1.4 Операции и соответсвующие им инструменты

Рубка. Рубка представляет  собой операцию холодной обработки металлов резанием. Ударным  инструментом  при рубке служат слесарные и пневматические  молотки,  а  режущим  –  зубила, крейцмейсели и канавочники.

Правка  -  операция,посредством  которой устраняются   неровности,   кривизна   или   другие недостатки формы заготовок. Основным оборудованием для ручной  правки металлов являются  стальные или чугунные правильные плиты.  В качестве инструмента для ручной  правки  используют  стальные  молотки  с круглым  бойком;  молотки  из  мягких  материалов  применяют  для  правки окончательно обработанных поверхностей, а также для  правки  заготовок  и деталей из цветных металлов и сплавов.  

        Зубило. Слесарное зубило изготавливается  из  инструментальной  углеродистой стали. Оно состоит из трех частей: ударной, средней  и  рабочей. 

Ударная часть  выполняется суживающейся  кверху,   а   вершина   ее   (боек)   –закругленной; за среднюю часть зубило  держат  во  время  рубки;  рабочая часть имеет клиновидную форму. Угол заострения выбирается  в  зависимости от твердости обрабатываемого материала.

Для наиболее  распространенных  материалов  рекомендуется  следующие углы заострения:

для твердых материалов (твердая сталь, чугун) – 70°;

для материалов средней твердости (сталь) – 60°;

для мягких материалов  (медь ,латунь) – 45°;

для алюминиевых  сплавов – 35°.

Крейцмейселем. Для вырубания узких пазов и канавок пользуются зубилом  с  узкой  режущей кромкой – крейцмейселем. Такое зубило  может применяться и для снятия широких  слоев  металла:  сначала  прорубают  канавки  узким  зубилом,  а оставшиеся выступы срубают широким зубилом.

       Слесарные молотки. Слесарные молотки, используемые  при  рубке  металлов и бывают  двух типов: с круглым и с квадратным бойком. Основной характеристикой молотка является его масса. Для рубки металлов применяют молотки  массой  400…600г.

Резка металла

Для резки металла применяют ножовки, режущей частью которой  является  полотно.  Выбор  полотна  зависит  от материала заготовки,  ее формы и размера. Для резки труб вручную применяют труборезы. Для резания листового металла толщиной до 1,5 мм используют пряморежущие или для фигурной резки ножницы. Проволоку режут острогубцами или силовыми ножницами.

Опиливание - операция,  при выполнении которой с поверхности заготовки  снимается  слой  металла  при помощи режущего инструмента напильника. 

Цель  опиливания: придание деталям требуемой формы, размеров и заданной шероховатости поверхности.

Напильники различаются  по числу  насечек, профилю сечения и длине. По количеству зубьев, насеченных на 10 мм длины, напильники делятся на 6 классов (0, 1, 2, 3, 4,5).

В зависимости от выполняемой  работы  напильники  подразделяются  на следующие виды: слесарные – общего назначения и  для  специальных  работ, машинные, надфили и рашпили.

. Напильники: 1 - плоский остроконечный (а - двойная насечка; б - одинарная насечка; в - кольцо; г - хвостовик; д - ручка); 2 - плоский тупоносый; 3 - полукруглый; 4 - круглый; 5 - трехгранный

1)Слесарные напильники общего назначения изготавливают   восьми   типов:   плоские,    квадратные,    трехгранные, полукруглые, ромбические и ножовочные длиной от 100 до 400 мм с насечкой №0-5.     

Слесарные  напильники  для специальных работ предназначаются  для удаления весьма  больших  припусков  при  опиливании  пазов,  фасонных  и криволинейных   поверхностей;    для    обработки    цветных    металлов, неметаллических материалов и т. п. В зависимости от  выполняемых  работ напильники этого вида делятся на пазовые, плоские с овальными ребрами, брусовки, двухконцевые и др.

2)Машинные  напильники  по   своей   конструкции   подразделяются   на стержневые, дисковые, фасонные головки и пластинчатые. В процессе  работы стержневым  напильника  сообщается  возвратно  поступательное   движение, дисковым  напильникам и фасонным головкам - вращательные, а пластинчатым– непрерывное движение  вместе  с непрерывно  движущейся  металлической лентой.

3)Надфили изготавливаются десяти  типов: плоские, трехгранные, квадратные, полукруглые овальные, ножовочные и др. длиной 40, 60 и 80 мм с насечкой 5 номеров.  Длина  надфиля  определяется длиной рабочей части. Ребра плоских надфилей имеют одинарную или  двойную насечку. Боковые  стороны  и  верхнее  ребро  ножовочных  надфилей  имеют двойную насечку. Надфили применяются для опиливания  небольших  поверхностей  и   узких мест, недоступных для обработки слесарными напильниками.

