Тема № 1.Технологічний процес

Технологічний процес обумовлює певну послідовність обробки, в процесі якої виготовлення виробу необхідної якості здійснюється найраціональніше й при найменших витратах.

Технологічним процесом обробки деталей називають частину виробничого процесу, безпосередньо пов’язану зі зміною форми й розмірів заготовок, а також їх властивостей.

Складовою частиною технологічного процесу є операція.

Операція — частина технологічного процесу з обробки деталі, виконана на одному робочому місці одним робітником або бригадою.

Установом називається частина операції, що виконується при одному закріпленні деталі або групи деталей і забезпечує правильне положення виробу щодо обробного інструмента.

Операція поділяється на переходи.

Переходом вважається частина операції, виконана одним інструментом при одному положенні деталі.

Переходи можуть включати кілька проходів.

Прохід — частина переходу, при якому знімається один шар металу.

Наведемо як приклад технологічний процес виготовлення ключа для встановлювальних фрезерованих гайок (рис. 2.4.1):
Розмічування контуру заготовки й отвору.
Обпилювання зовнішніх габаритних поверхонь 2, 3, 5. Тут три переходи, оскільки обпилювання кожної поверхні пов’язане з поворотом деталі. Крім того, переходами є чорнове й чистове обпилювання, оскільки вони пов’язані зі зміною напилка.
Обпилювання внутрішнього радіуса 6 і зуба 1 за розміткою з притупленням гострих кромок. Тут також можна намітити три переходи.

Рис. 2.4.1 Ключ для встановлювальних фрезерованих гайок

1.Свердління отвору 4.
2.Таврування.
3.Загартування зуба ключа до твердості HRC 37-42.
4.Оксидування.

Бази й вибір баз

Перед початком обробки будь-якої деталі необхідно намітити послідовність операцій і переходів і вибрати бази.

Базами називаються вихідні поверхні, від яких задаються розміри, ведеться установка й контроль при обробці й складанні.

Відповідно до цього розрізняють бази встановлювальні, вимірювальні й складальні.

Встановлювальними базами називаються поверхні, по яких виріб установлюється й орієнтується при обробці.

При розмічуванні встановлювальною базою є та поверхня, по якій заготовка встановлюється на розмічальну плиту. При обробці в лещатах встановлювальними базами будуть площини, по яких ведеться закріплення деталі. Працюючи на верстатах, заготовку закріплюють на столі або в пристроях. Встановлювальною буде при цьому поверхня, по якій орієнтується положення деталі. У разі застосування приладдя (наприклад, кондукторів, призм) положення деталі буде строго визначеним, тому поверхні, які вибираються як встановлювальні бази, слід у цьому разі обробляти більш точно.

Вимірювальними базами вважаються поверхні або лінії, від яких ведеться контроль у процесі виготовлення деталі.

Ті поверхні деталі, по яких вона орієнтується в процесі складання, називаються складальними базами.

Від того, наскільки правильно обрано бази, багато в чому залежить процес обробки і якість виготовлення деталі. Найкраще, якщо за встановлювальну, вимірювальну й складальну бази приймаються поверхні, якими певна деталь орієнтується в процесі її роботи в машині. Оскільки в цьому випадку, починаючи від цієї поверхні, вестиметься виготовлення, контроль і складання, а всі інші поверхні також будуть виконані відносно неї, це забезпечить найбільш правильне положення деталі в механізмі.

UA-75651220-1

Вибір методів і послідовність обробки

Застосування різних методів обробки й визначення її послідовності залежать від типу виробництва.

При невеликій кількості виготовлених виробів в умовах індивідуального виробництва питома вага ручних робіт досить значна. Заготовка найчастіше вирізається з листового або сортового металу або відковується способом вільного кування. Деталь отримують методами слюсарної обробки. Заготовка розмічається, обрубується, обпилюється, за необхідності виконуються й інші операції. Контроль здійснюється універсальними вимірювальними інструментами й найпростішими вимірювачами.

У серійному виробництві, коли вироби виготовляються партіями, заготовки виконуються шляхом штампування або лиття. Їх форма близька до форми деталі, припуск на обробку дається невеликий. Тут застосовується переважно механічна обробка, частка слюсарних робіт мала, становить головним чином дороблювані операції. Багато операцій можуть виконуватися в пристроях. Контроль здійснюється за допомогою шаблонів, калібрів, контрольних пристроїв.

При масовому виготовленні виробів рівень механізації робіт ще більше, а частка слюсарних операцій мінімальна. Широко застосовується високопродуктивний інструмент, обробка деталей здійснюється, як правило, у пристроях. Технологічний процес розробляється детально з докладним зазначенням усіх переходів і установок. Широко застосовуються контрольні пристрої.

Технологічна документація

Основним документом, яким оформляється технологічний процес, є технологічна карта. Існують різні форми технологічних карт, однак у всіх картах містяться такі відомості:
– дані про оброблювану деталь;
– дані про заготовку для деталі (її характер, розміри, матеріал тощо);
– зазначаються всі операції й переходи;
– для кожної операції й переходу зазначаються: устаткування, на якому здійснюється обробка,   – пристрої, застосовувані при обробці, різальний і вимірювальний інструмент, режими обробки, норма часу;
– дається ескіз переходу.

Таким чином, технологічна карта містить усі відомості, необхідні робітникові в процесі виготовлення деталі, починаючи від роду заготовки, послідовності обробки й завершуючи нормою часу й розрядом роботи.

Окрім технологічних карт, у масовому виробництві набули застосування операційні карти. Вони складаються на кожну операцію й дають більш докладні відомості, необхідні для даної операції. Інструкційні карти, що складаються на окремі види робіт, дають опис прийомів і вказівки щодо їх виконання на кожну операцію й перехід.

В індивідуальному виробництві, коли вироби виготовляються одиницями, немає необхідності складати докладні технологічні карти. У таких випадках обмежуються маршрутними картами, в яких зазначаються лише перелік і послідовність операцій.

Технологічний процес обробки має строго дотримуватися. Ніхто не має права самовільно змінювати його. Без технологічної дисципліни, що передбачає безумовне виконання всіх приписань, зазначених у відповідних технологічних документах, не може існувати жодне підприємство.

Проте технологічний процес не є чимсь раз і назавжди даним, незмінним. Технологічні процеси постійно змінюються, вдосконалюються, поліпшуються. Нові високопродуктивні інструменти, пристрої, новітні прогресивні методи обробки, пропозиції, внесені новаторами виробництва, удосконалюють існуючу технологію, а часто зовсім заміняють її. Однак усі зміни мають вводитися тільки після необхідних перевірок з обов’язковим затвердженням відповідними органами, відповідальними за технологію обробки виробів.

Значну роль в удосконалюванні технології відіграють новатори виробництва, раціоналізатори й винахідники. Вносячи свої пропозиції, вони активно втручаються в технологічні процеси, поліпшують і змінюють їх.

Тема № 2 Площинне розмічання

                                         Призначення й сутність розмічання
     Приступаючи до роботи, слюсар одержує креслення майбутньої деталі й заготовку — шматок металу, з якого потрібно виконати необхідний виріб.
Розміри заготовки завжди більше розмірів виготовленого виробу. Для того щоб одержати потрібну форму й розміри його, необхідно обробити заготовку, знявши з її поверхонь певний шар металу. Шар металу, що знімається при обробці, називається припуском.
Як же вести обробку? Можна піти, приміром, таким шляхом: закріпити заготовку в лещата й, узявши потрібний інструмент (наприклад, напилок), зняти трохи металу, потім виміряти, знову обробити, і так доти, поки не вийде потрібна форма й розмір. Однак такий шлях пов’язаний зі значними втратами робочого часу. Більш раціональним буде, мабуть, інший шлях: відповідно до креслення зробити розмічання, нанести на заготовку лінії, риски, а потім виконувати обробку до цих ліній. При цьому відсутні втрати часу на закріплення — зняття заготовки й вимірювання.
Розмічанням називається операція з нанесення на заготовку форми й розмірів деталі, зазначених у кресленні.
Розмічання належить до точних, відповідальних операцій. Від його якості значною мірою залежить точність майбутньої деталі, оскільки після того, як розмічальні риски нанесені, вся подальша обробка виконується до цих ліній.
Розмічання широко застосовується у виробництві тоді, коли необхідно виготовити виріб у порівняно невеликих кількостях.
При звичайних методах розмічання досягається точність порядку 0,5 мм. Точне розмічання забезпечує точність до сотих часток міліметра.
Розрізняють два види розмічання: площинне й просторове.
Із площинним розмічанням мають справу тоді, коли контури деталей розташовуються в одній площині. Площинне розмічання — це по суті ті самі креслення, тільки виконується воно не олівцем на папері, а загостреною металевою голкою на заготовці.
При просторовому розмічанні розмічальні лінії наносяться в декількох площинах або на декількох поверхнях. Розглянемо площинне розмічання.

                                 Інструменти для площинного розмічання
    До інструментів, застосовуваних при площинному розмічанні, належать рисувалки (рис. 1.6.1), лінійки, косинці, розмічальні циркулі, кернери, центрошукачі тощо.

Рис. 1.6.1. Рисувалки:
а — дротова; б — двостороння

Рисувалки призначаються для нанесення розмічальних ліній і являють собою загострений сталевий стрижень, загартований і гостро заточений. Вони виготовляються з вуглецевої інструментальної сталі марок У7, У8.
У виробництві набули застосування кілька типів рисувалок:
рисувалки дротові (рис. 1.6.1, а), загострені з одного кінця, другий загнутий у кільце, вони безпечні в роботі, їх зручно зберігати; з накаткою для тримання; рисувалки двосторонні (рис. 1.6.1, б) з вигнутим кінцем. Загнута сторона дає можливість наносити риски у важкодоступні місця.
У практиці застосовують рисувалки зі вставними голками, використовуючи для цієї мети звичайні патефонні голки.
При розмічанні добре оброблених поверхонь, щоб не ушкоджувати їх, застосовують рисувалки з м’яких матеріалів (для сталі — латунні, на алюмінію риски наносяться гостро заточеним олівцем). При цьому риска наноситься за рахунок стирання матеріалу рисувалки.
Рисувалки мають бути добре заточені. Чим гостріша їх робоча частина, тим тонше буде розмічальна лінія, й тим, отже, вище точність розмічання. Заточують рисувалки на заточувальних верстатах. Для цього їх притискають до обертового кола й рівномірно обертають.
Лінійки служать для нанесення прямих ліній. При розмічанні можна застосовувати металеві лінійки. При цьому потрібно враховувати, що й лінійка, і вістря рисувалки мають певну товщину, тому лінійку варто відсувати з таким розрахунком, щоб лінія вийшла в потрібному місці.
Більш зручні лінійки зі скошеними робочими кромками. При застосуванні їх точність розмічання підвищується.
Косинці призначаються для нанесення рисок під прямим кутом. При розмічанні застосовуються плоскі слюсарні косинці, косинці зі стовщеною полицею (анлажні), з Т-подібною полицею (рис. 1.6.2).

Рис. 1.6.2. Косинці:
а — плоский; б — анлажний; в — з Т-подібною полицею

Найбільш простим і загальновживаним є плоский слюсарний косинець. Однак за його допомогою не можна провести перпендикулярні лінії з достатньою точністю. Це пояснюється тим, що, по-перше, куточок косинця завжди трохи зім’ятий і прикладати його до тієї точки, де потрібно відновити перпендикуляр, доводиться на око, і, по-друге, при проведенні перпендикуляра по обидві сторони від даної прямої доводиться робити у два прийоми: спочатку провести його вище, потім нижче прямої, а для цього потрібно переставляти косинець, що спричиняє помилки.
При застосуванні анлажного косинця або з Т-подібною полицею їх можна вести вздовж оброблених площин деталі або вздовж розмічальної плити, просто й без помилок наносити вертикальні лінії.
Розмічальні циркулі служать для нанесення кіл, дуг, розподілу відрізків на частини, перенесення розмірів тощо. Застосовуються циркулі звичайні, пружинні, зі змінною ніжкою. Широко використовуються для розмічання штангенциркулі з точністю 0,05 мм.
Звичайні циркулі (рис. 1.6.3, а) складаються з двох ніжок 1, з’єднаних шарніром 2. До однієї з них приклепана скоба 3 із прорізом, на другій є гвинт 4. Затискаючи гвинтом скобу, фіксують потрібне положення циркуля.
Циркулі з пружиною (рис. 1.6.3, б) забезпечують більш точне розмічання, працювати ними зручніше. Плоска пружина 2 у верхній частині циркуля прагне повернути ніжки 1 щодо осі 3 і розсунути їх. Гвинт 5 і розрізна гайка 4 перешкоджають цьому. Обертаючи гайку, можна точно встановлювати циркуль на заданий розмір.

Рис. 1.6.3. Розмічальні циркулі

Ніжки циркулів виготовляються зі сталі марок 45, 50 і гартуються. Основним розміром циркуля є найбільше розведення його ніжок. Звичайні циркулі випускаються розміром 280, 350, 430 і 500 мм, пружинні — 50, 80, 120 і 150 мм.

Кернери служать для за кріплення розмічальних ліній шляхом нанесення на них невеликих поглиблень — кернів. Застосовуються кернери звичайні, механічні й електричні.

Рис. 1.6.4. Кернери:
а — звичайний; б — електричні

Звичайний кернер (рис. 1.6.4, а) складається з робочої, середньої й ударної частин. Робоча частина виконується конічною. Для кернування розмічальних ліній вона загострюється під кутом 60°, для позначення центрів отворів — під кутом 75°. При цьому поглиблення виходять більше. Середня частина — циліндрична із сітчастою накаткою. Форма ударної частини кернера — конічна із закругленою вершиною. Завдяки такій конструкції удар завжди припадає на центр інструмента, він більш точний і влучний.
Виготовляють кернери з вуглецевої інструментальної сталі марок У7, У8, ударна й робоча частини гартуються. Для кернування застосовується молоток масою 100—200 г. Електричний кернер (рис. 1.6.4, б) складається з корпуса електромагніта й осердя. При пропусканні електричного струму котушка електромагніта втягує осердя. Переміщаючись при цьому вниз, він наприкінці ходу вдаряє по наконечнику, що є кернером.
Для кернування електричний кернер установлюють на риску й злегка натискають на його корпус. Зміщаючись, корпус замикає електричні контакти, включається коло електромагніта й виконується удар. У момент удару електричне коло магніту розмикається й під дією пружини осердя повертається у вихідне положення.
Центрошукачі дають можливість знаходити центри отворів.
Найпростіший центрошукач являє собою косинець із прикріпленою до нього лінійкою, що є бісектрисою прямого кута. Установлюючи косинець-центрошукач на зовнішню поверхню виробу, проводять рисувалкою пряму. Вона пройде крізь центр кола. Повернувши косинець на деякий кут, проводять другу пряму. На їхньому перетині й перебуватиме шуканий центр.
Центрошукач-транспортир (рис. 1.6.5) відрізняється від косинця-центрошукача наявністю транспортира 2, що за допомогою повзуна 1 може переміщатися по лінійці й закріплюватися на ній у потрібному положенні гайкою. Лінійка прикріплена до косинця 4. Транспортир дає можливість знаходити центри отворів, розташовані на заданій відстані від центра циліндричної деталі й під будь-яким кутом.

Рис. 1.6.5. Центрошукач:
1 — повзун; 2 — транспортир; 3 — планка; 4 — косинець

Підготовка до розмічання
Перш ніж розпочати розмічання, необхідно ознайомитися з кресленням майбутньої деталі, щоб чітко уявити її форму, особливості конструкції й подумки намітити план розмічання.
Потім потрібно перевірити заготовку. При цьому визначається, чи немає на ній тріщин, раковин та інших дефектів. Перевірка виконується зовнішнім оглядом, обстукуванням (деренчливий звук указує на наявність тріщин).
Огляд заготовки дозволяє виявити також наявність на поверхні напливів, нерівностей, окалини, бруду, іржі. Перед нанесенням рисок необхідно напливи зрубати, нерівності закрити, нечисті поверхні зачистити металевими щітками.
Далі перевіряється, чи відповідають розміри заготовки розмірам майбутньої деталі й чи є достатній припуск на обробку. Із цією метою заміряють найбільші розміри заготовки по довжині й ширині й порівнюють їх з габаритними розмірами деталі (габаритними розмірами плоскої деталі називаються розміри між її крайніми точками по довжині й ширині).
Поверхня, що підлягає розмічанню, фарбується, щоб на ній краще були видні розмічальні лінії. Фарба, застосовувана для цієї мети, має задовольняти таким вимогам: добре братися до поверхні, швидко висихати й легко зніматися.
Засоби для фарбування різних поверхонь розглядаються в табл. 6.1.
Якщо розмічальні лінії добре видні на металі, фарбування можна не робити.

