 11 - Некоторые виды слесарного инструмента

Рисунок 12 - Штангенциркуль и микрометр

К разметочному инструменту относятся: чертилка (с одним острием, с кольцом, двухсторонняя с изогнутым концом), маркер (несколько видов), разметочный циркуль, кернеры (обычные, автоматические для трафарета, для круга), кронциркуль с конусной оправкой, молоток, циркуль центровой, прямоугольник, маркер с призмой.

К приспособлениям для разметки относятся: разметочная плита, разметочный ящик, разметочные угольники и бруски, подставка, рейсмус с чертилкой, рейсмус с подвижной шкалой, прибор для центрирования, делительная головка и универсальный разметочный захват, поворотная магнитная плита, струбцины сдвоенные, регулируемые клинья, призмы, винтовые подпорки.

Измерительными инструментами для разметки являются: линейка с делениями, штангенрейсмус, рейсмус с подвижной шкалой, штангенциркуль, угольник, угломер, кронциркуль, уровень, контрольная линейка для поверхностей, щуп и эталонные плитки.

К простым специальным инструментам для контроля размеров, используемым в слесарном деле, относятся линейка угловая с двух сторонним скосом, линейка прямоугольная, шаблон резьбовой, щуп.

2.5. Рубка, разрезание, обрезание и профильное вырезание деталей из листового материала

Разрезаемый материал (жесть, полосовое железо, стальная лента, профиль, пруток) следует положить на стальную плиту или на наковальню так, чтоб он прилегал всей своей поверхностью к поверхности плиты или наковальни. Материал, от которого нужно отрубить заготовку, может быть закреплен в тисках. Если металл имеет длину больше плиты или наковальни, его свешивающийся конец должен опираться на соответствующие подпорки.

Лист или кусок жести с размеченным на нем контуром элемента кладут на стальную плиту для разрезания жести. Острие зубила ставят на расстояние 1–2 мм от размеченной линии. Ударяя молотком по зубилу, разрезают жесть. Передвигая зубило вдоль контура и одновременно ударяя по нему молотком, вырубают фасонный элемент по контуру и отделяют его от листа жести.

2.6. Ручная и механическая правка и гибка металла

Для правки фасонного, листового и полосового металла используют разного рода молотки, плиты, наковальни, валки (для правки жести), ручные винтовые прессы, гидравлические прессы, валковые приспособления и вороты.

Гибка металла в зависимости от его толщины, конфигурации или диаметра выполняется с помощью молотка с использованием слесарных щипцов или кузнечных клещей на плите для правки, в тисках или в формах или на наковальне. Можно также гнуть металл в различных гибочных приспособлениях, гибочных машинах, в штампах на гибочных прессах и на другом оборудовании.

Гибкой называют операцию придания металлу определенной конфигурации без изменения его сечения и обработки металла резанием. Гибку производят холодным или горячим способом вручную либо с использованием приспособлений и машин. Гибку можно осуществлять в тисках или на наковальне. Гибку металла и придание ему определенной формы может облегчить использование шаблонов, стержневых форм, гибочных штампов и приспособлений

2.7. Ручная и механическая разрезка и распиловка

Разрезкой называется операция разделения материала (предмета) на две отдельные части с помощью ручных ножниц, зубила или специальных механических ножниц.

Распиловкой называется операция разделения материала (предмета) с помощью ручной либо механической ножовки или круглой пилы.

Простейшим инструментом для разрезки металла являются обычные ручные ножницы 

Ручная ножовка состоит из постоянной или регулируемой рамки, рукоятки и ножовочного полотна. Полотно крепится в рамке с помощью двух стальных штифтов, болта и гайки-барашка. Болт с гайкой служит для натяжения полотна в рамке

Ручное ножовочное полотно – это тонкая стальная закаленная полоса толщиной от 0,6 до 0,8 мм, шириной 12–15 мм и длиной 250–300 мм с нарезанными зубьями вдоль одной или обеих кромок. Ножовочное станочное полотно имеет толщину 1,2–2,5 мм, ширину 25–45 мм и длину 350–600 мм.