4)Рифель разновидность надфиля. Отличается тем, что рабочая часть изогнута (вплоть до крючкообразной). Применяется ювелирами для опиливания криволинейных поверхностей. (Всегда изготавливаются только из магнитных сплавов для того, чтобы можно было магнитом отделить выкрошившиеся частицы рифеля от опилок драгоценных металлов).

4)Рашпили изготавливают несколько типов: общего назначения, сапожные и копытные. В зависимости от профиля  рашпили общего назначения подразделяются на  плоские,  круглые  и  полукруглые  с насечкой № 1-2 и длиной от 259 до 350 мм.

Перед опиливанием деталь закрепляют в тисках, при этом опиливаемая поверхность должна выступать над уровнем губок на 8—10 мм. Чтобы избежать образования вмятин на заготовке, можно использовать мягкие защитные губки, описанные выше. Для выполнения этой операции рекомендуется следующая рабочая поза: вполоборота к тискам, левая нога выставлена вперед и влево на полшага, угол между ступнями 40—60° (рис. 1).

Рис. 1. Поза (а) и хватка напильника (б) при опиливании

Оптимальная высота тисков должна быть такой, чтобы при наложении напильника правой рукой на губки тисков плечо и предплечье этой руки образовывали прямой угол (рис. 1а). Напильник держат за ручку правой рукой так, что закругленный конец ручки упирается в ладонь; ладонь левой руки накладывают почти поперек оси напильника на расстоянии 2—3 см от края его носка (рис. 1б). Опиливание следует производить равномерным движением напильника: вперед — с нажимом и при обратном движении — без нажима. Напильник к детали надо прижимать обеими руками, причем в разных фазах движения по-разному: при движении напильника вперед постепенно увеличивают нажим на ручку правой рукой, одновременно ослабляя нажим на носок напильника левой. Оптимальной скоростью опиливания считается 40— 60 двойных движений (т. е. прямого и обратного) в минуту. Если обрабатываемая поверхность плоская, то главная задача при обработке — сохранить ее плоскостность, т. е. не допустить «завалов». Качество опиливаемых плоскостей оценивают с помощью различных контрольно-измерительных инструментов: плоскостность — лекальной линейкой на просвет; точность обработанных под прямым углом смежных плоскостей — угольником; параллельно обработанные плоскости — штангенциркулем (рис. 2).

Рис. 2. Способы контроля поверхностей при опиливании: а - лекальной линейкой; б - угольником; в - штангенциркулем

Существуют специфические особенности при обработке криволинейных поверхностей. Выпуклые поверхности обрабатывают, применяя раскачивающие движения напильника (рис. 3а), при которых он как бы огибает выпуклую поверхность. Вогнутые поверхности обрабатывают (круглыми либо полукруглыми напильниками), проделывая замысловатые движения — вперед и в сторону с поворотом вокруг своей оси (рис. 3б). Контроль осуществляют по разметке или с помощью шаблонов.

Рис. 3. Опиливание криволинейных поверхностей: а - выпуклых; б - вогнутых

При опиливании металлические стружки забивают насечки, поэтому необходимо время от времени очищать полотно напильника с помощью металлической щетки, которую следует перемещать вдоль насечек. На напильник с мелкой насечкой можно нанести мел. Тогда стружки будет забиваться меньше.

Сверление

Сверление осуществляется на сверлильных станках или с  помощью ручных устройств. Главной  режущей частью является сверло,  которое имеет две режущие  кромки. При сверлении отверстий  диаметром более 20 мм применяют предварительное сверление отверстий сверлом меньшего  диаметра,  затем рассверливают его под размер сверлом большего диаметра.

       После сверления, штамповки, литые для  получения более точного отверстия  проводят их зенкерование. В зависимости от  точности  и назначения  отверстий для их  обработки изготовляют зенкеры двух номеров: № 1 - для предварительной обработки отверстий и № 2-  для окончательной обработки. Конструктивно зенкеры бывают  двух  типов:  цельные обработка отверстий от 10 до 40 мм и насадные -от 32 до 80 мм.

Развертывание применяют для получения отверстий  более точной формы и малой  шероховатости. Операция осуществляется с  помощью  многолезвийного  инструмента  -  развертки.  В зависимости от формы различают цилиндрические и конические развертки. По способу применения - ручные и машинные, по конструкции - цельные, насадные, раздвижные (регулируемые) и комбинированные, правые и левые.

Классификация свёрл

По конструкции рабочей части бывают:

Спиральные- это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

Плоские- используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.

Для глубокого сверления- удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.

Конструкции Юдовина и Масарновского- отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (ω=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.

Одностороннего резания- применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия напраляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).