Фарбування розмічуваних поверхонь

Виконавши перераховані вище підготовчі операції й приступаючи до відкладання розмірів і нанесення розмічальних ліній, вибирають бази — лінії або площини, від яких відкладатимуться розміри.
За бази приймають:
зовнішні кромки заготовки. Якщо є оброблені поверхні, то за бази приймають їх. Іноді спеціально обробляють ті площини, які хочуть прийняти за бази. Якщо вся заготовка не оброблена, то прийняті за бази поверхні вирівнюються;
у симетричних деталей зручно прийняти за бази осі симетрії, центрові лінії. Вони наносяться в першу чергу.
Усі розміри мають відкладатися від обраних баз, нанесення розмірів ланцюжком неприпустимо, оскільки веде до нагромадження помилок (рис. 1.6.6).

Рис. 1.6.6. Відкладання розмірів при розмічанні:
а — неправильно; б — правильно

Процес розмічання
Розмічання виконується на розмічальних плитах (рис. 1.6.7), що відливають із дрібнозернистого сірого чавуну. Робоча поверхня їх добре оброблена. Плити встановлюються на дерев’яних столах або фундаментах так, щоб верхня площина їх була горизонтальною (перевіряється за рівнем).

Рис. 1.6.7. Розмічальна плита

Прийнято такий порядок нанесення розмічальних ліній: спочатку проводять горизонтальні (за допомогою рисувалки й лінійки), потім вертикальні (за допомогою рисувалки й косинця), далі похилі лінії й, нарешті, дуги й кола (за допомогою циркуля, штангенциркуля тощо). Креслення дуг в останню чергу дає можливість проконтролювати точність розташування прямих ліній: якщо вони нанесені точно, дуга замкне їх і сполучення вийде плавним.
Іноді буває доцільно проводити дуги й кола раніше похилих і деяких вертикальних і горизонтальних ліній.
При нанесенні прямих ліній рисувалку ведуть уздовж лінійки, щільно притискаючи до неї. Для цього її нахиляють під кутом 75—80° до розмічуваної поверхні (рис. 1.6.8). Окрім того, рисувалка нахиляється за напрямком руху. У процесі проведення риски положення інструмента не повинно змінюватися.

Рис. 1.6.8. Положення рисувалки при нанесенні ліній

Риску дозволяється вести тільки один раз. При повторному проведенні ліній неможливо потрапити точно в те саме місце, у результаті виходить кілька паралельних ліній і невідомо, яка з них є необхідною. Якщо лінія відкреслена погано, її варто зафарбувати й провести знову.
Вертикальні лінії наносять за допомогою косинця. Плоский косинець прикладають при цьому до лінійки. Косинець із полицею прикладають до оброблених кромок заготовки. Якщо сторони деталі не оброблені, її кладуть на розмічальну плиту, накладають вантаж, щоб вона не зрушилася, косинець орієнтують щодо бічних площин плити, після чого наносять лінії. При точному розмічанні перпендикуляри відновлюють шляхом геометричних побудов.
Паралельні лінії проводять, роблячи зарубки в місцях, де повинні бути початок і кінець рисок, і проводячи крізь них риски. Якщо є можливість, паралельні лінії наносять за допомогою косинця з Т-подібною полицею, переміщаючи його на потрібну відстань (рис. 1.6.9).

Рис. 1.6.9. Нанесення паралельних ліній

При відкладанні на рисках розмірів рекомендується в початковій точці робити невеликий керн, щоб циркуль не ковзав уздовж лінії. Потім циркулем роблять короткою дугою зарубку, місце перетину кернують тощо. Після того як відкладені всі відрізки, перевіряють їхню загальну довжину, тому що при відкладанні кожного відрізка можливі неточності й помилки накопичуватимуться.
Розподіл відрізка на частини. При розподілі відрізка на частини обчислюють довжину однієї частини, установлюють циркуль на отриманий розмір і відкладають його потрібну кількість разів (при помилках операцію повторюють). При точному розмічанні розподіл виконується геометричним шляхом (рис. 1.6.10).

Рис. 1.6.10. Розподіл відрізка на частини

Якщо необхідно поділити лінію на велику кількість частин, то, щоб уникнути нагромадження помилок, її ділять спочатку на дві, три й п’ять частин, а потім отримані відрізки ділять далі.
Проведення (або побудова) кіл і дуг. При кресленні кіл зусилля має додаватися до тієї ніжки циркуля, що встановлена в центр кола, інакше циркуль може зміститися й кола не вийде. Точка, куди встановлюється нерухома ніжка циркуля, кернується.
У процесі розмічання кіл часто доводиться знаходити їхній центр. Це можна зробити за допомогою центрошукачів.
Якщо циліндрична частина заготовки оброблена або відрізана від каліброваного прутка, центрошукач достатньо поставити у двох положеннях. В отриманій точці перетину двох прямих і знаходитиметься шуканий центр кола.
Коли заготовка отримана литтям або штампуванням, косинець ставлять у трьох положеннях. Три обкреслені прямі перетнуться, створюючи трикутник, усередині його й лежатиме шуканий центр. Якщо отвір уже є й необхідно розмітити коло і центрові риски, в отвір запресовується планка (рис. 1.6.11) дерев’яна або з м’яких металів урівень з деталлю. На ній за допомогою центрошукача знаходять центр. Щоб циркуль не розробляв отвір у дерев’яній планці, на її набивається бляшана накладка.

Рис. 1.6.11. Розмічання отворів

При точному розмічанні центри кіл і дуг знаходять геометричним шляхом.
Контрольні риски. У тому випадку, коли розмічальна лінія може зникнути в процесі обробки, на відстані 5—10 мм від неї наносять контрольні риски. Для контролю правильності обробки отвору (відведення свердла) довкола нього проводять контрольне коло радіусом, більшим на 2—8 мм. Контрольні риски не кернуються.
Розмічання за шаблонами. У великосерійному виробництві для прискорення процесу розмічання застосовуються шаблони. У цьому випадку доводиться розмічати тільки один шаблон, а потім профіль шаблона переноситься на виріб (рис. 1.6.12). При застосуванні шаблона необхідно його встановлювати так, щоб був достатній припуск на обробку.

Рис. 1.6.12. Розмічання за шаблоном

Кернування розмічальних ліній
     Для збереження розмічальних ліній їх кернують. Керни мають наноситися рівномірно й розташовуватися точно по осі розмічальної лінії. Для цього кернер установлюють вістрям на риску з нахилом від себе (рис. 1.6.13, а), потім повертають вертикально й злегка вдаряють молотком (рис. 1.6.13, б). Потрібно стежити за тим, щоб керни були якнайменше, це підвищує точність.

Рис. 1.6.13. Кернування розмічальних ліній:
а — установка кернера; б — нанесення керна

У процесі обробки деталі припуск знімається так, щоб залишалася половина керна.
Відстань між кернами на прямих ділянках 20—50 мм (менше число для малих деталей, більше — для великих), у кутах і на закругленнях — 5—10 мм. Кінці ліній, точки їх перетину, місця переходів кернуються у всіх випадках.
Центри отворів кернують центрувальним кернером, керни в них роблять глибше. Коло достатньо накернити у чотирьох місцях (у місцях перетину осей).
На оброблених деталях керни наносять тільки на кінцях ліній. Іноді на чисто оброблених поверхнях риски не кернують, а продовжують їх на бічні грані й кернують там.

  Брак при розмічанні
Розмічання — відповідальна операція, вона вимагає великої уваги, будь-яка помилка веде тут до браку, оскільки розмічена деталь обробляється до рисок й, якщо вони нанесені неправильно, буде зіпсований матеріал і марно витрачений час на розмічання й обробку.
Брак при розмічанні може відбутися як з вини розмітника, так і з причин, що не залежать від нього: неправильне креслення; неточність розмічального інструмента й розмічальної плити; неточність вимірювального інструмента; неправильно й неточно оброблена база, щодо якої ведеться розмічання.
Брак з вини розмітника може виникнути від таких причин: неправильно прочитане креслення, неправильно обрані бази, неправильно або неточно відкладаються розміри, неправильне користування інструментом і недотримання правил розмічання мітки, недбалість при розмічанні.
Для одержання якісного розмічання необхідно уважно вивчити креслення, до початку розмічання перевірити всі застосовувані інструменти, добре заточити рисувалки, дотримуватися всіх правил нанесення розмічальних ліній. У жодному разі не можна вимірювати циркулем розміри на кресленні, навіть якщо воно виконане у масштабі 1 : 1. Із креслення потрібно брати лише чисельні значення розмірів, за допомогою лінійок, циркулів, штангенциркулів відкладати їх на заготовці, дотримуючись необхідної точності.

UA-75651220-1

 Тема № 3. Правка металу

     Сутність процесу правки
Правкою називається операція з випрямлення вигнутого або пожолобленого металу ударами молотка або тиском преса. Правці піддаються тільки пластичні матеріали — сталь, латунь, мідь, алюміній. Виконується вона на плитах, ковадлах, рейках.
Правильні плити (рис. 1.6.26) виготовляються з чавуну або сталі. Литі чавунні плити з рівною й чистою робочою поверхнею можуть бути монолітними (суцільними) або коробчастого перетину з ребрами жорсткості усередині. Їх розміри: 400 × 400, 750 × 1000, 1000 × 1500, 1500 × 2000, 2000 × 2000 мм тощо. Установлюють плити на фундаментах, металевих або дерев’яних підставках висотою 0,8—0,9 м.

Рис. 1.6.26. Правильна плита

На рейках правлять смуговий і прутковий матеріал, на ковадлі — дрібні деталі.
Для ручної правки застосовуються сталеві та м’які молотки, бруски, важелі.
Сталевими молотками правлять смуговий, прутковий матеріал і порівняно товсті листи. Найчастіше застосовуються молотки з круглим бойком. Вони не мають кутів, тому створювані ними вм’ятини будуть менш глибокими.
Оброблені поверхні, тонкі вироби зі сталі й кольорових металів правлять м’якими молотками (рис. 1.6.27, а), що мають бойки з міді, латуні, свинцю, дюралюміну, фібри. За відсутності їхні удари наносять сталевими молотками через прокладки з м’яких матеріалів.

Рис. 1.6.27. Інструменти для правки:
а — м’які молотки; б — киянки; в — спеціальні рихтувальні молотки

Тонкий листовий метал випрямляється дерев’яними молотками (киянками) (рис. 1.6.27, б), дуже тонкі листи — металевими або дерев’яними брусками (гладилками).
Загартовані деталі правлять носками сталевих молотків або спеціальних рихтувальних молотків, що мають два носки (рис. 1.6.27, в).

Правка різних виробів
     Правка смугового металу. Вигнуту по широкій стороні смугу укладають на правильну плиту опуклістю догори й наносять по опуклості удари. Спочатку вони мають бути сильними, у міру випрямлення сила удару зменшується. Час від часу смуга повертається, щоб не одержати опуклості з протилежного боку. Контроль ведеться на око або за допомогою лінійок. Можна перевіряти якість правки, поклавши смугу на плиту й натискаючи по черзі на її краї. Добре виправлена смуга буде при цьому нерухомою.
Якщо тонка смуга вигнута на ребро, її правлять на плиті, наносячи удари носком молотка рядами, починаючи з увігнутої кромки. В увігнутій частині удари мають бути сильніші, у міру переходу до опуклої сторони вони повинні слабшати. У процесі правки ввігнута частина витягається й смуга випрямляється. Такий метод правки, коли випрямлення відбувається за рахунок розтягання металу, називається рихтуванням.
Невеликі, нетовсті деталі можна випрямляти, затискаючи їх між губками лещат.
Скорчені смуги затискають у лещата й випрямляють за допомогою важелів, що мають вилки, або ручними лещатками. В останньому випадку кінець смуги, що виступає з лещат, затискають лещатками й, обертаючи їх важелем, роблять правку.
Правка пруткового матеріалу й валів. Квадратні, шестигранні й круглі прутки діаметром до 30 мм правлять так само, як і смуговий матеріал. При цьому в процесі випрямлення круглі прутки повертаються.
Вали й круглі прутки діаметром понад 30 мм правлять за допомогою гвинтових пресів (рис. 1.6.28). Вал укладають у призми опуклістю догори й натискають гвинтом із призматичним наконечником. Відстань між призмами можна регулювати.

Рис. 1.6.28. Прес для правки валів

Контроль правки ведеться в центрах, наявних у передній частині преса.
Якщо вал має різкий перегин, місце вигину підігрівається, інакше можуть з’явитися тріщини.
Правка листового металу. Опуклості в листів утворюються в результаті того, що метал у цьому місці розтягнутий. За наявності опуклості правку ведуть, наносячи удари від країв у напрямку до опуклості (рис. 1.6.29). При цьому витягаються краї й опуклість зникає. Біля країв удари мають бути сильніші, а ближче до опуклості — слабші.
Коли лист має кілька опуклостей, їх спочатку з’єднують в одну, наносячи удари між ними, а потім уже правлять описаним вище способом.
За наявності в листа хвилястості по краях і рівній середині правку ведуть, наносячи удари від середини в напрямку до хвилястості.

Рис. 1.6.29. Прийоми правки листового металу

Тонкий листовий матеріал найкраще випрямляти дерев’яними молотками, а дуже тонкі листи — проводячи по них гладилками.
У процесі правки листового матеріалу не слід наносити удари по тому самому місцю — можуть з’явитися тріщини.
При правці тонких листів удари мають бути несильними, інакше можливі пробоїни в листах.
Правка (рихтування) загартованих предметів. У процесі загартування деталі деформуються (жолобляться). Для випрямлення тонкі вироби укладають опуклістю донизу (рис. 1.6.30, а) і наносять часті слабкі удари носком молотка або рихтувальних молотків, рухаючись від середини до країв в обидва боки. При цьому розтягуються верхні волокна й деталь вирівнюється.

Рис. 1.6.30. Правка загартованих предметів:
а — випрямлення тонких деталей, б — правка зменшених кутів, в — правка збільшених кутів

Якщо вироби товщиною понад 5 мм прогартовуються не на повну глибину й мають грузле осердя, їх можна правити, як незагартовані предмети.
Деталі типу косинця змінюють при загартуванні кути. Коли кут зменшився, удари наносять у вершини внутрішнього кута (рис. 1.6.30, б), коли він збільшився, — у вершини зовнішнього кута (рис. 1.6.30, в).
Термомеханічний спосіб правки полягає в рівномірному прогріванні деталі по всьому деформованому перетині з наступною правкою зовнішнім зусиллям. Нагрівання здійснюється газовими пальниками або індуктором до температури відпалу (750—800 °С). Індукційне нагрівання струмами промислової частоти відбувається в такий спосіб: деталь (наприклад, вал) ізолюють азбестом й обмотують зварювальним кабелем перетином 80—100 мм2 (з розрахунку 16—20 витків на 1 м довжини ділянки, що нагріває). Поверх кабелю укладають другий шар азбесту. Струм подається від зварювальних трансформаторів (напруга 50—60 В, сила струму 800—1000 А).
Правка й рихтування без нагрівання вм’ятин капотів, крил, кабін застосовуються, якщо товщина їхніх стінок не перевищує 1 мм.
Процес попереднього вирівнювання вм’ятин шляхом вибивання ввігнутої частини панелі до одержання її правильної форми в грубому вигляді називають вибиванням. Процес остаточного вигладжування поверхні після вибивача називають рихтуванням. При правці вм’ятини під неї встановлюють підтримку 2 (рис. 1.6.31, а), ударами вибійного молотка по вм’ятині вибивають її до рівня неушкодженої частини поверхні; підрівнюють дерев’яною або гумовою киянкою горбки, що залишилися після вибивача. При правці вм’ятин дотримуються таких вимог: глибокі вм’ятини без гострих загинів і складок вирівнюють, починаючи з середини й поступово переносячи удари до краю; вм’ятини з гострими кутами вибивають, починаючи з гострого кута або з постави складки; пологі вм’ятини виправляють із країв, поступово переносячи удар до середини.
Рихтування може бути ручним і механізованим. Ручне рихтування виконують рихтувальними молотками підтримками, які добирають за профілем відновлюваних панелей. Під розтягнуту поверхню підставляють підтримку 2 (рис. 1.6.31, б), що однією рукою притискають до панелі. По лицьовій стороні відновлюваної поверхні наносять часті удари рихтувальним молотком 4 так, щоб вони потрапляли на підтримку. При цьому удари поступово переносять із однієї точки на іншу, осаджуючи горбки й піднімаючи ввігнуті ділянки. Рихтування продовжують доти, поки долоня руки не перестане відчувати шорсткість. При роботі необхідно вдаряти всією площиною головки молотка. Удари гострим краєм головки залишають насічки (фляки), які важко видалити.
Після рихтування поверхня панелі злегка зачищають личкувальним напилком, за допомогою якого виявляються поглиблення. Ці низькі місця розтягують рихтуванням до одержання суцільної обпиляної поверхні.