2.8. Ручное и механическое опиливание

Опиливание – это процесс снятия припуска напильниками, надфилями или рашпилями. Оно основано на ручном или механическом снятии с обрабатываемой поверхности тонкого слоя материала. Опиливание относится к основным и наиболее распространенным операциям. Оно дает возможность получить окончательные размеры и необходимую шероховатость поверхности изделия.

Опиливание может производиться напильниками, надфилями или рашпилями. Напильники подразделяются на следующие виды: слесарные общего назначения, слесарные для специальных работ, машинные, для затачивания инструмента и для контроля твердости.

2.9. Сверление и развертывание. Сверлильные станки

Сверлением называется выполнение в изделии или материале круглого отверстия с использованием специального режущего инструмента – сверла, которое в процессе сверления одновременно имеет вращательное и поступательное движение вдоль оси просверливаемого отверстия. Сверление применяется в первую очередь при выполнении отверстий в деталях, соединяемых при сборке.

При работе на сверлильном станке сверло выполняет вращательное и поступательное движение; при этом обрабатываемая деталь неподвижна. В зависимости от требуемой степени точности используют следующие виды обработки: сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, расточку, зенкование, зацентровывание.

Рисунок 13 - Сверла: а – спиральные; б – перовые

По конструктивному оформлению режущей части сверла делятся на перовые, с прямыми канавками, спиральные с винтовыми канавками, для глубокого сверления, центровочные и специальные.

Зенкерование – это увеличение диаметра ранее просверленного отверстия или создание дополнительных поверхностей. Для этой операции служат зенкеры, режущая часть которых имеет цилиндрическую, конусную, торцевую или фасонную поверхности.

Цель зенкерования – создать соответствующие посадочные места в отверстиях для головок заклепок, винтов или болтов или выравнивание торцевых поверхностей.

Развертка – это многолезвийный режущий инструмент, используемый для окончательной обработки отверстий с целью получения отверстия высокой степени точности и с поверхностью незначительной шероховатости.

Развертывание дает окончательный размер отверстия, требуемый по чертежу

2.10. Нарезание резьб и резьбонарезной инструмент

Нарезание резьбы – это образование винтовой поверхности на наружной или внутренней цилиндрической или конической поверхностях детали.

Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех– и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержатели и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы.

Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с радиальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резьбонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и многониточными кругами.

Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбонакатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлильном и токарном оборудовании.

Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчиками вручную и машинным способом. Различают цилиндрические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трех-комплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чернового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1; среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2; и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3

2.11. Клепальные работы и инструмент для клепки

Клепка – это операция получения неразъемного соединения материалов с использованием стержней, называемых заклепками. Заклепка, заканчивающаяся головкой, устанавливается в отверстие соединяемых материалов. Выступающая из отверстия часть заклепки расклепывается в холодном или горячем состоянии, образуя вторую головку.

Заклепочные соединения применяются:

- в конструкциях, работающих под действием вибрационной и ударной нагрузки, при высоких требованиях к надежности соединения, когда сварка этих соединений технологически затруднена или невозможна;

- когда нагревание мест соединения при сварке недопустимо вследствие возможности коробления, термических изменений в металлах и появляющихся значительных внутренних напряжениях;

- в случаях соединения различных металлов и материалов, для которых сварка неприменима.

ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ

Работа с ножовкой по металлу. Отпилить часть прутка по заданному размеру.

Сверление и нарезание резьбы. Просверлить отверстие в заготовке на вертикально-сверлильном станке и нарезать резьбу вручную.

Разметить заготовку по шаблону и опилить напильником по контуру.

Содержание отчета

1. Общая характеристика обработки металлов резанием

Физико-механические основы обработки конструкционных материалов резанием. Классификация движений в металлорежущих станках. Режим резания. Геометрия режущего инструмента. Тепловыделение при резании, износ и стойкость инструмента.