Пушечные- представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.

Ружейные- применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.

Кольцевые- пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.

Центровочные- применяют для сверления центровых отверстий в деталях.

По конструкции хвостовой части бывают:

Цилиндрические, конические, четырёхгранные, шестигранные, трёхгранные, SDS.

По способу изготовления бывают:

Цельные- спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм.

Сварные- спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).

Оснащённые твёрдосплавными пластинками- бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками. Более эффективны при обработке хрупких материалов.

Соответственно этому углу (у) и углу при вершине (б) различают следующие типы сверл (таблица 1).

Рис. 4. Сверла: H - для твердых материалов (камня); N - для нормальных материалов (алюминия, меди)

Таблица 1

Типы сверл
Угол наклона канавки, y	10-13°	16-30°	35-40°
Угол при вершине, б	80°	118°	125°

Свёрла в зависимости от свойств обрабатываемого материала изготавливаются нужных типоразмеров из следующих материалов:

Углеродистые стали (У8,У9,У10,У12 и др): Сверление и рассверливание дерева, пластмасс, мягких металлов.

Низколегированные стали (Х,В1,9ХС,9ХВГ и др): Сверление и рассверливание дерева, пластмасс, мягких металлов. Повышенная по сравнению с углеродистыми теплостойкость (до 250 °C) и скорость резания.

Быстрорежущие стали (Р9,Р18,Р6М5,Р9К5 и др): Сверление всех конструкционных материалов в незакалённом состоянии. Теплостойкость до 650 °C.

Свёрла, оснащенные твёрдым сплавом,(ВК3,ВК8,Т5К10,Т15К6):Сверление на повышенных скоростях незакалённых сталей и цветных металлов. Теплостойкость до 950 °C.

Свёрла, оснащённые боразоном: Сверление закалённых сталей и белого чугуна, стекла, керамики, цветных металлов.

Свёрла, оснащённые алмазом: Сверление твёрдых материалов, стекла, керамики, камней.

Операции сверления производятся на следующих станках:

Вертикально-сверлильные станки: Сверление - основная операция.

Горизонтально-сверлильные станки: Сверление - основная операция.

Вертикально-расточные станки: Сверление - вспомогательная операция.

Горизонтально-расточные станки: Сверление - вспомогательная операция.

Вертикально-фрезерные станки: Сверление - вспомогательная операция.

Горизонтально-фрезерные станки: Сверление вспомогательная операция.

Универсально-фрезерные станки: Сверление - вспомогательная операция.

Токарные станки: Сверло неподвижно, а обрабатываемая заготовка вращается.

Токарно-затыловочные станки: Сверление - вспомогательная операция. Сверло неподвижно.

Операции проводятся также и на ручном оборудовании:

Механические дрели: Сверление с использованием мускульной силы человека.

Электрические дрели: Сверление на монтаже переносным электроинструментом (в том числе ударно-поворотное сверление).

Шабрение

Шабрение (тж. шабровка, шабрование; от нем. schaben — скоблить) — технология прецизионного (высокоточного) выравнивания поверхности изделия из металла (реже — из дерева или пластика) специальным режущим инструментом — шабером.

Высококачественное шабрение позволяет получить поверхность с неравномерностью порядка единиц микрона. Шабрение практически не поддаётся механизации и остаётся одной из самых трудоемких слесарных работ.

Шабрение выполняют после зачистки поверхности от явных сколов и выбоин. Зачастую перед шабрением производят грубое выравнивание (шлифование) механизированным абразивным инструментом.

Шабрение выполняется с помощью образцовой поверхности соответствующего качества (поверочная плита, линейка и т.д.). Процедура состоит из многократного повторения ряда действий:

• Получение яркого рисунка неровностей. Для этого обрабатываемую поверхность слегка притирают с образцовой поверхностью с контрастной краской. В результате краска сотрётся с горбов и останется во впадинах.

• Режущим инструментом снимают видимые выпуклости.

• Качество результата контролируется по количеству цветных пятен краски после притирки на определённой площади. Подразумевается, что чем больше пятен, тем меньше их площадь и, соответственно, меньше неровность.

После получения требуемого результата на поверхность нередко наносится однообразный рисунок легкими движениями шабера. Этот рисунок позволяет выявить возникающие в процессе эксплуатации изделия дефекты поверхности (вмятины, истирание, срезы). В некоторых изделиях этот рисунок помогает удерживать смазочное масло на детали.

Шаберы подразделяют по форме режущей части на плоские, трёхгранные, фасонные и специальные; по количеству режущих концов - на одно- и двусторонние; по конструкции - на цельные и со вставными пластинами.  Изготавливают шаберы из быстрорежущей стали или твердого сплава.    2. Участок механической обработки