Рис. 1.6.31. Вибивання і рихтування вм’ятин:
а — вибивання; б — рихтування; 1 — вм’ятина; 2 — підтримка; 3 — вибивач; 4 — рихтувальний молоток

   Правка вм’ятин з нагріванням. При товщині металу понад 2 мм вм’ятини правлять із застосуванням газополуменевого нагрівання. Деталі товщиною 2—3 мм нагрівають у зоні правки до температури 650—700 °С, товщиною 4—5 мм — до 850—900 °С. Ширина зони нагрівання не повинна перевищувати п’ятикратну товщину листа. Нагрівання ведуть з опуклої сторони вм’ятини й смуги нагрівання розташовують по схилі опуклості на 80—100 мм від її границі.
При сферичній або овальній формі опуклості смуги нагрівання розташовують по її контуру, а при циліндричній формі — паралельно її твірній. Якщо нагрівання не дало необхідного ефекту, то після остигання деталі на відстані 80—100 мм від першого контуру наносять другий контур нагрівання.
Для правки листів товщиною 2—4 мм застосовують дерев’яні киянки масою 0,5—0,8 кг зі сферичною поверхнею бойка. Спочатку вм’ятину виправляють навколо нагрітих ділянок, а потім у нагрітій ділянці, підставляючи під неї підтримку. Виправляють по не остиглій (до потемніння) після нагрівання деталі з опуклої сторони. Нагрівання дюралюмінієвих деталей при правці роблять до температури 350—470 °С.
Правка вм’ятин паливних і мастильних баків. Вм’ятини виправляють за допомогою гачка, що приварюють до ввігнутої ділянки. Користуючись важелем, витягають ум’яту поверхню, після чого приварений гачок відрізають.
Газополуменева правка. Застосовується для випрямлення профільного металу (куточків, швелерів, двотаврів), пустотілих валів, товстої листової сталі, кувань і виливків, зварених конструкцій.
Вигнуте місце (опуклість) нагрівають зварювальним пальником (рис. 1.6.32) до вишнево-червоних кольорів. Оточуючі шари металу прохолоджуються при цьому сирим азбестом або мокрими ганчірками. Оскільки нагрітий метал має більшу пластичність, а охолоджені ділянки підвищений опір, то при охолодженні нагрітого місця струменем стисненого повітря воно стиснеться, і метал випрямиться.

Рис. 1.6.32. Правка труби методом нагрівання й охолодження

Гаряча правка металів. Заготовки великого перетину, деталі, що мають різкий перегин, правлять у гарячому стані. Гарячій правці піддаються зазвичай деталі з неопрацьованими поверхнями.
Температура нагрівання вигнутого місця має бути в певному інтервалі (для сталі верхня границя — 1100 °С, нижня — 850 °С). При нагріванні вище верхньої границі може настати перегрів металу, при правці металу, що має температуру, меншу нижньої границі, у виробі можуть з’явитися тріщини.

     Механізована правка металу
Механізована правка виконується за допомогою правильних вальців і пресів, а також спеціальними пристроями.
Правильні вальці (рис. 1.6.33) мають валки, що обертаються в різні боки. Заготовка, що випрямляє, подається у валки, затягується й, проходячи між ними, випрямляється.
Вальці для правки листового металу мають круглі валки, для правки сортового матеріалу (куточків, швелерів тощо) — валки зі струмками по профілю металу, що випрямляє.
Правильні преси випрямляють метал товщиною до 25 мм. Пуансон, установлений на повзуні у верхній частині преса, одержує рух від механічного або гідравлічного приводу. Випрямлюваний прутковий або смуговий метал розташовується на опорних колодках на столі опуклістю догори; за рахунок тиску пуансона виконується правка.

A-75651220-1

 Тема № 4. Рубання металу

                                                      Сутність і призначення рубання
Рубанням називається операція з поділу на частини або з видалення зайвих шарів металу. Воно належить до попередніх, грубих операцій і вимагає після себе подальшої обробки. Точність, що досягає рубанням, перебуває в межах 0,5—1 мм.
Різальним інструментом при рубанні є зубило й крейцмейсель, ударним — молоток.
За допомогою рубання можуть бути виконані такі види робіт: поділ металу на частини, видалення зайвих шарів металу, видалення напливів, виступів, вирубання заготовок із листового матеріалу, вирубання різних отворів, прорубування пазів, канавок тощо.

  Процес різання металу
При рубанні інструмент робить зрізання стружки або розрізування металу на частини.
Для того щоб створити сприятливі умови для різання, різальна частина будь-якого інструмента має форму клина. Завдяки клиноподібній формі він може входити в оброблюваний матеріал і робити поділ його частинок.
Розглянемо роботу клина (рис. 1.6.14, а). Якщо на клин діяти деякою силою Р, то на його бічних поверхнях з’являться нормальні сили N, що розділяють частинки металу.
Зі збільшенням кута загострення клина р нормальне зусилля зменшуватиметься й різати буде складніше. Отже, щоб полегшити різання, потрібно робити кут у клина менше.
Але, з іншого боку, зі зменшенням кута загострення знижуватиметься міцність різальної частини. Тому малі кути можна допустити тільки при обробці м’яких матеріалів. Для твердих металів потрібне більше зусилля для поділу частинок й, отже, потрібно більш масивне лезо, що забезпечується більшим кутом загострення (заточення).
При проникненні клина в метал, як це має місце при розрубуванні металу на частини, тертя виникає на обох його гранях. Сила тертя чинитиме значний опір проникненню клина.

Рис. 1.6.14. Робота клина

У випадку зняття стружки різальну частину інструмента нахиляють стосовно оброблюваної поверхні з таким розрахунком, щоб тертя виникало тільки на одній грані (рис. 1.6.14, б).
Грань інструмента, обернена до оброблюваної поверхні, називається задньою гранню. Грань, обернена до стружки, називається передньою гранню. На їхньому перетині перебуває різальна кромка (різальне лезо).
Кут α, зроблений між обробленою поверхнею й задньою гранню, називається заднім кутом. Він дається інструменту для того, щоб не було тертя задньої грані об оброблюваний виріб.
Кут β між передньою й задньою гранями називається кутом загострення.
Кут γ, зроблений між перпендикуляром до оброблюваної поверхні й передньою гранню, називається переднім кутом.
Очевидно, що α + β + γ = 90°.
У цьому випадку γ входить зі знаком плюс. Такі передні кути називаються додатними.
Чим більше передній кут в інструмента, тим менше кут загострення й тим, отже, менше буде зусилля. Із зазначеного зрозуміло, що при різанні основне значення має кут нахилу передньої грані до оброблюваної поверхні, називаний кутом різання. Він дорівнює сумі кута загострення й заднього кута: δ = α + β.
Оскільки задній кут не впливає на роботу різання й при роботі є постійним для даного інструмента, кут різання залежить здебільшого від кута загострення. Чим кут різання менше, тим менше зусилля різання, але менш міцний інструмент. Тому для обробки твердих матеріалів кут різання беруть більше, ніж для м’яких (кут різання в зубила для твердих матеріалів дорівнює 70°, для м’яких — 50°).
Задній кут інструмента має бути якнайменшим, щоб не послабляти його різальну частину.
Для зубила він дорівнює приблизно 5. Звичайно, ніхто не вимірює цього кута, він виходить автоматично. Якщо зубило нахилити під більшим кутом, воно уріжеться в оброблювану поверхню, при менших кутах зубило ковзає, не роблячи різання.
При роботі клина його передня поверхня стискає шар металу, що перебуває перед нею, й, коли напруги перевищать міцність матеріалу, відбувається зрушення (сколювання) його частинок. У результаті утворюється елемент стружки. Сполучення послідовних елементів дає стружку.

        Інструмент для рубання
Зубило (рис. 1.6.15, а) — стрижень овального перетину. У зубила розрізняють різальну, ударну й середню частини.
Різальна частина виконана у вигляді клина. Після заточення її бічних граней на їх перетині утворюється гостра різальна кромка (лезо).
Основним розміром для зубила є ширина робочої частини. Стандартизовано такі розміри: 5, 10, 15, 20 і 25 мм.
Ударна частина виконана такою, що звужується догори, вершина її закруглена. Це зроблено для того, щоб удар молотка завжди припадав по центру. Крім того, при такій формі головка менше розклепується при ударах (у плоскої головки швидше утворюється грибок).

Рис. 1.6.15. Інструменти для рубання:
а — зубило; б — крейцмейсель; в — зубило з безпечною насадкою

Виготовляється зубило зі сталі У7 і У8.
Крейцмейсель (рис. 1.6.15, б) — це вузьке зубило, він призначається для прорубування пазів і канавок. Крейцмейселі також стандартизовані. Вони виготовляються з такою шириною робочої частини: 2, 5, 8, 10, 12 і 15 мм.
Для вирубання канавок складного профілю (напівкруглих, кутових тощо) застосовуються крейцмейселі спеціальної форми: закруглені, з різальними кромками, розташованими під кутом, тощо. Їх часто називають канавниками.
Для безпечної роботи зубила застосовують спеціальні рукоятки (насадні).
Слюсарні молотки виготовляються двох типів: тип А — із круглим бойком (рис. 1.6.16, а) і тип Б — із квадратним бойком (рис. 1.6.16, б).
Основною характеристикою молотка є його вага. ГОСТ 2310—54 установлює для молотків типу А шість номерів, для молотків типу Б — вісім.
Молотки 50—200 м застосовуються для розмічання й інструментальних робіт, 400—500 м — для рубання, 600—1000 м — для ремонтних робіт.
Виготовляються молотки зі сталі У7, У8, 50, 40Х. Робочі частини їх — бойок і носок — гартуються й шліфуються.
Отвір для рукоятки має овальну форму, він розширюється до виходу в обидва боки, що потрібно для більш надійного кріплення молотка. Розташовується отвір з таким розрахунком, щоб його центр був вище центру ваги молотка. Це дає більшу стійкість і краще використання ваги при ударі.

Рис. 1.6.16. Слюсарні молотки:
а — з круглим бойком; б — з квадратним бойком

Види слюсарних молотків

Рукоятки для молотків виготовляються з сухого дерева твердих порід: горобини, кизилу, граба, клена, берези. Вони повинні мати гладку, відполіровану й прооліфлену поверхню з перетином, що збільшується, у напрямку до кінця, щоб рукоятка не вислизала з руки. Перетин рукоятки — овальний зі співвідношенням великого й малого діаметрів 1,5 : 1. Закріплюється молоток на рукоятці за допомогою дерев’яних або завершених металевих клинів товщиною 2—6 мм.
У залежності від ваги молотка рекомендуються такі довжини рукояток, мм:
для легких молотків (до 400 г) — 200, 250, 300;
для середніх молотків (500—600 г) — 320, 360;
для важких молотків (800—1000 г) — 360, 400, 500.

                                                               Заточення інструментів для рубання
Зубила й крейцмейселі загострюються на простих заточувальних верстатах корундовими шліфувальними колами. Контроль кута загострення зубила ведуть при заточенні за допомогою шаблона (рис. 1.6.17, а, б). Для заточення (рис. 1.6.17, в) інструмент накладають на підручник і з легким натиском пересувають уліво й вправо по всій ширині абразивного кола, повертаючи інструмент то однією, то іншою гранню. Після загострення лезо заправляють на абразивному бруску.
При загостренні необхідно витримати рекомендований кут загострення; різальна кромка має бути прямолінійною або злегка опуклою; грані — плоскими з однаковим нахилом до осі.
• для твердих матеріалів (тверда сталь, чавун) — 70;
• для матеріалів середньої твердості (сталь) — 60;
• для м’яких матеріалів (мідь, латунь) — 45 і менш.
У процесі загострення не слід сильно притискати інструмент до шліфувального кола, інакше його різальна частина втратить твердість. Щоб уникнути перегріву, заточувальний кінець періодично замочується у воді.

Рис. 1.6.17. Заточення зубила

                                                         Основні прийоми й правила рубання
Рубання виконується в лещатах, на плиті й на ковадлі. Великі вироби рубають прямо на місці їхнього розташування.
У лещатах обрубують невеликі площини, вирубують канавки, рубають листовий і смуговий метал.
Для рубання краще використовувати стільцеві лещата, вони більш стійкі. При застосуванні паралельних лещат рубати слід у напрямку до нерухомої губки. Це забезпечує надійніше положення деталей і краще зберігає лещата.
Для пом’якшення удару під виріб рекомендується підкладати дерев’яну або металеву підкладку. Лещата для рубання мають бути важкими й міцними, найкраще з шириною губок 125—150 мм.
На плиті, ковадлі, рейці виконується розрубування металу на частини, вирубування заготовок із листового металу.
При рубанні в лещатах (рис. 1.6.18) слюсар повинен стояти впівоберта до них. Ліва нога злегка виставляється вперед, права — назад, ступні становлять кут приблизно 70°. Відстань робітника від лещат має бути такою, щоб плечова частина правої руки займала вертикальне положення.

Рис. 1.6.18. Стояк робітника, хватка молотка й зубила

Молоток тримають у правій руці на відстані 15—30 мм від кінця рукоятки. Існують два способи тримання молотка при рубанні. При першому способі рукоятка охоплюється чотирма пальцями й міцно притискається до долоні, великий палець накладається на вказівний. У такому положенні здійснюється замах й удар. При другому способі початкова хватка молотка така сама. У міру руху його нагору три пальці злегка розтискаються, рукоятка втримується лише великим і вказівним пальцями. При русі молотка вниз усі пальці знову стискаються. Це забезпечує сильний удар. Розрізняють три види ударів (замахи): кистьовий, ліктьовий і плечовий. При кистьовому ударі, що застосовується при легкому рубанні (зняття тонких шарів металу, невеликих нерівностей), молоток рухається за рахунок вигину кисті. При ліктьовому ударі рука згинається в лікті. Це звичайний вид замаху при зрубуванні зайвого металу, прорубуванні пазів і канавок. Плечовий удар виконується всією рукою й застосовується при зрубуванні великого обсягу металу, розрубуванні прутків й аналогічних робіт.

Сила удару залежить:
• від ваги молотка (при рубанні вага молотка вибирається з таким розрахунком, щоб на кожен міліметр ширини леза зубила припадало 40 м ваги молотка й на кожен міліметр леза крейцмейселя — 80 г);
• від довжини рукоятки;
• від замаху;
• від фізичної сили робітника.

При рубанні потрібно прагнути, щоб удари були влучними, тобто потрапляли прямо по вершині закругленої частини зубила. Для меншої стомлюваності робітника удари мають бути рівномірними зі швидкістю приблизно 60 ударів за хвилину при нескладному рубанні й 40 ударів — при складному.
Найменше зусилля при рубанні буде в тому випадку, коли зубило матиме нахил у вертикальній площині приблизно 30—40°. Більша частина енергії удару використовуватиметься при цьому для відокремлення стружки, менша — на притискання зубила до виробу.
Обрубуючи метал, потрібно зрубувати тонку стружку. При цьому робота йде швидше й робітник менше утомлюється. Так, приміром, плитка буде підрублена швидше, якщо її рубати у дві стружки товщиною по 1,5 мм, ніж в одну стружку товщиною 3 мм.
При чорновому рубанні сталі рекомендується знімати за один прохід шар товщиною 1—2 мм і не більше 3 мм. При рубанні чавуну можна брати стружку вдвічі товщу. При чистовому рубанні знімається шар металу товщиною 0,5—1 мм. Виконується воно широким гострим зубилом.
Крихкі метали (чавун, бронза), щоб уникнути сколювання країв виробу, рубають не до кінця. Не доходячи 15—20 мм до краю, деталь повертають і починають рубання з іншого боку. Із цією же метою з усіх боків деталі роблять фаску. Вона не повинна доходити до розмічальної лінії приблизно на 0,5 мм.
Останні удари по зубилу мають бути несильними, інакше далеко відлітатиме стружка. Зубило в момент відриву стружки може прослизнути вперед, що призведе до поранення лівої руки об заготовку.
З метою одержання більш чистої й гладкої поверхні різальну частину зубила змазують. При рубанні м’якої сталі й міді рекомендується обтирати її масляною ганчіркою або змочувати мильною водою, при рубанні алюмінію — скипидаром. Чавун рубається насухо.
Для контролю при рубанні використовуються найпростіші вимірювальні інструменти: лінійка, кронциркуль.

  Рубання різних поверхонь і деталей
Рубання листового матеріалу. Листовий матеріал рубають у лещатах за рівнем губок. Для цього оброблюваний виріб затискають так, щоб розмічальна лінія збіглася з рівнем губок, і зубило переміщають уздовж губки (рис. 1.6.19). При значній ширині матеріалу зубило повертають до себе на кут 35—45°. Лезо йде при цьому навскіс і стружка злегка завивається.
При розрубуванні металу в лещатах (рис. 1.6.19) зубило встановлюють уздовж осі лещат (перпендикулярно до заготовки) і сильними ударами надрубують, а потім розділяють заготовку.

Рис. 1.6.19. Рубання листового металу

Обрубування широких площин. Невеликі деталі затискають у лещата так, щоб розмічальна лінія розташовувалася на 5—10 мм вище рівня губок. Великі деталі обрубують на верстатах або на місці їхньої установки.
У місцях, де починається й закінчується рубання, спочатку роблять скіс — фаску, для того щоб вхід і вихід зубила були більш плавними. Далі крейцмейселем прорубують канавки (рис. 1.6.20, а). Відстань між канавками береться приблизно 0,8 ширини леза зубила. Вони не повинні доходити до розмічальної лінії на 0,5—1 мм. Отримані після цього гребені рубаються зубилом (рис. 1.6.20, б). Після чорнового рубання, виконуваного описаним вище способом, усю площину обрубують зубилом начисто.