2. Современные инструментальные материалы

Требования к инструментальным материалам. Современные инструментальные материалы: стали, твердые сплавы, сверхтвердые и керамические материалы, абразивные и алмазные материалы.

3. Обработка заготовок на металлорежущих станках

Общие сведения о металлорежущих станках, их классификация, отечественная система обозначения станков.

Обработка заготовок на токарных станках. Типы токарных станков, режущий инструмент и оснастка, схемы обработки.

Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках, типы станков, инструмент и приспособления, схемы обработки.

Обработка заготовок на фрезерных станках, типы фрезерных станков, виды фрез и технологическая оснастка, схемы обработки заготовок.

Обработка заготовок на строгальных, долбежных и протяжных станках. Типы станков, режущий инструмент и схемы обработки заготовок.

Обработка заготовок на шлифовальных станках, основные схемы шлифования, абразивные инструменты.

Отделочная обработка резанием.

4. Характеристика электрофизических и электрохимических методов обработки материалов

Сущность и преимущества электрофизических и электрохимических методов обработки материалов.

Контрольные вопросы по ОМР

1. Приведите классификацию движений в металлорежущих станках.

2. Назовите параметры режима резания.

3. Опишите геометрию режущего инструмента на примере токарного проходного резца.

4. Дайте понятия износа и стойкости инструмента. От чего, главным образом, зависит стойкость?

5. Какие требования предъявляются к инструментальным материалам? Какие группы современных инструментальных материалов Вы знаете?

6. Приведите схемы основных видов обработки металлов резанием с указанием обработанной и обрабатываемой поверхности, главного движения резания и подач.

7. Назовите основные операции обработки заготовок на токарных станках.

8. Назовите основные операции обработки заготовок на сверлильных станках. Какой инструмент применяется для обработки отверстий?

9. Назовите основные операции обработки заготовок на фрезерных станках.

10. Дайте характеристику метода строгания.

11. Опишите обработку заготовок на шлифовальных станках, приведите основные схемы шлифования.

12. Что собой представляет абразивный инструмент?

13. В чем сущность электрофизических и электрохимических методов обработки материалов? Какие преимущества они дают по сравнению с обработкой резанием?

Контрольные вопросы по слесарному делу

 1.Какие виды работ, применяются в различных видах производства?

2. Какое оборудование необходимо для слесарных мастерских?

3. Что называется плоскостной разметкой?

4. Назовите приспособление и инструменты, применяемые при разметке.

5. Какие материалы применяются при подготовке поверхностной разметке?

6. Что называется рубкой металла?

7. Назначение и применение слесарной рубки?

8.Какой инструмент и приспособления применяются при рубке?

9. Какие средства контроля применяются при рубке?

10. Назначение и применение правки и рихтовки.

11.Какой инструмент и приспособления применяются при правке и рихтовке?

12. Что такое гибка металла?

13.Какое оборудование, инструмент и приспособление применяются при гибке?

14. Какие способы и средства контроля применяются при гибке?

15. Назначение и применение резки.

16.Какое оборудование, приспособления и инструмент применяется при резке металла?

17. Что такое опиливание?

18. Что называется припуском на опиливание и его величина?

19.Назначение и классификация инструмента и приспособлений, применяемых при опиливании.

20. Опиловочные станки, их устройство.

21. Что называется сверлением?

22. Назначение и применение: сверления, рассверливания.

23. Из каких частей состоит сверло?

24. Что входит в режим резания при сверлении?

25.Какие контрольно-измерительные инструменты применяются при сверлильных операциях?

26. Назначение и применения операции нарезания резьбы.

27. Типы резьб, их обозначения.

28. Как выбирается диаметр внутренней и наружной резьбы?

29.Какие контрольно-измерительные инструменты применяются при нарезании резьбы?

30. Назначение, применение и виды клёпок.