Улучшение качества поверхности изделий из металлов

1. Шабрение

2. Притирание

3. Полирование

7.1. Шабрение

Для повышения точности изготовления, снижения ше­роховатости поверхностей, улучшения их сопротивляемос­ти коррозии и придания лучшего внешнего вида выполня­ются различные отделочные операции. К их числу относятся шабрение, притирка, полирование.

Шабрение. Операцию по снятию (соскабливанию) с по­верхности детали очень тонкого слоя металла специаль­ным режущим инструментом (шабером) называют шабре­нием. Шабрение применяют для обеспечения плотного прилегания сопряженных поверхностей и уменьшения потерь на трение в трущейся паре. Оно дает возможность полу­чить точность поверхности 0,01... 0,03 мм.

Шабрение — трудоемкая операция, поэтому на произ­водстве ее обычно механизируют, подводя к шаберу меха­ническую энергию от различных электрических или пнев­матических устройств.

Шаберы — это металлические стержни с режущими кромками различной формы. Они изготовляются из инструментальной углеродистой стали. Режущие части шаберов подвергают термообработке и затачивают.

Для обработки мягких металлов угол заострения шабера ра­вен 35...40°, стали 75... 90°, чугуна и бронзы 90... 100°.

В зависимости от формы режущей части шаберы под­разделяются на плоские, трехгранные, фасонные и диско­вые; по числу лезвий — на одно- и двусторонние, много­лезвийные; по конструкции — на цельные и составные.

7.2. Притирание

Суть операции заключается в срезании бу­горков обрабатываемой поверхности гранями абразивных зерен, нанесенных на инструмент или на сопряженные при­тираемые поверхности. В качестве абразивных порошков применяют: корунд, наждак, карборунд, алунд, графит.

Абразивные порошки по величине зерен делят на шли­фовальное зерно, шлифовальные порошки, микропорошки и тонкие микропорошки.

Среди притирочных паст широкое распространение по­лучила паста ГОИ. В зависимости от величины зерен она подразделяется на грубую, среднюю и тонкую,

Применяется притирка в тех случаях, когда нужна вы­сокая точность и плотное прилегание сопряженных поверх­ностей друг к другу.

Притирка производится с помощью специальных ин­струментов — притиров. Они бывают мягкими, позволяющими абразивным зернам внедряться в рабочую поверхность (хорошо шаржироваться), или твердыми, раскалы­вающими абразивные зерна. По форме притиры могут быть плоские, цилиндрические, конические и фасонные. Изготовляют их из серого чугуна, бронзы, красной меди, твердых пород древесины и других материалов.

Детали некоторых изделий (например, кранов, клапанов) притирают соприкасающимися поверхностями без применения специальных притиров.

7.3. Полирование

Эту операцию применяют для снижения шероховатости поверхности деталей, устранения на них следов предыдущей обработки (рисок, царапин, мельчай­ших неровностей). Различают два вида полирования: пред­варительное и окончательное.

Предварительное полирование производят обычно аб­разивной шкуркой, которая представляет собой полотно (ткань или бумага) с закрепленным на нем слоем абразив­ных зерен. В зависимости от размеров зерен различают шкурки грубые (№ 6, 5, 4), средние (№ 3, 2), мелкие (№ 1, 0) и отделочные (№ 00, 000).

Окончательное полирование выполняют эластичными (из войлока, фетра и других материалов) кругами с на­несенной на них полировальной пастой.

Лекция 10 (2 часа)

8. Инструменты и приспособления для ручной обработки металлов

1. Инструмент и приспособления для разметки металлов

2. Инструмент, применяемый для клепания

3. Инструмент, применяемый для фальцовки

4. Инструмент для нарезания резьбы

8.1. Инструмент и приспособления для разметки металлов

При линейной разметке используют масштабные линейки (обычные и со скошенным ребром), складные и ленточные мет­ры, штангенинструменты и чертилки.

Риски, которые показывают границы обработки, царапают чертилкой и только в редких случаях губками разметочного цир­куля или ребром напильника.