Рис. 1.6.20. Обрубування широких площин:
а — прорубування канавок крейцмейселем; б — прорубування гребенів зубилом

Обрубування смугового матеріалу. Смуга затискається в лещата так, щоб розмічальна лінія виступала над рівнем губок.
Установивши зубило горизонтально, роблять «зарубку», потім рубають звичайним способом, знімаючи за кожен прохід шар 1—2 мм.
Прорубування канавок. Канавки прорубують крейцмейселем із шириною леза, трохи меншою ширини канавки. Спочатку надрубують метал уздовж розмічальної лінії (рис. 1.6.21, а), потім зрубують шар металу (за кожен прохід 1—2 мм). Після того як канавка прорубана на всю глибину, крейцмейселем зачищають її бічні сторони. У більшості випадків виріб закріплюється в лещатах.
Напівкруглі, кутові канавки прорубують канавником (рис. 1.6.21).

Рис. 1.6.21. Прорубування канавок

Розрубування пруткового й листового матеріалу. Прутковий матеріал розрубують на плиті або ковадлі. Після розмічання прутка по всьому периметрі його кладуть на плиту, зубило охоплюють всіма пальцями лівої руки (рис. 1.6.22, а) або тримають не повним обхватом (рис. 1.6.22, б), ставлять вертикально й сильними ударами надрубують з одного боку, потім перевертають і рубають з іншого боку. Коли залишається тонка перемичка, кладуть на край плити й обламують. Круглі прутки при рубанні повертають після кожного удару.

Рис. 1.6.22. Розрубування металу на плиті:
а — обхват зубила всіма пальцями; б — неповний обхват зубила

Товстий листовий і смуговий матеріал рубають подібним чином й обламують, перегинаючи кілька разів в один та інший бік. Коли при розрубуванні широкого матеріалу потрібно одержати рівну лінію, зубило встановлюють спочатку з невеликим нахилом, щоб частина леза ввійшла у вже прорубану канавку, потім надають йому вертикального положення й завдають удару.
Листи товщиною до 2 мм прорубують з одного удару. Щоб не зіпсувати при цьому зубило, під лист кладуть підкладку з м’якої сталі.
Вирубування заготовок із листового металу. Лист кладуть на плиту. Зубило встановлюють вертикально й ведуть його вздовж розмічальної лінії, залишаючи припуск на наступну обробку (рис. 1.6.23).
При вирубуванні заготовок із листів товщиною понад 2 мм рубають до появи сліду з протилежного боку. Потім лист перевертають й остаточно вирубують заготовку.
Для вирубування заготовок криволінійного обрису різальну кромку зубила злегка закруглюють.

Рис. 1.6.23. Вирубування заготовок із листового металу

                                                                         Ковальське рубання
Ковальське рубання застосовується для розрубування на частини або відрубування надлишків металу із заготовок порівняно великого перетину.
Для ручного ковальського рубання застосовують зубила (рис. 1.6.24, а): пряме, напівкругле або фасонне. Для гарячого рубання його заточують під кутом 30°, для холодного — 60°. Виконується ручне рубання на ковадлі. Заготовку кладуть на ковадло, місце, що відрубується, має розташовуватися біля краю. Коваль ставить зубило вертикально, молотобоєць наносить удари кувалдою. Рубання ведуть зазвичай з одного боку, потім заготовку повертають і розрубують до кінця. Можна рубати також із застосуванням підсічки (рис. 1.6.24, б), яку вставляють в отвір ковадла. Заготовку кладуть на підсічку, зверху ставлять зубило й ударами кувалди розрубують.
При машинному ковальському рубанні інструментом є сокира (рис. 1.6.24, в). Його ставлять на розігрітий метал і натиском преса або ударами молота розрубують заготовку.

Рис. 1.6.24. Інструменти для ковальського рубання

Рубання належить до важких, трудомістких операцій. Нині воно має обмежене застосування, витісняючись обробкою на металорізальних верстатах (фрезеруванням, струганням) або зачищенням абразивними колами. Там же, де рубання ще широко застосовується (наприклад, обрубування виливків), його механізують. Для цієї мети застосовуються пневматичні й електричні молотки.
Пневматичний рубальний молоток складається з корпуса, всередині якого є циліндр з ударником (поршнем) і золотниковим розподільним пристроєм. Працює молоток у такий спосіб. Робітник бере його правою рукою за рукоятку, лівою утримує за стовбур, спрямовуючи рух зубила. При натисканні на курок 3 (рис. 1.6.25) відкривається клапан 2 і стиснене повітря тиском в 5 атмосфер з магістралі через штуцер 1 надходить у циліндр. Залежно від положення золотника 4 він через канали всередині корпуса попадає або в камеру робочого ходу 5, або в камеру зворотного ходу 6.
У першому випадку повітря штовхає ударник 7 вправо й він ударяє по хвостовику робочого інструмента (зубила або крейцмейселя). Наприкінці робочого ходу золотник тиском повітря зміщається, повітря попадає в камеру 6, відбувається зворотний хід. Потім цикл роботи повторюється.

Рис. 1.6.25. Пневматичний рубальний молоток МР-5:
1 — штуцер; 2 — клапан; 3 — курок; 4 — золотник; 5 — камера робочого ходу; 6 — камера зворотного ходу; 7 — ударник

В електромолотках обертання електродвигуна, установленого всередині корпуса молотка, перетворюється у зворотно-поступальний рух ударника, на кінці якого закріплюється зубило або інший інструмент. Ці молотки для слюсарних робіт застосовуються рідше.

                           Брак при рубанні. Організація робочого місця й техніка безпеки
При рубанні можливі такі види браку: невідповідність розмірів, нерівна поверхня, відколи, вибої. Невідповідність розмірів є наслідком неуважної роботи. Нерівна поверхня виходить при роботі тупим інструментом або при неправильній установці його в процесі рубання. Відколи й вибої з’являються при обробці крихких металів через недотримання основних правил рубання.
При рубанні повинні строго дотримуватися правила техніки безпеки. Вони полягають у такому. Різальний інструмент, молотки, рукоятки молотків мають бути без тріщин, забоїн, задирок, молоток має надійно закріплюватися на рукоятці. У процесі рубання потрібно дивитися на лезо зубила, а не на ударну частину. Перед закінченням рубання сила удару зменшується, інакше метал може відпасти, зубило вислизне й ударить сусіда. При обробці крихких матеріалів необхідно застосовувати захисні сітки й працювати в окулярах.
При заточенні інструмента слід працювати в окулярах і при опущеному екрані. Зазор між підручником і шліфувальним колом не повинен перевищувати 3 мм. При заточенні не слід сильно притискати інструмент до кола; заточувати потрібно тільки на циліндричній поверхні кола.
Працюючи пневматичними молотками, користуються окулярами з небиткого скла, місце рубання огороджують металевими ширмами. Пневматичний інструмент вмикається тільки за наявності зубила й крейцмейселя й після установки його в робоче положення. При перервах у роботі бойок виймається з молотка, а при тривалих перервах інструмент відключається від мережі.
Необхідно стежити за порядком на робочому місці.
Інструмент має розташовуватися по обидва боки від лещат: зубило, крейцмейсель — ліворуч, молоток — праворуч, різальний інструмент — лезом до слюсаря. Молоток кладуть так, щоб бойок був біля лещат. Перевірочний інструмент поміщують ближче до задньої частини верстата.
Після закінчення роботи верстат необхідно очищати волосяними щітками.

 Тема № 5. Різання металу

                                               Сутність процесу розрізування
Різанням називають операцію з поділу матеріалу на частини. Розрізування можна робити як зі зняттям, так і без зняття стружки.
Існують різноманітні способи різання. Огляд основних з них подано в табл. 6.4.

Основні способи розрізування металу

                                         Ножівки й ножівкові полотна
Ручними ножівками можна розрізати метали розміром до 60—70 мм у поперечнику. Вони складаються з ножівкового верстата (рамки) і ножівкового полотна.
Ножівкові верстати бувають цільними й розсувними. Цільні верстати призначаються для ножівкових полотен однієї певної довжини. У розсувних верстатах можна закріплювати полотна різних довжин, що більш раціонально.
Ручні ножівкові верстати з розсувною рамкою (рис. 1.6.38) складаються з коліна (косинця) зі скобою й заклепкою, коліна з вирізами, стрижня, рукоятки, гвинта й баранчика. Стрижень і гвинт мають прорізи у двох взаємно перпендикулярних напрямках й отвори для установки штифта, що кріпить ножівкове полотно. На загострений кінець стрижня надівається рукоятка, вона виготовляється з деревини твердих порід.

Рис. 1.6.38. Ручні ножівки

Для розсовування ножівки обидва коліна перегинають так, щоб заклепка вийшла з вирізу в коліні. Зміщають коліно в скобі, поки заклепка ввійде в інший виріз, потім випрямляють ножівку.
Верстат з пересувним тримачем складається з косинця, по якому може переміщатися й закріплюватися в потрібному положенні тримач 1.
Для розрізування металевих прутків діаметром до 10 мм, деталей невеликої товщини, прорізання шліців канавок застосовується ручна ножівка, у проріз якої вставляється й закріплюється гвинтами ножівкове полотно.

Ножівкове полотно — сталева пластинка з двома отворами для кріплення у верстаті, на нижньому ребрі полотна нарізані зуби. Залежно від призначення розрізняють ножівкові полотна для ручних і приводних ножівок.
Ручні ножівкові полотна виготовляються довжиною 250 і 300 мм (за довжину ножівкового полотна приймається відстань між кріпильними отворами) і з кроком (відстанню між зубами) 0,8; 1,0; 1,25 і 1,6 мм.
Зуби ножівкових полотен, подібно до різальної частини будь-якого інструмента, мають форму клина. Найкращими для зуба ножівкового полотна є такі кути: передній — γ = 0; задній кут α = 40°. При цих значеннях кут загострення дорівнюватиме β = 50°. Порівняно великий задній кут у зуба ножівкового полотна обраний з таким розрахунком, щоб був достатній простір для розміщення стружки.
Щоб полотно не застрягало в пропилі, його зуби розводять шляхом відгинання в сторони. Товщина полотна в місці розведення дорівнює 1,2—1,5 товщини полотна.
Застосовується два способи розведення зубів: хвилясте й по зубу.
При розведенні по полотну (хвилястому) полотно згинається так, що утворюються хвилі з кроком, рівним 8s (s — крок ножівкового полотна). Висота розведення має бути не більшою подвоєної висоти зуба. Застосовується для полотен з кроком 0,8 мм, допускається також для кроку 1 мм.
При другому способі розводяться тільки зуби, полотно не зачіпається. Цей спосіб здійснюється в таких варіантах: розведення по кожному зубу — один зуб відгинається вліво, сусідній — вправо тощо; розведення через зуб — один зуб — уліво, другий не розводиться, третій — вправо тощо; розведення двох суміжних через один нерозведений — один зуб — уліво, сусідній — вправо, третій не розводиться тощо. Розведення по зубу застосовується для полотен з кроком 1,25 і 1,6 мм.
Крок ножівкового полотна вибирається залежно від оброблюваного матеріалу (табл. 6.5).

Вибір кроку ножівкового полотна

Машинні ножівкові полотна виготовляються довжиною 350, 400, 450 і 600 мм з кроками 1,6; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0, 6,3 мм. Довжина полотна обирається залежно від ширини розрізування: для ширини до 130 мм беруть полотно довжиною 350 мм; до 155 мм — 400 мм; до 180 мм — 450 мм, до 250 мм — 600 мм.
Ручні ножівкові полотна виготовляються зі сталі Р9, Х6ВФ; машинні — зі сталі Р9 і Р18. Вони гартуються до твердості HRC 60—64.
На полотні маркується: ширина, крок зуба й марка сталі.
Ножівкове полотно кріпиться у верстаті за допомогою штифтів: його вводять у прорізі в головках, ставлять в отвір штифти й добре натягають. При слабкому натягу ножівка відхилятиметься вбік і полотно може зламатися. Занадто сильно натягати також не можна, найменший перекіс призведе до поломки. Полотно у верстаті встановлюється так, щоб зуб різав при русі ножівки вперед від робітника.

                                                               Різання ножівкою
При роботі ножівка (рис. 1.6.39) втримується правою рукою за рукоятку. Вона опирається на долоню, великий палець перебуває зверху, інші охоплюють її знизу. Ліва рука тримає рамку попереду, чотири пальці охоплюють її, великий палець накладається на вказівний.
Робітник при різанні стає впівоберта до губок лещат. Ліва нога злегка виставляється вперед, на неї опирається корпус. Права нога повернена стосовно лівої на кут 60—70°. Відстань від робітника до лещат має бути такою, щоб при вихідному положенні ножівки перед різанням плечова частина правої руки розташовувалося вертикально.
При різанні ножівкою зусилля додаються при русі вперед — робочий хід. Під час руху назад натиск не виконується — холостий хід. Тиск під час робочого ходу виконується здебільшого лівою рукою (приблизно 2/3 зусилля), права рука пересуває ножівку вперед і назад.

Рис. 1.6.39. Робота ручною ножівкою

Оскільки тверді метали вимагають більшого зусилля для зняття стружки, натискати ножівку при різанні цих металів потрібно сильніше.
При розрізуванні м’яких металів натискають слабше, інакше зуби глибоко уріжуться в метал і полотно може зламатися.
Натиск ножівки має бути меншим і при малій довжині пропилу, тобто при різанні тонких металів — смуг, труб тощо. Пов’язане це з тим, що в цьому випадку в роботі бере участь мала кількість зубів. На кожен зуб припадає більший тиск, а це при сильних натисках може призвести до поломки зубів. Перед кінцем розрізування зусилля має зменшуватися у всіх випадках, шматок металу, що відрізається, підтримується при цьому лівою рукою.
Розрізуваний виріб необхідно надійно затиснути в лещатах, інакше в процесі різання він може зміститися, і тоді тонке крихке полотно зламається.
Переміщення ножівки має бути горизонтальним. При врізанні її можна нахиляти до заднього ребра деталі, тоді полотно менше ковзатиме й врізання полегшиться.
Рухати ножівку потрібно плавно, ритмічно, зі швидкістю 40—60 подвійних ходів у хвилину (40 — для твердих і 60 — для м’яких матеріалів). Необхідно стежити за тим, щоб ножівкове полотно працювало всією своєю довжиною. Це забезпечить його більшу довговічність.
Ручне різання металів ведуть зазвичай без охолодження. Для зменшення тертя можна змазувати полотна мінеральним маслом або салом.
При відведенні ножівкового полотна вбік (різання йде не по риску) не слід намагатися виправити положення поворотом ножівки: полотно зламається. У такому випадку варто повернути розрізуваний метал і почати різати в новому місці. Причиною відведення полотна є або слабкий натяг його, або одне стороннє розведення.
Не можна різати полотном, якщо в нього зламаний хоча б один зуб. Це призведе до викришування зубів. Таке полотно потрібно замінити. Допускається також сточування 2—3 сусідніх зубів на наждаку. Продовжуючи різання новим полотном, слід мати на увазі, що старе полотно було зношеним і тому ширина пропилу буде меншою. Тому новим полотном варто почати різання в новому місці.
Смуговий матеріал розрізають зазвичай по вузькій грані (рис. 1.6.40, а), при цьому виходить більша продуктивність. Однак у такий спосіб різати можна матеріали такої товщини, щоб у роботі брало участь одночасно не менше трьох зубів. Якщо ця умова не дотримується, то при врізанні зуби чіплятимуться, тиск буде нерівномірним, і це призведе до поломки полотна. У цьому випадку тонкий матеріал ріжуть по широкій грані. Для полегшення врізання роблять невеликий пропил тригранним напилком. Різання починають, нахиливши ножівку до заднього ребра заготовки. У міру врізання її випрямляють і ріжуть до кінця при горизонтальному положенні полотна.
Круглі, квадратні прутки розрізають так само. Якщо після розрізування торці обробляються, дозволяється надрізати заготовку з двох або чотирьох сторін, а потім обламати.
При розрізуванні виробів із широкою поверхнею і довжина пропилу виходить великою, і різати важко. Для полегшення роботи можна нахиляти ножівку послідовно до заднього або переднього ребра (рис. 1.6.40, б). При цьому різання йде не по всій ширині відразу й різати легше.
Щоб відрізати від листа смугу, ножівкове полотно повертають на 90° і ріжуть при горизонтальному положенні ножівки. Різати в цьому випадку потрібно обережно, тому що ножівка під дією власної ваги може повернутися, і полотно зламається.

Для вирізання різного роду отворів у листовому металі свердлять спочатку невеликий отвір, у нього заводять полотно, збирають ножівку й роблять різання.

Фасонні деталі або прорізи виконують полотном, сточеним до ширини 8—10 мм, або лобзиком (рис. 1.6.40, в).

Рис. 1.6.40. Прийоми різання металу ручною ножівкою:
а — розрізування смугового матеріалу; б — розрізування виробів із широкими поверхнями; в — відрізання вузької смужки лобзиком

Дуже тонкий матеріал при розрізуванні затискають між двома дерев’яними брусками товщиною 15—30 мм і ріжуть разом з ними. При розрізуванні тонких матеріалів беруть полотна з малим кроком, натискають несильно, працюють повільними рухами на всю довжину полотна.
Грановані вироби потрібно затискати так, щоб ножівка не зустрічала при своєму русі гострих кутів.
Шліци у гвинтах прорізаються ручними ножівками (рис. 1.6.38) з вузьким полотном. Широкі шліци виконуються двома полотнами, складеними по товщині.
Деталі й заготовки з пластичних мас розрізають ножівками, лучковими пилками, ручними різаками, виготовленими з відрізків стрічкових пилок.
Новим ножівковим полотном рекомендується розрізати спочатку м’які матеріали й тільки після деякого затуплення — тверді матеріали.
Основним видом браку при різанні ножівкою є косий розріз у результаті відведення ножівкового полотна. При неправильному розмічанні, різанні не по рисці не витримуються розміри деталі. Можливо також ушкодження зовнішніх поверхонь деталей при затисканні їх у лещатах.

                                                                       Різання металу на верстатах
     Відрізні ножівкові верстати (механічні ножівки, рис. 1.6.41) дають можливість розрізати метали розміром до 250 мм у поперечнику за допомогою машинних ножівкових полотен. Така ножівка складається зі станини, стола, хобота.

Рис. 1.6.41. Механічна ножівка

По напрямних хобота може переміщатися пильна рама з ножівковим полотном, що одержує зворотно-поступальний рух від електродвигуна за допомогою кривошипно-шатунного або гідравлічного механізму, розташованого всередині станини. Розрізувана заготовка кріпиться в лещатах, установлених на столі верстата.
Електромеханічна ножівка переносного типу (рис. 1.6.42) складається з алюмінієвого корпуса з убудованим електродвигуном. З валом електродвигуна зв’язаний барабан зі спіральним пазом. По пазу переміщається палець, з’єднаний з повзуном. При обертанні електродвигуна повзун і закріплене на його кінці ножівкове полотно роблять зворотно-поступальний рух. Ножівка дає можливість розрізати сортовий і профільний матеріал невеликих розмірів, збільшуючи продуктивність різання в 8—10 разів.
На відрізних верстатах (рис. 1.6.43) (круглими пилками) можна розрізати труби, прутковий і профільний матеріал. На станині 4 універсальні круглі пилки кріпиться колонка із кронштейном. На кронштейні, що може повертатися на колонці, установлюється електродвигун з круглою дисковою пилкою діаметром 400—500 мм. Розрізуваний виріб кріпиться на столі.

Рис. 1.6.42. Електромеханічна ножівка

Рис. 1.6.43. Відрізний верстат

Цільні круглі пилки виготовляють діаметром від 60 до 200 мм і товщиною 1—5 мм. Вони дозволяють розрізати заготовки діаметром від 13 до 65 мм. Круглі сегментні пилки мають збірну конструкцію. Вони виготовляються зі вставними зубами або сегментами, мають діаметри від 275 до 2000 мм і дозволяють розрізати круглі заготовки діаметром від 90 до 335 мм, квадратні заготовки зі стороною квадрата від 85 до 313 мм. Заготовки з невеликими розмірами перетину можна розрізати також на фрезерних верстатах за допомогою цільних круглих пилок або прорізних фрез. Останні також мають форму диска із зубами, їхні діаметри 40, 60 і 75 мм, ширина від 0,2 до 5 мм.
Дискові пилки тертя розрізають метал за допомогою гладкого сталевого диска товщиною 1 мм. Він обертається з великою швидкістю (4000 хв–1). За рахунок тертя швидко обертового диска метал у місці розрізування нагрівається до плавлення.
Широко застосовується також розрізування металу на абразивно-відрізних верстатах. Різання на цих верстатах виконується обертовими тонкими абразивними колами, що одержують переміщення в напрямку розрізування й невеликий коливальний рух для зменшення зношування кола й поліпшення якості оброблюваної поверхні. Діаметр кіл береться від 80 до 400 мм, товщина їх — від 0,5 до 5 мм. Зв’язування кіл бакелітове або вулканітове.
За допомогою анодно-механічного різання можна розрізати метали будь-якої твердості. Різальний диск із листової сталі або міді товщиною 0,5—0,8 мм є катодом, розрізуваний виріб — анодом. До місця різа подається рідина певного складу. Диск одержує швидке обертання. При його контакті з розрізуваним металом виникають мікроскопічні електричні дуги, розвивається висока температура, диск проникає в метал, розрізаючи його.

                                                                                   Різання ножицями
Різання металу ножицями відрізняється високою продуктивністю, дає можливість вирізати деталі будь-якої форми без зняття стружки й одержувати відразу готову деталь. Однак оскільки ножиці ріжуть за рахунок тиску, потрібні значні зусилля для розрізування. Тому їх застосовують зазвичай для різання листового матеріалу. Є також машинні ножиці для розрізування профільного й пруткового матеріалу.
Ручні ножиці (рис. 1.6.44, а) застосовуються для розрізування тонкого листового матеріалу. Ними можна різати сталь товщиною 0,5—0,7 мм, дахове залізо, кольорові метали товщиною до 1,5 мм.
Ручні ножиці мають порівняно коротке лезо й довгі ручки.
Ножиці ручні по металу — 54 мм
Довжина ножиців 200, 250, 320, 360, 400 мм
Довжина лез (від гострих кінців до центру шарніра) 55—85, 70—82, 90—105, 100—120, 110—130.
Леза ножиців загострюються під кутом β = 70°. Порівняно великий кут заточення обраний для того, щоб леза при великих тисках, що виникають при різанні, не розкришувалися.
При загостренні ножиців потрібно стежити за тим, щоб леза були прямолінійними, гостро заточеними й сходилися по всій довжині. Зазор між ними має бути не більше 0,2 мм. При більших зазорах ножиці не ріжуть, а мнуть лист і різ виходить із задирками. За відсутності зазора між лезами виникають великі сили тертя, що веде до швидкого їх затуплення. Для зменшення тертя лез площини зіткнення їх заточують під невеликим кутом (α = 1—2°). Виготовляються ручні ножиці зі сталі марок 65, 70, різальні леза гартуються до HRC 52—58.

Рис. 1.6.44: а — ручні ножиці; б — принцип їхньої роботи: 1 — ніж правий; 2 — ніж лівий; 3 — заготовка

Розрізняють ножиці праві й ліві. У правих ножиців під час різання скіс нижнього леза розташовується вправо, вони застосовуються в більшості випадків. Лівими ножицями користуються при вирізанні криволінійних деталей.
Для вирізання фасонних отворів у листах і трубах застосовують ножиці з криволінійними лезами.
При різанні ножиці тримають у правій руці (рис. 1.6.44, б). Великий палець розташовується на верхній рукоятці, три пальці охоплюють нижню, а вказівний або мізинець міститься між рукоятками (для їх розсовування). Ножиці варто розташовувати так, щоб верхнє лезо перебувало над розмічальною лінією.
Найменше зусилля при різанні буде в тому випадку, якщо метал глибше всувається в зів ножиців. Однак при великому розкритті лез збільшується горизонтальна складова зусилля різання й метал виштовхуватиметься, а не різатиметься.

Рис. 1.6.45. Стільцеві й важільні ножиці:
а — стільцеві ножиці; б — важільні ножиці; в — розрізування листового металу

При куті розкриття приблизно 30° сили тертя й зусилля лівої руки робітника здатні протидіяти зусиллю, що виштовхує. Цей кут розкриття варто вважати найбільш прийнятним для різання металів ручними ножицями.
У процесі різання ножицями їх спрямовують по розмічальній лінії, лівою рукою відгинають відрізувану смугу, не роблячи при цьому різких перегинів. Переміщаючи ножиці вперед, їх притискають до кінця прорізу. Якщо цього не робити, утворяться задирки.
Ножиці мають розташовуватися перпендикулярно до розрізуваного металу, при перекосах вони не ріжуть, а мнуть метал.
Тонкі листи з пластичних мас можна розрізати звичайними ручними ножицями, потрібно стежити лише за тим, щоб зазор між лезами був невеликим (0,1—0,2 мм). У процесі різання необхідно щільно притискати розрізуваний лист до стола. Не слід різати ножицями крихкі пластичні маси: полістирол, органічне скло тощо, їх розрізають ножівками.
Дріт діаметром до 3 мм розрізають гострозубцями.
Стільцеві ножиці (рис. 1.6.45, а) відрізняються від ручних тим, що в них верхня рукоятка подовжена (400—800 мм), а нижня загнута під прямим кутом і загострена (для забивання її в дошку або верстат). Завдяки довгій рукоятці натиск можна робити не тільки кистю, як у ручних ножицях, а всією рукою, що значно збільшує тиск. Стільцеві ножиці дозволяють розрізати метал товщиною до 2—3 мм.
Важільні ножиці (рис. 1.6.45, б) дають можливість розрізати листовий метал товщиною до 2—3 мм. Вони складаються із двох чавунних стояків і стола. До стола збоку кріпиться нерухомий ніж (заточений під кутом 90°). Верхній ніж, закріплений на важелі, має криволінійну форму. Це забезпечує постійний кут тиску при опусканні важеля (приблизно 15°). Важіль кріпиться до станини, на кінці має противагу, чим запобігає його мимовільне опускання. Розрізуваний лист притискається планкою. Ножиці типу 37 мають ножі довжиною 1050 мм, вони дозволяють розрізати метал товщиною до 2,5 мм.
У важільних ножиців потрібно стежити за тим, щоб зазор між лезами був невеликим і щоб важіль надійно кріпився. Вони повинні мати притискний пристрій для заготовки, тому що в процесі різання на виріб діє значний перекидаючий момент, і робітник не в змозі протидіяти йому, як при різанні ручними ножицями.
У процесі різання (рис. 1.6.45, в) важіль опускається різко, а потім дотискається для остаточного розрізування.
Існують й інші конструкції важільних ножиців: із зубчастою рейкою й перебором (дають можливість різати листову сталь до 3 мм, тонкі прутки), сортові ножиці (для різання сортового металу) тощо.

                                                               Різання механічними ножицями
При значному обсязі робіт з розрізування листового металу широко застосовуються механічні ножиці. Розрізняють ножиці переносного типу (ними можна різати метал у будь-якому місці) і стаціонарні. До першого належать різні моделі електроножиців, до другого — паралельні, дискові й вібраційні ножиці.
Вирізні електроножиці (рис. 1.6.46) дають можливість розрізати листи, починаючи від краю. Вони складаються з корпуса з убудованим електродвигуном. Його обертання через черв’ячну передачу передається на ексцентрика. Шатун, що знаходиться на ексцентрику, зв’язаний пальцем з важелем. На важелі кріпиться рухомий ніж. Нерухомий ніж закріплений на скобі, на ньому розташовується розрізуваний лист.
При включенні електродвигуна одержує обертання ексцентрик, шатун перетворює це обертання в коливальний рух верхнього ножа, що і здійснює різання.
В електроножицях С-124 рухомий ніж, що прикріплюється гвинтом, робить зворотно-поступальний рух за допомогою повзуна, який переміщається від кривошипного вала. Вал одержує обертання від електродвигуна. Нерухомий ніж кріпиться на кронштейні.

Рис. 1.6.46. Вирізні електроножиці

Працюючи електромеханічними ножівками й електроножицями, стежать за тим, щоб вони мали надійну ізоляцію. Працювати з електроінструментом потрібно в гумових рукавичках, калошах або на гумовому килимку. Після закінчення роботи живильний шнур потрібно від’єднувати від мережі.

                                                                          Різання труб
     Труби розрізаються ножівками або труборізами. При різанні ножівкою трубу затискають у лещата між двома дерев’яними брусочками. Полотно беруть із дрібним кроком. Ножівку тримають горизонтально, у міру врізання злегка нахиляють до себе. Дійшовши до отвору, трубу повертають.

Рис. 1.6.47. Труборіз:
1 — корпус; 2 — труба; 3 — труборізальний притиск; 4 — ролик; 5 — скоба труборіза

Труборізи (рис. 1.6.47) складаються з корпуса 1 із двома гостро заточеними різальними дисками (роликами) 4, що мають нерухомі осі, рухомої скоби 5 з роликом, притискного гвинта 3 з рукояткою. Для різання тонких труб є труборізи з одним роликом, для труб дуже великих діаметрів — труборізи з ланцюгом, на якому закріплені шість роликів. Наявність кількох різальних роликів дає можливість значно прискорити процес різання.
Для розрізування труборізом трубу затискають у трубний притиск. На неї надягають труборіз й, обертаючи гвинт, вдавлюють ролик у метал. Коливальними рухами важеля ведуть різання, час від часу підтискаючи ролик. Місце різа

 Тема № 6. Обпилювання металу

     Загальні відомості. Напилки
Обпилюванням називається операція з обробки металів та інших матеріалів зняттям незначного шару напилками вручну або на обпилювальних верстатах.
Напилками слюсар надає деталям потрібної форми і розмірів, припасовує деталі одну до одної, підготовляє кромки деталей для зварювання та виконує інші роботи.
За допомогою напилків обробляють площини, криволінійні поверхні, пази, канавки, отвори будь-якої форми, поверхні, розміщені під різними кутами, тощо. Припуски на обпилювання залишають невеликими — від 0,5 до 0,25 мм. Точність обробки обпилюванням становить 0,2—0,05 мм (в окремих випадках — до 0,001 мм).
Ручна обробка напилком зараз значною мірою замінена обпилюванням на спеціальних верстатах, але повністю витіснити ручне обпилювання ці верстати не можуть, оскільки підгінні роботи при складанні та монтажі обладнання часто доводиться виконувати вручну.
Напилки. Напилок (рис. 1.7.1) — це стальний брусок певного профілю і довжини, на поверхні якого є насічки (нарізки), що утворюють западини і гострозаточені зубці, у перерізі мають форму клина. Напилки виготовляють зі сталі У10А або У13А (допускається легована хромиста сталь ШХ15 або 13Х), після насічення піддають термічній обробці.

Рис. 1.7.1. Слюсарний напилок загального призначення:
1 — носок; 2 — робоча частина; 3 — ненасічена ділянка; 4 — заплечико; 5 — хвостовик; 6, 8 — широка та вузька сторони; 7 — ребра

Напилки поділяють за розміром насічки, її формою, довжиною та формою бруска.
Види й основні елементи насічки. Насічка на поверхні напилка утворює зубці, що знімають стружку з оброблюваного матеріалу. Зубці напилків виготовляють на пилконасічних верстатах за допомогою спеціального зубила, на фрезерних верстатах — фрезами, на шліфувальних верстатах — спеціальними шліфувальними кругами, а також накатуванням, протягуванням на протяжних верстатах (протяжками) і на зубонарізних верстатах. Кожним із зазначених способів насікається свій профіль зубця. Проте незалежно від способу виготовлення кожен зубець має задній кут б, кут загострення в і передній кут г (рис. 1.7.2).

Ðèñ. 1.7.2. Çóáö³ íàïèëêà:
à — íàñ³÷åí³; á — ä³ñòàëè ôðåçåðóâàííÿì àáî øë³ôóâàííÿì; â — ä³ñòàëè ïðîòÿãóâàííÿì

У напилків з насіченими зубцями (рис. 1.7.2, а) з від’ємним переднім кутом (γ = –12—–15°) і порівняно великим заднім кутом (α = 35—40°) забезпечується достатній простір для розміщення стружки. Кут загострення, що утворюється при цьому (β = 62—70°), забезпечує міцність зубця.
Напилки із зубцями, утвореними фрезеруванням або шліфуванням (рис. 1.7.2, б), мають додатний передній кут (γ = 2—10°). У них кут загострення невеликий і відповідно менше зусилля різання. Велика вартість фрезерування та шліфування обмежує застосування цих напилків.
Для напилка із зубцями, утвореними протягуванням (рис. 1.7.2, в), кути становлять γ = –5°, β = 55°, α = 40°.
Протягнутий зубець має западину з плоским дном. Ці зубці краще врізуються в оброблюваний метал, що значно підвищує продуктивність праці. Крім того, напилки з такими зубцями стійкіші, оскільки зубці не забиваються стружкою.
Чим менше насічок на 1 см довжини напилка, тим більший зубець. Розрізняють напилки з одинарною, або простою (рис. 1.7.3, а), з подвійною, або перехресною (рис. 1.7.3, б), точковою, або рашпільною (рис. 1.7.3, в), і дуговою (рис. 1.7.3, г) насічками.