Чертилка представляет собой металлический стер­жень, у которого один или оба конца заострены. Обычно чер­тилки изготовляют по машиностроительным нормалям (МН) из инструментальной стали У7, У8. Для разметки стальной поверх­ности с малой шероховатостью и когда нельзя глубоко царапать металл используют чертилки из латунной проволоки, оставляю­щие красновато-желтую риску.

По конструкции различают проволочную чертилку у которой незаостренный конец согнут в кольцо, чертилку, дву­стороннюю с отогнутым под прямым углом концом и более сложные чертилки (по типу часовых отверток) — со вставными иглами (например, патефонными).

Плоскостную разметку ведут, как правило, на разметочной плите. Для про­изводственных условий эти плиты, отлитые из серого чугуна, бы­вают размером 1500X3000; 3000X5000 мм. На рабочей поверх­ности плит делают канавки глубиной 2...3 мм и шириной 1...2 мм, образующие квадраты 250X250 мм. В учебных мастерских ис­пользуют разметочные плиты размером 100X200, 200x200, 200X300 мм, которые устанавливают на верстаках.

Рабочая поверхность плиты должна быть строго горизон­тальной и обязательно проверяться уровнем. Забоины и цара­пины не допускаются. Для их предотвращения плиту системати­чески протирают масляной ветошью и закрывают деревянной Крышкой.

Разметочные плиты необходимо раз в месяц проверять на плоскостность так: приложить линейку ребром к рабочей по­верхности плиты и проконтролировать щупом зазор. Для плит учебных мастерских он не должен превышать 0,03 мм.

К инструментам, используемым при плоскостной разметке, помимо чертилки и линейки, относятся кернер, угольник, раз­меточный циркуль, разметочный штангенциркуль и малка.

Кернер — стальной стержень с заостренным закаленным кон­цом, служит для накернивания (наметки) лунок (кернов) на рисках, оставленных при разметке чертилкой. Керны гарантиру­ют сохранность разметочных контуров при случайном стирании рисок в процессе обработки заготовки. Материалом для изготов­ления кернеров (ГОСТ 7213—72) служит инструментальная сталь У7А и У8А, а также легированная сталь 7ХФ и 8ХФ. За­остренный конец кернера (угол заострения 60°) на длине 15... 30 мм должен иметь твердость НRС 53... 57; противополож­ный конец со сферической поверхностью, воспринимающей уда­ры молотка,— НRС 35... 40. Общая длина: 100, 125, 160 мм; диа­метр средней (с накаткой) части: 8, 10, 12 мм; диаметр основа­ния конического острия: 2; 3, 2... 4; 6, 3 мм.

Кроме описанных обычных кернеров, применяют специаль­ные, механические и электрические кернеры.

Специальные кернеры могут иметь угол заостре­ния 30...45⁹, а также 75°. Последним размечают центры отвер­стий, подлежащие сверлению. Изготовляют кернеры, прикрепля­емые к разметочному циркулю и к более короткому кернеру. Первые удобны для накернивания дуг, а вторые — для шаговой разметки, при которой строго регламентированы расстояния между кернами.

Механический кернер, освобождающий разметчика от пользования молотком и обеспечивающий идентичность кер­нов, имеет в трубчатом корпусе между заостренной частью и крышкой две пружины, одна из которых при нажатии острием кернера заготовки сжимается, а затем мгновенно освобождает­ся и наносит удар по концу стержня. Вторая пружина восста­навливает начальное положение.

Электрический кернер аналогичен механическому, но вместо пружины удар наносит сердечник, втягивающийся в катушку электромагнита, включаемого при нажатии острием кернера размечаемой заготовки.

Разметочным циркулем размечают окружности и дуги, делят отрезки и переносят размеры с линеек на заготовку. Они бывают простые, аналогичные измерителям готовален, и с дугой или винтом для фиксации нужного раствора ножек.

В промышленности и в учебных мастерских применяют так­же разметочный штангенциркуль. Простота его кон­струкции и небольшая масса позволяют организовать производ­ство этого инструмента в учебных мастерских педагогических ин­ститутов.