Рис. 1.7.3. Насічки напилків:
а — одинарна (проста); б — подвійна (перехресна); в — точкова (рашпільна); г — дугова

Рис. 1.7.4. Типи напилків:
а — плоский; б — плоский гостроносий; в — квадратний; г — тригранні; д — круглі; е — напівкруглий; ж — ромбічний; и — ножівкові

Плоскі, квадратні, тригранні, напівкруглі, ромбічні та ножівкові напилки виготовляють з насічними і нарізними зубцями.
Ножівкові напилки виготовляють лише за спеціальним замовленням, а їх та ромбічні напилки лише з насічками № 2, 3, 4 і 5 завдовжки відповідно 100—250 мм і 100—315 мм.
Напилки спеціального призначення виготовляють для обробки кольорових сплавів, виробів з легких сплавів і неметалевих матеріалів, а також таровані та алмазні.
Напилки для обробки кольорових сплавів на відміну від слюсарних загального призначення мають інші, раціональніші для даного конкретного сплаву кути нахилу насічок і глибшу та гострішу насічку, що забезпечують високі продуктивність і стійкість напилків. Напилки випускаються лише плоскими і загостреними з насічкою № 1 і призначаються для обробки бронзи, латуні, дюралюмінію. Напилки для обробки бронзи, латуні і дюралюмінію мають подвійну насічку — верхня виконана під кутами 45, 30 і 50°, а нижня — відповідно під кутами 60, 85 і 60°. Маркують напилки літерами ЦМ на хвостовику.
Напилки для обробки виробів з легких сплавів і неметалевих матеріалів. Напилки загального призначення, що застосовуються при обробці виробів з легких і м’яких сплавів (алюмінію, дюралюмінію, міді, бабіту, свинцю) і неметалевих матеріалів (пластмаси, гетинаксу, текстоліту, органічного скла, деревини, гуми тощо), мають дрібну насічку, тому при роботі швидко забиваються стружкою і виходять з ладу. Застосовують напилки зі спеціальною державкою, що дає змогу запобігти зазначеним недолікам. Напилки мають розміри 4 × 40 × 360 мм і насічку у вигляді дугових канавок для виходу стружки при значно зменшеному крокові порівняно з драчовими напилками загального призначення. Продуктивність роботи такими напилками підвищується у 2—3 рази.
Таровані напилки застосовують в усіх випадках, коли потрібно перевіряти твердість у малодоступних для алмазного наконечника приладу частинах виробу (бічний профіль зуба зубчастого колеса, різальні леза фрези тощо) і безпосередньо в цеху біля робочого місця терміста. Напилки таруються на певну твердість залежно від твердості виробу. Вони відрізняються від відповідних нормалізованих напилків підвищеною і стабільною якістю.
Алмазні напилки застосовують для обробки і доведення твердосплавних частин інструмента і штампів. Алмазний напилок — це металевий стрижень з перерізом потрібного профілю та робочою поверхнею, на яку нанесено тонкий алмазний шар. Алмазне покриття на робочій частині виготовляють різної зернистості для попереднього й остаточного доведення.
Надфілі. Невеликі напилки, які називаються надфілями, застосовують для лекальних, граверних робіт, а також для зачищання важкодоступних місцях (отворах, кутах, коротких ділянках профілів тощо).

Рис. 1.7.5. Надфілі:
а — прямокутний тупоносий; б — прямокутний гостроносий; в — квадратний тупоносий; г — тригранний тупоносий; д — тригранний гостроносий; е — круглий тупоносий; ж — напівкруглий тупоносий; и — овальний тупоносий; к — ромбічний тупоносий; л — ножівковий; м — пазовий; н — елементи надфіля (L — робоча частина, l — довжина рукоятки, d — діаметр рукоятки, b — ширина профілю, h — товщина надфіля)

Надфілі мають таку саму форму, що й слюсарні напилки (рис. 1.7.5, а—м). Виготовляють надфілі зі сталі У13 або У13А (допускається У12 або У12А). Довжина надфілів дорівнює 80, 120 і 160 мм. На робочій частині надфіля на довжині 50, 60 і 80 мм наносять насічку зубців. Надфілі мають перехресну (подвійну) насічку (рис. 1.7.1): основну — під кутом λ = 25° і додаткову — під кутом ω = 45°; вузька сторона надфіля має одинарну насічку (основну).
Залежно від кількості насічок, що припадають на кожні 10 мм довжини, надфілі поділяють на п’ять типів — № 1, 2, 3, 4 і 5. Залежно від типу надфілі мають від 20 до 112 насічок на 10 мм довжини. На рукоятці кожного надфіля нанесено номер насічки: № 1—20—40; № 2—28—56; № 3, 4 і 5—40—112 насічок на 10 мм довжини.
Елементи надфіля показано на рис. 1.7.5, н.
Алмазні надфілі застосовують для обробки твердосплавних матеріалів, різних видів кераміки, скла, а також для доведення різального твердосплавного інструмента. Надфілі виготовляють з природних і синтетичних алмазних порошків різної зернистості з прямокутною, квадратною, круглою, напівкруглою, овальною, тригранною, ромбічною й іншою формою поперечного перерізу. При обробці надфілями поверхні мають шорсткість Rа = 0,32…0,16.
Рашпілі призначені для обробки м’яких металів (свинцю, олова, міді тощо) і неметалевих матеріалів (шкіри, гуми, деревини, пластичної маси), коли звичайні напилки непридатні через те, що насічка їх швидко забивається стружкою і вони перестають різати. Залежно від профілю рашпілі загального призначення (рис. 1.7.6) поділяють на плоскі (тупоносі й гостроносі), круглі й напівкруглі з насічкою № 1 і 2, завдовжки 250—350 мм. Зубці рашпіля мають великі розміри і місткі канавки перед кожним зубцем.

Рис. 1.7.6. Рашпілі

Машинні напилки (стрижневі — для обпилювальних верстатів зі зворотно-поступальним рухом) малих розмірів закріплюють у спеціальних патронах, а напилки середніх розмірів мають з обох сторін хвостовики таких самих профілів для їх закріплення, що й слюсарні напилки, з такою самою насічкою, як і напилки загального призначення.
Обертові напилки (борнапилки, дискові та пластинчасті) застосовуються для обпилювання й зачищання поверхонь на спеціальних обпилювальних верстатах.
Борнапилки (рис. 1.7.7) — це фасонні головки з насічками або фрезерованими зубцями. Виготовляють їх суцільними (з хвостовиками) і насадними (накручують на оправку).

Рис. 1.7.7. Обертові борнапилки:
а — борнапилки; б, в — дискові

Борнапилки мають кутову, кулясту, циліндричну, фасонну й інші форми. Ними обробляють фасонні поверхні.
Дискові напилки застосовують для зачищання відливків, поковок, зняття задирок на заточувальному верстаті. Диски виготовляють діаметром 150—200 м, завтовшки 10—20 мм. Зубці — фрезеровані або насічені.
Диски закріплюють за допомогою пристрою.

    Рукоятки напилків. Догляд за напилками та їх вибір
Рукоятки напилків. Щоб було зручно тримати напилок під час роботи, на його хвостовик насаджують рукоятку, виготовлену з клена, ясена, берези, липи або пресованого паперу (останній краще, оскільки не розколюється).
Поверхня рукоятки має бути гладенькою, відполірованою, а довжина — відповідати розмірам напилка. Розміри рукояток подано в довідниках.
Діаметр отвору рукоятки не слід робити більшим за ширину середньої частини хвостовика напилка, а глибина отвору має відповідати довжині хвостовика. Отвір для напилка просвердлюють або випалюють.
Щоб рукоятка не розколювалася, на її кінець насаджують стальне кільце.
Для насаджування напилка його хвостовик вставляють в отвір рукоятки і, тримаючи напилок за насічену частину правою рукою, не дуже сильно ударяють головкою рукоятки об верстак (рис. 1.7.8, а) або молотком по рукоятці (рис. 1.7.8, б). Щоб зняти рукоятку з напилка, її міцно охоплюють лівою рукою, а правою молотком наносять два-три несильних удари по верхньому краю кільця, після чого напилок легко виходить з отвору. Зняти рукоятку з напилка можна також за допомогою лещат (рис. 1.7.8, в).

Рис. 1.7.8. Насадження (а, б) і зняття (в) рукоятки напилка

Як відомо, дерев’яні рукоятки для напилків мають ряд недоліків: при насадженні, незважаючи на наявність металевого кільця, часто розколюються, не завжди забезпечують щільність насадження, в результаті чого рукоятка під час роботи може зісковзувати, нанести травми. Крім того, якщо рукоятка насаджена на напилок певного розміру, то насаджувати на напилок меншого розміру її вже не можна, оскільки через різницю розмірів хвостовиків важко забезпечити щільність насадження. Тому на робочому місці слюсаря потрібно мати всі напилки в насадженими рукоятками, що не завжди зручно.
Заслуговує на увагу універсальна швидкозмінна рукоятка для напилків з конічним хвостовиком. Розмір хвостовика напилка, а відповідно, і розмір самого напилка суттєвої ролі не відіграють. Тому на робочому місці слюсаря може бути п’ять-шість рукояток для насадження їх на напилки, потрібні для виконання даної роботи.
Рукоятка влаштована таким чином. Всередину пластмасового корпуса (власне рукоятки) запресовано металевий стакан, дінцем якого є гайки з термообробленою різьбою. У стакан вміщено пружину і втулку з пазом. Від обертання і випадання з рукоятки втулку утримує штифт, загвинчений у стакан. Відносно стакана втулка може мати тільки поступальний рух. Щоб насадити рукоятку на напилок, її надягають на хвостовик і обертають, при цьому гайки нагвинчуються на хвостовик. Другою точкою опори хвостовика є втулка, притискувана пружиною; причому положення втулки в стакані залежить від розмірів хвостовика напилка.
На виробництві застосовують також довговічну дерев’яну рукоятку для напилка, у якій комбінованим свердлом з кільцевою фрезою одночасно свердлять отвір для хвостовика, напилка і втулки. В отвір, зроблений кільцевою фрезою, вставляють втулку, виготовлену з трубки. Втулка запобігає розколюванню рукоятки навіть при сильних ударах у момент закріплення напилка. Після тривалого користування рукояткою у розпрацьований отвір можна вставити дерев’яну пробку. Зовні на рукоятку надягають штампований ковпачок з отвором.
Інша конструкція довговічної змінної рукоятки запропонована новатором Козловським. Рукоятка складається з двох пластмасових частин. Корпус — пустотілий. Численні отвори у стінці корпуса зменшують масу рукоятки і створюють потрібну вентиляцію, що запобігає проковзуванню корпуса у руці. У передній частині корпуса є внутрішній конус і різьба, в яку вгвинчується капронова цанга. Хвостова частина цанги виконана у формі піраміди, розрізаної на чотири частини, що дає змогу пелюсткам деформуватися відповідно до профілю хвостовика напилка, забезпечуючи тим самим надійне затискування. Після вигвинчування рукоятки капронові пелюстки відновлюють первинну форму.
Рукоятку використовують для закріплення напилків з різними хвостовиками. Щоб закріпити рукоятку на напилку, достатньо хвостовик напилка ввести до упору в отвір трохи викрученої цанги і, тримаючи напилок однією рукою, іншою обертати корпус рукоятки, здійснюючи тим самим затискування.
Безпечні в роботі напилки з рукояткою, нагвинченою на хвостовик (рис. 1.7.9). Конструкція такого напилка дає змогу використовувати змінні полотна, що мають на двох боках різні насічки, і швидко замінювати їх.

Рис. 1.7.9. Безпечна рукоятка напилків

     Догляд за напилками. При роботі з напилками слід дотримуватися таких правил:
– оберігати напилки навіть від незначних ударів, які можуть пошкодити зубці; зберігати напилки на дерев’яних підставках у положенні, яке виключає доторкання їх між собою;
– для захисту від корозії не допускати попадання на них вологи; темний колір свідчить, що напилок окислився або погано загартований (нові напилки мають світло-сірий колір);
– оберігати напилки від забруднення мастилом і наждачним пилом; замащені напилки не ріжуть, а ковзають, тому не слід протирати їх рукою, оскільки на руці завжди є жирова плівка; наждачний пил забиває западини зубців, тому напилок погано ріже;
– для захисту від забивання стружкою м’яких і в’язких металів напилки перед роботою натирають крейдою;
– для уникнення передчасного спрацювання напилків перед обпилюванням заготовок, поверхні яких покриті іржею, останню слід видалити механічним способом — за допомогою металевих щіток або спеціальної шліфувальної машинки;
– не оброблювати напилком матеріали, твердість яких така сама, як у напилка, або перевищує її, оскільки це призведе до викришування зубців; при обробці поверхонь з ливарною кіркою або з наклепом слід спочатку зрубати кірку чи наклеп зубилом і лише після цього починати обпилювання;
– застосовувати напилки лише за призначенням;
– новим напилком краще оброблювати спочатку м’які метали, а після деякого затуплення — тверді; це подовжує строк експлуатації напилка;
– періодично очищати напилок від стружки; час від часу постукувати носком напилка об верстак для очищення його від ошурків.

Напилок очищають кордовою щіткою (рис. 1.7.10, а), одна сторона якої (дротяна) служить для видалення частинок металу, що застрягли у западинах насічки, інші (щетинна) — для завершення очищення. Переміщують щітки вздовж насічки.

Рис. 1.7.10. Чищення напилка:
а — кордовою щіткою; б — скребачкою з м’якого металу

У ручку щітки вставлено металевий стрижень з розплющеним кінцем (називається прочисткою); він служить для видалення тих частинок, що залишилися після очищення дротяною щіткою. Якщо немає щіток, то зубці напилка очищають також спеціальними скребками з алюмінію, латуні або іншого м’якого металу (рис. 1.7.10, б). Твердий стальний чи мідний дріт для цього не використовують, оскільки перший псує насічку, а другий обміднює зубці.
Замащені напилки чистять спочатку шматком березового вугілля (вздовж рядів насічки), а потім щіткою. Сильно замащені напилки миють у гасі або бензині.

     Вибір напилка. Для певної роботи вибирають тип напилка, його довжину і номер насічки.
Тип напилка визначається формою оброблюваної поверхні, довжина — її розмірами. Довжина напилка має бути на 150 мм більшою за розмір оброблюваної поверхні. Для обпилювання тонких пластин, припасовувальних і довідних робіт беруть короткі напилки з дрібною насічкою. Коли потрібно зняти великий припуск, працюють напилками завдовжки 300—400 мм з крупною насічкою.
Номер насічки напилка вибирають залежно від виду обробки і розмірів припуску. Для чорнової обробки застосовують драчові напилки з насічкою № 0 11. Ними знімають припуск до 1 мм. Точність обробки такими напилками незначна — 0,1—0,2 мм. Чистову обробку виконують личкувальними напилками з насічками № 2 і 3. На обробку личкувальними напилками залишають припуск до 0,3 мм. Вони забезпечують точність обробки 0,02—0,05 мм. Для завершального обпилювання і доведення поверхні до точності 0,01—0,005 мм беруть бархатні напилки з насічками № 4 і 5. Ними знімають шар металу до 0,01—0,03 мм. Тонкі заготовки зі сталі підвищеної твердості рекомендується обпилювати напилками з насічкою № 2. Коли немає спеціальних напилків, кольорові метали обробляють напилками загального призначення з насічкою № 1. Личкувальні та бархатні напилки для обпилювання кольорових металів непридатні.

     Підготовка до обпилювання та прийоми обпилювання. Контроль обпиляної поверхні
Підготовка поверхні до обпилювання. Заготовку очищають металевими щітками від бруду, мастила, формової землі, окалини, ливарну кірку зрубують зубилом або видаляють старим напилком.
Закріплення заготовки. Оброблювану заготовку затискують у лещатах обпилюваною площиною горизонтально, на 8—10 мм вище рівня губок. Заготовку з обробленими поверхнями закріплюють, надягнувши на губки нагубники з м’якого матеріалу (міді, латуні, алюмінію, м’якої сталі).
Прийоми обпилювання. Положення корпуса вважається правильним, якщо між плечовою і ліктьовою частинами зігнутої у лікті правої руки з напилком, встановленим на губки лещат (вихідне положення), утворюється кут 90° (рис. 1.7.11). При цьому корпус працюючого має бути прямим і повернутим під кутом 45° до лінії осі лещат.
Положення ніг. На початку робочого ходу напилка маса тіла припадає на праву ногу, при натисканні центр ваги переходить на ліву ногу. Цьому відповідає така розстановка ніг: ліву виносять (відводять) уперед у напрямі руху напилка, праву ногу відставляють від лівої на 200—300 мм так, щоб середина її ступні знаходилася навпроти п’яти лівої ноги.
При робочому ході напилка (від себе) основне навантаження припадає на ліву ногу, а при зворотному (холостому) ході — на праву, тому м’язи ніг поперемінно відпочивають.
При знятті товстих шарів металу натискують на напилок з великою силою, тому праву ногу відставляють від лівої назад на півкроку і вона у цьому разі є основною опорою. При слабому натискуванні на напилок, наприклад при доведенні або опорядженні поверхні, стопи ніг розміщують майже поряд. Ці роботи, як точні, частіше виконують сидячи.

Рис. 1.7.11. Положення рук, корпуса і ніг при обпилюванні

Положення рук (хватка напилка) має надзвичайно важливе значення. Слюсар бере у праву руку напилок за рукоятку так, щоб остання впиралася в долоню руки, чотири пальці обхоплювали рукоятку знизу, а великий палець був зверху. Долоню лівої руки накладають дещо впоперек напилка на відстані 20—30 мм від його носка. При цьому пальці мають бути трохи зігнуті, але не звисати; вони не підтримують, а лише притискують напилок. Лікоть лівої руки має бути трохи піднятим; права рука від ліктя до кисті — складати з напилком пряму лінію.
Координація зусиль. При обпилюванні слід дотримувати координації зусиль натискування (балансування). Полягає це у правильному збільшенні натискування правою рукою на напилок під час робочого ходу при одночасному зменшенні натискування лівою рукою. Рух напилка має бути горизонтальним, тому натиск на його рукоятку і носок слід змінювати залежно від положення точки опори напилка на оброблювану поверхню. При робочому русі напилка натиск лівою рукою поступово зменшують. Регулюючи натиск на напилок, намагаються досягти рівної обпиляної поверхні без завалів по краях.
При послабленні натиску правою рукою і посиленні лівою може статися завал поверхні вперед; при посиленні натиску правою рукою та послабленні лівою — завал назад.
Притискувати напилок до оброблюваної поверхні треба при робочому ході (від себе). При зворотному ході не слід відривати напилок від оброблюваної поверхні: він має лише ковзати. Чим грубіша обробка, тим більше потрібне зусилля при робочому ході.
При чистовому обпилюванні натискувати на напилок слід значно менше, ніж при чорновому. При цьому лівою рукою натискують на носок напилка не долонею, а лише великим пальцем.
Обпилювання поверхонь — складний трудомісткий процес. Найчастішим дефектом при обпилюванні поверхонь є відхилення від площинності. Працюючи напилком в одному напрямі, важко дістати плоску і чисту поверхню.
Тому напрям руху напилка, а отже, положення штрихів (слідів напилка) на оброблюваній поверхні слід змінювати, тобто поперемінно з кута в кут.
Спочатку обпилювання виконують зліва направо під кутом 30—40° до осі лещат, потім, не припиняючи роботи, прямим штрихом; завершують обпилювання скісним штрихом під тим самим кутом, але справа наліво (рис. 1.7.12, а). Така зміна напряму руху напилка забезпечує потрібні площинність і шорсткість поверхні.
Контроль обпиляної поверхні. Для контролю обпиляних поверхонь застосовують перевірні лінійки, штангенциркулі, кутники і перевірні плити.
Перевірну лінійку вибирають залежно від довжини перевірюваної поверхні, тобто перевірна лінійка за довжиною має перекривати перевірювану поверхню.
Якість обпилювання поверхні перевірною лінійкою перевіряють на просвіт. Для цього деталь звільняють з лещат і піднімають на рівень очей; перевірну лінійку беруть правою рукою за середину, а потім прикладають її ребром перпендикулярно до перевірюваної поверхні.
Для перевірки поверхні у всіх напрямах лінійку спочатку приставляють до довгої сторони у двох-трьох місцях, потім — до короткої (також у двох-трьох місцях). І, нарешті, по одній та іншій діагоналях.

Рис. 1.7.12. Обпилювання:
а — прямолінійної поверхні; б — криволінійної поверхні

Якщо просвіт між лінійкою і перевірюваною поверхнею вузький і рівномірний, площина оброблена задовільно.
Для уникнення спрацювання лінійку не слід переміщати по поверхні; кожен раз її слід піднімати і переставляти у потрібне положення.
Тоді, коли поверхня має бути обпилена особливо ретельно, точність обпилювання перевіряють за допомогою перевірної плити на фарбу. При цьому на робочу поверхню перевірної плити за допомогою тампона наносять тонкий рівномірний шар барвника (синьки, сажі або сурика, розчиненого у маслі). Потім перевірну плиту накладають на перевірювану поверхню (якщо деталь громіздка), роблять нею кілька кругових рухів, а потім знімають. На недостатньо точно оброблених (виступаючих) місцях залишається барвник. Ці місця обпилюють додатково доти, поки не дістануть поверхню з рівномірними плямами барвника по всій площині.

Паралельність двох поверхонь перевіряють за допомогою штангенциркуля (рис. 1.7.13).

Рис. 1.7.13. Перевірка паралельності обпилених поверхонь штангенциркулем

     Види обпилювання
Обпилювання зовнішніх плоских поверхонь починають з перевірки припуску на обробку, що міг би забезпечити виготовлення деталі відповідно до креслення.
При обпилюванні плоских поверхонь використовують плоскі напилки — драчовий і личкувальний. Спочатку обпилюють одну широку поверхню (вона є базою, тобто вихідною поверхнею для подальшої обробки), потім другу паралельно першій тощо. Прагнуть того, щоб обпилювана поверхня завжди перебувала у горизонтальному положенні. Обпилюють перехресними штрихами. Паралельність сторін перевіряють штангенциркулем, а якість обпилювання — перевірною лінійкою в різних положеннях (уздовж, упоперек, по діагоналі).

Нижче подано послідовність обпилювання поверхонь стальної плитки (рис. 1.7.14) з точністю до 0,5 мм.

Рис. 1.7.14. Поверхні стальної плитки, які мають обпилювати

Cпочатку обпилюють широкі поверхні плитки, для чого:
– затискують плитку у лещатах поверхнею А догори і так, щоб оброблювана поверхня виступала над губками лещат не більше ніж на 4—6 мм;
– обпилюють поверхню А плоским драчовим напилком; обпилюють поверхню А плоским личкувальним напилком, перевіряють її прямолінійність перевірною лінійкою;
– встановлюють плитку в лещатах і затискують поверхнею Б догори; обпилюють поверхню Б плоским драчовим напилком; обпилюють поверхню Б плоским личкувальним напилком; перевіряють її прямолінійність лінійкою, а паралельність поверхні А — штангенциркулем.

Завершивши обробку широких поверхонь, переходять до обпилювання вузьких поверхонь плитки, для чого слід:
– надягнути на губки лещат нагубники і затиснути в лещатах плитку поверхнею 4 догори;
– обпиляти поверхню 4 плоским драчовим напилком; обпиляти поверхню 4 плоским личкувальним напилком; перевірити її прямолінійність лінійкою, а перпендикулярність до поверхні А — косинцем;
– затиснути в лещатах плитку поверхнею 2 догори; обпиляти поверхню 2 плоским драчовим, а потім — личкувальним напилком; перевірити її прямолінійність перевірною лінійкою, паралельність поверхні 4 — штангенциркулем, а перпендикулярність до поверхні А — косинцем;
– затиснути в лещатах плитку поверхнею 1 догори; обпиляти поверхню 1 плоским драчовим напилком за косинцем; обпиляти поверхню 1 плоским личкувальним напилком; косинцем перевірити її перпендикулярність до поверхонь А і 4; затиснути в лещатах плитку поверхнею 5 догори; обпиляти поверхню 3 плоским драчовим напилком; косинцем перевірити її перпендикулярність спочатку до поверхні А, потім — до поверхні 4;
– обпиляти поверхню 3 плоским личкувальним напилком; косинцем перевірити її перпендикулярність до інших поверхонь;
– зняти задирки зі всіх ребер плитки;
– остаточно перевірити всі розміри та якість обробки плитки лінійкою, косинцем, штангенциркулем.

Лекальні лінійки служать для перевірки прямолінійності обпилених поверхонь на просвіт і на фарбу. При перевірці прямолінійності на просвіт лекальну лінійку накладають на контрольовану поверхню (рис. 1.7.15, а) і за розміром світлової щілини (рис. 1.7.15, б) встановлюють, у яких місцях є нерівності та їх розміри.

Рис. 1.7.15. Перевірка прямолінійності обпилених поверхонь:
а — накладання лекальної лінійки на контрольовану поверхню; б — способи перевірки на просвіт

Для перевірки прямолінійності на фарбу на контрольовану поверхню наносять тонкий шар синьки або сажі, розчиненої у мінеральному маслі, потім накладають лінійку і ледь притирають її до контрольованої поверхні, в результаті чого у місцях великих виступів фарба знімається.
Обпилювання поверхонь косинців, розміщених під прямим кутом, пов’язане з підгонкою внутрішнього кута, що зумовлює певні труднощі. Обравши одну з поверхонь за базову (зазвичай обирають більшу), обпилюють її начисто, а потім обробляють іншу поверхню під прямим кутом до базової (рис. 1.7.16).
Правильність обпилювання другої поверхні перевіряють перевіреним косинцем, одну полицю якого прикладають до базової поверхні.
Обпилювання поверхонь по внутрішньому прямому куту здійснюють так, щоб до іншої поверхні було звернено ребро напилка, на якому немає насічки.
Нижче наведено послідовність обробки поверхонь, спряжених під кутом 90°, тобто послідовність виготовлення косинця 90°:
– закріпити заготовку косинця в лещатах і дерев’яному бруску;
– обпиляти послідовно широкі поверхні спочатку плоским драчовим, а потім — плоским личкувальним напилком;
перевірити якість обпилювання перевірною лінійкою, паралельність поверхонь — кронциркулем, а товщину — штангенциркулем;
– замінити дерев’яний брусок нагубниками, затиснути косинець обпиленими поверхнями й обпиляти послідовно вузькі поверхні косинця під кутом 90°; для забезпечення точності обробки спочатку слід обробити вузьку поверхню, щоб мати прямий кут між нею і широкими поверхнями; потім у такій самій послідовності обробити вузьку поверхню, перевіряючи її косинцем відносно поверхні;
– у вершині внутрішнього кута просвердлити отвір Ø 3 мм, а потім ножівкою зробити проріз до нього завширшки 1 мм для виходу інструмента й запобігання розколин при загартуванні;
обпиляти послідовно внутрішні вузькі поверхні під кутом 90°, витримуючи при цьому паралельність поверхонь;
– обпиляти послідовно торцеві поверхні;
– зняти задирки з вузьких поверхонь;
– відшліфувати наждачним папером усі поверхні косинця; на відшліфованих поверхнях не має бути подряпин і рисок.

Рис. 1.7.16. Обпилювання косинця

Наведена послідовність обробки косинця забезпечує площинність кожної поверхні та перпендикулярність ребер між собою і до поверхонь.
Обпилювання кінця стрижня на квадрат починають з обпилювання грані (рис. 1.7.17), розмір перевіряють штангенциркулем. Потім обпилюють грань під кутом 90°.

Рис. 1.7.17. Обпилювання кінця стрижня на квадрат, шестигранник, шістнадцятигранник

Обпилювання циліндричних заготовок. Циліндричний стрижень спочатку обпилюють на квадрат, у розмір сторін якого має входити припуск на наступну обробку. Потім у квадрата обпилюють кути і дістають шестигранник, з якого обпилюванням виготовляють шістнадцятигранник; у процесі подальшої обробки дістають циліндричний стрижень потрібного діаметра. Щоб дістати чотири і вісім граней, шар металу знімають драчовим напилком, а шістнадцятигранник обпилюють личкувальним напилком. Контроль обробки здійснюють штангенциркулем у кількох місцях.
Обпилювання ввігнутих і опуклих (криволінійних) поверхонь. Багато деталей машин мають опуклу або ввігнуту форму. При обпилюванні та розпилюванні криволінійних поверхонь вибирають найраціональніший спосіб видалення зайвого металу.
В одному випадку потрібне попереднє випилювання ножівкою, в іншому — висвердлювання, у третьому — вирубування тощо. Надто великий припуск на обпилювання веде до великих витрат часу на обробку, а надто малий часто призводить до браку деталі.
Обпилювання ввігнутих поверхонь. Спочатку на заготовці розмічають потрібні контури деталі. Значну частину металу в даному випадку можна зняти вирізуванням ножівкою, надавши западині в заготовці форму трикутника, або висвердлюванням. Потім напилком обпилюють грані, а півкруглим драчовим напилком спилюють виступи до нанесеної риски. Профіль перерізу круглого або півкруглого напилка вибирають таким, щоб його радіус був меншим, ніж радіус обпилюваної поверхні.
Не доходячи до риски приблизно на 0,3—0,5 мм, драчовий напилок замінюють личкувальним. Правильність форми розпилювання перевіряють за шаблоном на просвіт, а перпендикулярність обпиляної поверхні до торця заготовки — косинцем.
Обпилювання опуклих поверхонь показано на рис. 1.7.18, б. Після розмічання ножівкою зрізують кути заготовки і вона набуває потрібної форми. Потім за допомогою драчового напилка знімають шар металу, не доходячи до риски на 0,8—1 мм, після чого личкувальним напилком остаточно обережно знімають шар металу, що залишився за рискою.

Рис. 1.7.18. Обпилювання ввігнутих (а) та опуклих (б) поверхонь

Виготовлення шпонок. Призматичну шпонку (рис. 1.7.19, а—в) виготовляють, виконуючи такі операції:
– вимірюють на стальній смузі й відрізують ножівкою заготовку потрібної довжини для шпонки згідно з кресленням;
– обпилюють начисто площину А, потім розмічають і обпилюють поверхні 1 і 2; перпендикулярність перевіряють косинцем;
– розмічають поверхні 3 і 4 згідно з кресленням (довжину, ширину, радіуси заокруглення);
– обпилюють поверхні 3 і 4, перевіряючи розмір штангенциркулем, а перпендикулярність поверхонь — косинцем;
– обпилюванням підганяють шпонку до відповідного паза; шпонка має входити у паз без натискування, легко і сідати щільно, без хитання;
– обпилюють поверхню Б по висоті, витримуючи заданий розмір 16 мм.
Обпилювання тонких пластинок звичайними прийомами недоцільне, оскільки при робочому ході напилка пластинка вигинається і виникають «завали». Не рекомендується для обпилювання тонких пластинок затискувати їх між двома дерев’яними брусками (планками), оскільки при цьому насічка напилка швидко забивається деревною та металевою стружкою і його доводиться часто чистити.

Рис. 1.7.19. Виготовлення призматичної шпонки:
а — заготовка; б — розмітка; в — готова шпонка

З метою підвищення продуктивності праці при обпилюванні тонких пластинок доцільно з’єднувати (склеювати) 3—10 таких пластинок у пакети. Прийоми обпилювання вузьких поверхонь у пакеті ті самі, що й при обпилюванні плоских поверхонь. Для з’єднання тонких пластинок можна використовувати спеціальні пристрої, до яких належать розсувні рамки, намітки, копіри (кондуктори) тощо.
Обпилювання у розсувних рамках. Найпростіший пристрій — це металева рамка (рис. 1.7.20), лицьова сторона якої ретельно оброблена і загартована до високої твердості. Оброблювану пластину закладають по рисці в рамку і затискують болтами. Потім рамку затискують у лещатах і обробляють доти, поки напилок не торкнеться верхньої площини рамки. Оскільки ця площина має велику точність, обпилювана площина не потребує додаткової перевірки за допомогою лінійки.

Рис. 1.7.20. Обпилювання у розсувних рамках

Обпилювання в універсальній намітці. Універсальна намітка (паралелі) складається з двох брусків (рис. 1.7.21) прямокутного перерізу, з’єднаних між собою двома напрямними планками. Один з брусків жорстко з’єднаний з напрямними планками, а другий може пересуватися вздовж них паралельно нерухомому бруску.

Рис. 1.7.21. Обпилювання в універсальній намітці

Спочатку в слюсарних лещатах встановлюють розсувну рамку, а потім заготовку. Після суміщення розмічальної лінії з верхньою площиною рамки заготовку разом з планками затискують у лещатах і обпилюють.
Обпилювання у плоскопаралельних намітках. Найпоширеніші плоскопаралельні намітки, що мають точно оброблені площини і виступ, які дають змогу обробляти поверхні, розміщені під прямим кутом, без контролю косинцем під час обпилювання. На опорній площині намітки є кілька різьбових отворів. За допомогою гвинтів до цієї площини можна прикріпити напрямні лінійки або косинець, що дає змогу обпилювати деталі під заданим кутом.
Обпилювання за копіром (кондуктором). Найпродуктивнішим є обпилювання заготовок, що мають криволінійний профіль, за копіром (рис. 1.7.22). Копір — це пристрій, робочі поверхні якого оброблені відповідно до контуру оброблюваної деталі з точністю від 0,05 до 0,1 мм, загартовані й відшліфовані.

Рис. 1.7.23. Обробка начисто обпиляної поверхні:
а — напилок зі шліфувальною шкуркою і робота ним; б — зачищення ввігнутої поверхні

Механізація обпилювальних робіт

Механізація обпилювальних робіт — один з напрямів підвищення продуктивності праці та культури виробництва. Механізація здійснюється переважно застосуванням ручного електричного та пневматичного інструмента, а також обпилювальних машинок і верстатів.
Остаточну обробку здійснюють шліфувальними шкурками за допомогою спеціальних ручних механізованих інструментів (дискових шліфувальних машинок), ручними, механізованими інструментами з абразивними стрічками або на спеціальних стрічково-шліфувальних верстатах.
Універсальні переносні машинки служать для зачищання та полірування обпиляних поверхонь шліфувальними шкурками.
Шліфувальну шкурку склеюють у вигляді кілець і закріплюють на еластичній основі спеціальних розсувних головок, які встановлюють на робочих кінцях шпинделів універсальних електричних і пневматичних машинок.
Для закріплення шкурки у торцевій частині оправки з інструментальної сталі прорізують шліц, у який вводять кінець полотна шкурки. Потім шкурку намотують на оправку, після 1,5—2 обертів кінець шкурки завертають і хвостовиком напилка притискують до торця оправки. Таким чином шкурка буде надійно закріплена на оправці.
Електричний напилок (рис. 1.7.24) призначений для виконання різноманітних слюсарних і складальних робіт.
Напилок працює таким чином. Натискаючи на кнопку, вмикають електродвигун. Обертання ротора електродвигуна через зубчасту пару передається колінчастому валу, на кривошипну шийку якого насаджено шатун. При обертанні вала шатун дістає зворотно-поступальний рух, який передається через шток напилку, закріпленому в патроні.