Малку применяют для нанесения рисок, наклоненных к гра­ницам заготовки. Малка состоит из двух линеек, соединенных шарниром, на конце которого перемещается по резьбе барашек для фиксации определенного угла между линейками. Малка с транспортиром, становится угломером.

Угольники, используемые для построения прямых углов и на­несения параллельных линий при плоскостной разметке, имеют либо полку на одной из сторон (в этом случае их называют аншлажными), либо разную толщину сторон (короткая сторона у них толще длинной).

8.2. Инструмент, применяемый для клепания

При ручной клепке применя­ются слесарные молотки, поддержки, обжимки, натяжки и чеканы.

Поддержка является опорой заклепки при образовании замыкающей головки и должна быть в 3...5 раз массивнее молотка. Натяжка выполняется в виде бородка с отверстием на конце. Ее используют для осажи­вания (плотной подгонки) деталей соединения. Обжимка служит для придания замыкающей головке необходимой формы. Чекан представляет собой зубило с плоской рабо­чей поверхностью и служит для создания герметичности соединения путем обжатия (подчеканки) замыкающей го­ловки.

В механизированном производстве клепку выполняют пневматическими клепальными молотками.

8.3. Инструмент, применяемый для фальцовки

Гибку кромок, осаживание и подсечку фальцевых швов выполняют киянками, кровельными ручниками массой 0,4... 0,6 кг. Подсекают, используя также и фальцмейсели — оправки. В некоторых мастерских встречаются фальцезакаточные и другие станки.

Размечают большое количество одинаковых фальцев очерткой — плоским шаблоном, прочерчивающим риску на определен­ном расстоянии от кромки листового проката. Параллельность изгибаемых кромок контролируют прочищалкой, а выравнивают фальцеправкой. Применяют их только при изготовлении двойных лежачих швов.

8.4 Инструмент для нарезания резьбы

Нарезание резьбы осуществляется на сверлильных, токарных и специальных резьбонарезных станках, а также вручную. При ручной обработке металлов внутреннюю резьбу нарезают метчи­ками, а наружную — плашками.

Метчики по назначению делятся на ручные, машинно-ручные и машинные; а в зависимости от профиля нарезаемой резьбы — на три типа: для метрической, дюймовой и трубной резьб,

Метчик состоит из основных частей: рабо­чей части и хвостовика. Первая представляет собой винт с несколькими продольными канавками, служит для непос­редственного нарезания резьбы, включает заборную (режу­щую) и направляющую (калибрующую) части. Заборная часть выполняет основную работу при нарезании резьбы и изготовляется обычно в виде конуса. Калибрующая часть направляет метчик и калибрует отверстие.

Продольные канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки в процессе нарезания резь­бы. За хвостовик метчик закрепляют в патроне или в во­ротнике во время работы.

Ручные (слесарные) метчики выполняют обычно в комплекте из трех штук. Первым и вторым метчиками резьбу нарезают предварительно, а третьим придают ей окончательный размер и форму. Номер каждого метчика комплекта отмечен числом рисок на хвостовой части. Существуют комплекты, состоящие из двух метчиков: предварительного (чер­нового) и чистового. Метчики изготовляют из углеродистой и легированной сталей.

Плашки, предназначенные для нарезания наружной резьбы, в зависимости от конструкции подразделяются на круглые и призматические (раздвижные).

Круглая плашка представляет собой цель­ное или разрезанное кольцо с резьбой на внутренней по­верхности и круглыми канавками, которые служат для образования режущих кромок и выхода стружки.

Круглые плашки при нарезании резьбы закрепляют в специальный вороток — плашкодержатель.

Диаметр разрезных плашек можно регулировать в не­больших пределах. Это позволяет восстанавливать их раз­мер после изнашивания и удлиняет срок службы.

Призматические (раздвижные) плашки, в от­личие от круглых, состоят из двух половинок, называе­мых полуплашками. На каждой из них указаны размеры резьбы и цифра 1 или 2 для правильного закрепления в специальном приспособлении (клуппе). Угловые канавки (пазы) на наружных сторонах полуплашек служат для ус­тановки их в соответствующие выступы клуппа. Изготав­ливают плашки из тех же материалов, что и метчики.