Рис. 1.7.24. Електричний напилок

Особливістю цього напилка є те, що його приводний механізм виготовлений з двома шатунами, один з яких з’єднаний шарнірно з напилком, а інший — з балансиром, причому кривошип колінчастого вала приводу розміщено так, що поступальному переміщенню напилка в одному напрямі відповідає переміщення балансира у зворотному. Завдяки такій конструкції досягається взаємне погашення інерційних сил, викликаних зворотно-поступальним рухом напилка і балансира, та подолання вібрації інструмента при його роботі.
Використання електронапилка підвищує продуктивність праці приблизно в п’ять разів порівняно з продуктивністю при використанні ручного.

Широко застосовуються механізовані ручні обпилювальні машинки з інструментами, що обертаються, типу дрібних фрез 1,5—25 мм.

Рис. 1.7.25. Універсальна шліфувальна машинка

Універсальна шліфувальна машинка з гнучким валом і прямою шліфувальною головкою, що працює від асинхронного трифазного електродвигуна (рис. 1.7.25), має шпиндель, до якого прикріплюють гнучкий вал з державкою для закріплення робочого інструмента. Машинка має змінні прямі й кутові головки. Змінні державки дають змогу здійснювати обпилювання та шліфування у важкодоступних місцях і під різними кутами.
Подібної конструкції машинки можуть бути й підвісними (рис. 1.7.26), що зручно для використання їх на робочому місці слюсаря.
Обпилювальні верстати. Застосовують два типи обпилювальних верстатів — зі зворотно-поступальним та обертальним рухом, найчастіше з гнучким валом (верстати типу ОЗВ). На верстатах першого типу використовують напилки різного профілю з великою й дрібною насічкою.
В обпилювальних верстатах для обробки загартованих деталей (штампів тощо) застосовують спеціальний алмазний інструмент.
Верстати з гнучким валом та напилками, що обертаються, особливо зручні при виготовленні штампів, прес-форм, металевих моделей тощо. Обпилювальні верстати бувають пересувні й стаціонарні.
Пересувний обпилювально-зачисний верстат ОЗВ (рис. 1.7.27) має стояк з вилкою, у якій закріплено електродвигун з кнопковим пультом. Шарніри дають змогу повертати електродвигун з укріпленою на ньому головкою у зручне для роботи положення. Інструмент закріплюють у патроні, змонтованому на кінці гнучкого вала. Він дістає обертальний рух.
Верстат ОЗВ має такі пристрої: інструментотримач № 1 зі змінними цангами для закріплення інструмента з хвостовиком Ø 6, 8 і 10 мм; інструментотримач № 2 для закріплення інструмента з конусним хвостовиком № 0 і 1; полірувальну головку, призначену для шліфування, полірування (рис. 1.7.28) і зняття задирок; пістолет, який перетворює обертальний рух гнучкого вала в поступальний рух інструмента; напилок і ножівкове полотно; абразивний брусок або шабер. До верстата ОЗВ додають великі напилки, пальцьові фрези, абразивні шліфувальні головки 8—42 мм, повстяні, гумові та інші полірувальні головки 6—35 мм; свердла, розвертки, зенківки тощо.

Рис. 1.7.26. Обпилювально-зачисна підвісна машинка:
1 — робочий інструмент; 2 — тримач для інструмента; 3 — електродвигун; 4 — гнучкий вал

Рис. 1.7.27. Пересувний обпилювально-зачисний верстат ОЗВ

Рис. 1.7.28. Робота полірувальною головкою

Верстат ОЗВ у нормальному виконанні має чотири частоти обертання інструмента — від 760 до 3600 хв–1. Потужність електродвигуна 0,52 кВт, частота обертання 1405 хв–1.
Стаціонарний обпилювально-зачисний верстат (рис. 1.7.29) має станину, на якій закріплено стояк з нижнім, верхнім кронштейнами і штоком. Ступінчастий шків (закритий кожухом) дає змогу регулювати швидкість руху напилка. Оброблювану деталь закріплюють на поворотному столі. Встановлення стола на потрібний кут досягається за допомогою гвинта.
Хвостовик напилка закріплюють гвинтом у верхньому кронштейні і верхній кронштейн опускають; при цьому нижній кінець напилка має увійти в конусне заглиблення нижнього кронштейна.
Правильність встановлення напилка між верхнім і нижнім кронштейнами перевіряють косинцем. У вертикальне положення напилок встановлюють за допомогою гвинтів, що є у верхньому кронштейні. Пуск і зупинку верстата здійснюють натискуванням на педаль.

Рис. 1.7.29. Стаціонарний обпилювально-зачисний верстат

При обробці деталей, які не потребують високої точності, ці верстати забезпечують підвищення продуктивності праці у 4—5 разів порівняно з ручною обробкою. На них можна обробляти деталі різної форми — круглі, тригранні, квадратні тощо, а також поверхні, розміщені під різними кутами. Напилки до верстата бувають різних перерізів з конічним загостренням на кінці.
Стаціонарними обпилювальними верстатами не можна обробляти у важкодоступних місцях. Тоді застосовують переносні електричні та пневматичні машинки.
Стрічково- та плоскошліфувальні верстати. Шліфування абразивною стрічкою. Обробка здійснюється абразивними стрічками, що мають паперову або тканинну основу, на тваринних або синтетичних клеях.
Шліфування здійснюється або при вільному натягуванні стрічки, або притисканням її контактним роликом, чи підкладною плитою. Найпоширеніші контактні ролики, покриті гумою або полімерами. При підвищенні твердості контактного ролика інтенсивність знімання металу збільшується, а шорсткість обробленої поверхні погіршується. Тверді контактні ролики застосовують для попередньої обробки, м’які — для остаточної.
Периферія контактного ролика може мати гладеньку або переривчасту (рифлену) поверхню. Наявність рифленої поверхні підвищує різальну властивість стрічки, а отже, і зняття металу стрічками. Наявність на поверхні обода рифлень, що утворюють на робочій поверхні стрічки кишені для збирання металевого пилу і відходів шліфування, сприяє збільшенню терміну служби стрічки.

Переваги шліфування абразивною стрічкою:
– підвищене зняття металу завдяки більшій різальній поверхні стрічки і вільному різанню;
– проста й недорога конструкція верстата й інструмента;
– незначні витрати часу на заміну стрічки;
– безпека роботи на таких верстатах;
– можливість варіювання різальними властивостями стрічки підбором твердості або форми контактного ролика.

Стрічково-шліфувальний верстат. На рис. 1.7.30 наведено принципову схему верстата з нескінченною абразивною стрічкою, в якому обертання від електродвигуна 1 пасовою передачею 2 передається валику з ведучим роликом. Нескінченна абразивна стрічка 4, до якої притискується деталь 5, проходить через ролик 3, ведений 6 і натяжний 7 ролики

Рис. 1.7.30. Стрічково-шліфувальний верстат:
1 — електродвигун; 2 — пасова передача; 3 — ролик; 4 — нескінченна абразивна стрічка; 5 — деталь; 6 — ведений ролик; 7 — натяжний ролик

Дефекти. Найчастішими дефектами при обпилюванні є такі:
– нерівності поверхонь (горби) і завали країв заготовки як результат невміння користуватися напилком;
– вм’ятини або пошкодження поверхні заготовки у результаті неправильного затискування її у лещатах;
– неточність розмірів обпиляної заготовки внаслідок неправильного розмічання, зняття надто великого або малого шару металу, а також неправильності вимірювання або неточності вимірювального інструмента;
– задири, подряпини на поверхні деталі, що виникають у результаті недбалої роботи і застосування неправильно дібраного напилка.

Безпека праці. При обпилювальних роботах слід виконувати такі вимоги безпеки:
– при обпилюванні заготовок з гострими краями не можна підгинати пальці лівої руки під напилок при зворотному ході;
– стружку, що утворюється в процесі обпилювання, слід змітати з верстата волосяною щіткою; категорично заборонено скидати стружку голими руками, здувати її або видаляти стиснутим повітрям;
– при роботі слід користуватися лише напилками з міцно насадженими рукоятками; забороняється працювати напилками

без рукояток або напилками з надтріснутими, розколотими рукоятками.

 Тема № 7.Розпилювання та припасування

 Пригінкою називається обробка однієї деталі за іншою з метою виконання з’єднання. Для пригінки потрібно, щоб одна з деталей була цілком готовою — за нею ведуть пригінку. Ця операція широко застосовується при ремонтних роботах, а також при складанні одиничних виробів. Пригінка напилком — одна з найскладніших у роботі слюсаря, оскільки обробку доводиться вести у важкодоступних місцях. Цю операцію виконують борнапилками, шліфувальними борголовками, застосовуючи обпилювально-зачисні верстати.
При пригінці вкладиша за готовим отвором робота зводиться до звичайного обпилювання. При пригінці за більшим числом поверхонь спочатку обробляють дві спряжені базові сторони, потім пригаляють дві інші до одержання потрібного спряження. Деталі мають входити одна в одну без хитання, вільно. Якщо виріб на просвіт не проглядається, то припилюють за фарбою.
Інколи на поверхнях, що приганяються, і без фарби можна помітити сліди від тертя однієї поверхні об іншу. Сліди, які мають вигляд блискучих плям («світлячки»), свідчать про те, що це місце заважає руху однієї деталі по іншій. Ці місця (виступи) оброблюють, домагаючись, щоб не було блиску або рівномірного блиску по всій поверхні.
При будь-яких приганяльних роботах не можна залишати гострих ребер і задирок на деталях, їх потрібно згладжувати личкувальним напилком. Наскільки добре згладжено ребро, можна визначити, проводячи по ньому пальцем.
Припасуванням називається точна взаємна пригінка з’єднуваних деталей без зазорів при будь-яких перекантовках. Припасування відзначається високою точністю обробки, що потрібно для беззазорного спряження деталей (світлова щілина більш як 0,002 мм проглядається).
Припасовують як замкнуті, так і напівзамкнуті контури. З двох деталей, що припасовуються, отвір прийнято називати проймою, а деталь, яка входить у пройму, — вкладишем.
Пройми бувають відкритими (рис. 1.8.26) і замкнутими. Виконується припасування напилками з дрібною і дуже дрібною насічкою — № 2, 3, 4 і 5, а також абразивними порошками та пастами.

Рис. 1.8.26. Припасування:
а — пройма; б — вкладиш; в — обпилювання; г — перевірка вкладишем

 

     При виготовленні й припасуванні шаблонів з півкруглими зовнішніми й внутрішніми контурами спочатку виготовляють деталь з внутрішнім контуром — пройму (рис. 1.8.26, а). До обробленої пройми підганяють (припасовують) вкладиш (рис. 1.8.26, б).

 

При обробці пройми спочатку точно обпилюють широкі площини як базові поверхні, потім начорно — ребра (вузькі грані) 1, 2, 3 і 4, після чого розмічають циркулем півколо, вирізують його ножівкою (показано штрихом на рисунку), здійснюють точне обпилювання півкруглої виїмки (рис. 1.8.26, в) і перевіряють точність обробки вкладишем, а також симетричність по відношенню до осі (за допомогою штангенциркуля).

При обробці вкладиша спочатку обпилюють широкі поверхні, а потім ребра 1, 2, 3. Далі розмічають і вирізують ножівкою кути. Після цього здійснюють точне обпилювання й припасування ребер 5 і 6. Потім виконують точне обпилювання і припасування вкладиша до пройми. Точність припасування вважається достатньою, якщо вкладиш входить у пройму без перекосу, хитання й просвітів (рис. 1.8.26, г).

При виготовленні й припасуванні косокутних вкладишів у пройми типу «ластівчин хвіст» спочатку обробляють вкладиш (обробка і перевірка його простіша). Обробку провадять у такому порядку. Спочатку точно обпилюють широкі площини як базові поверхні, а потім усі чотири вузькі грані (ребра). Далі розмічають гострі кути, вирізують їх ножівкою і точно обпилюють. Гострий кут (60°) заміряють кутовим шаблоном.
Пройму обробляють у такому порядку. Спочатку точно обпилюють широкі площини, а потім усі чотири ребра.
Далі здійснюють розмітку, вирізують ножівкою паз (рис. 1.8.26) та обпилюють ребра. Спочатку ширину паза роблять меншою за потрібну на 0,05—0,1 мм при збереженні строгої симетричності бокових ребер паза щодо осі пройми (глибину паза виконують одразу точно до розміру). Потім при припасуванні вкладиша і пройми ширина паза дістає точний розмір за формою виступу вкладиша. Точність припасування вважається достатньою, якщо вкладиш входить у пройму туго від руки без просвіту, хитання і перекосів.
Ручне розпилювання, пригінка й припасування — дуже трудомісткі операції. У сучасних умовах ці операції виконують з використанням металорізального обладнання загального й спеціального призначення, при якому роль слюсаря зводиться до керування машинами й контролю розмірів.
Криволінійні й фасонні деталі обробляють на шліфувальних верстатах спеціальними профільованими абразивними кругами. Широко застосовуються також електроіскрові, хімічні й інші методи обробки, які виключають додаткову роботу з опорядження вручну.
Однак при виконанні слюсарно-складальних ремонтних робіт, а також при остаточній обробці деталей, виготовлених штампуванням, виконувати ці роботи доводиться вручну.
Застосуванням спеціальних інструментів і пристроїв досягають підвищення продуктивності розпилювання і припасування. До таких інструментів і пристроїв належать ручні напилки зі змінними пластинками, напилки з дроту, покриті алмазним дрібняком, обпилювальні призми, обпилювальні намітки тощо.

 Тема № 8. Свердління

        При обох способах свердло не відхиляється — воно добре центрується. Вимірювати глибину свердління легше при другому способі, оскільки глибиномір упирається в дно отвору.
Свердління точних отворів. Щоб дістати точні отвори, свердління здійснюють за два робочих ходи. При першому робочому ході свердлять свердлом, діаметр якого на 1—3 мм менший за діаметр отвору, що запобігає шкідливому впливу перемички. Після цього отвір свердлять за розміром. Свердло має бути добре заточене.
Для виготовлення чистіших отворів свердлять з малою автоматичною подачею при достатньому охолодженні й безперервному відведенні стружки.
Свердління отворів невеликих діаметрів здійснюють на верстатах підвищеної точності з відповідними подачами, а також ультразвуковим або електроіскровим способом.
Свердління отворів великих діаметрів здійснюють розсвердлюванням просвердлених отворів. Однак отвори, що дістали відливкою, штампуванням чи іншими подібними методами, розсвердлювати не рекомендується, оскільки свердло сильно відхиляється внаслідок незбігання центру отвору з віссю свердла.
Кільцеве свердління дає змогу на верстатах виготовляти отвори 50 мм і більше, не застосовуючи розсвердлювання. Кільцеве свердління здійснюють за допомогою різцевих головок, що мають порожнистий корпус із закріпленими на ньому різцями, розміщеними діаметрально й рівномірно по колу. Число різців кратне — від 6 до 12 для головок 30—150 мм.
Свердління глибоких отворів. Глибоким свердлінням називають свердління отворів на глибину, яка перевищує діаметр свердла у п’ять разів і більше. Залежно від технології розрізняють суцільне й кільцеве свердління.
Свердління спіральним свердлом здійснюють, надсвердлюючи отвір коротким свердлом, а потім нормальним свердлом свердлять його на повну глибину.
Просвердлюючи глибокий отвір, періодично виводять з нього свердла, не зупиняючи верстат, і видаляють з канавок стружку, що накопичилася. Довжина свердла має відповідати глибині свердління.

 

Виготовлення глибоких отворів обробкою спіральними свердлами забезпечується:
– попереднім засвердлюванням (центруванням) отвору жорстким укороченим свердлом, яке дає змогу правильніше   спрямувати довге свердло в період врізування у метал;
– свердлінням отвору двома свердлами — спочатку коротким, а потім довгим (перше свердління — на глибину до п’яти діаметрів свердла);
– застосуванням напрямних кондукторних втулок;
– застосуванням спіральних свердел із внутрішнім підведенням охолодної рідини.

Свердлити отвори великої глибини з двох сторін не рекомендується.

     Безпека праці. При роботі на свердлильному верстаті слід дотримуватися таких правил безпеки:
– правильно встановлювати, надійно закріплювати заготовки на столі верстата і не притримувати їх руками у процесі обробки;
– не залишати ключ у свердлильному патроні після зміни різального інструмента;
– пуск верстата здійснювати, лише при твердій впевненості у безпеці роботи;
– стежити за роботою насоса й кількістю охолодної рідини, що надходить до місця обробки;
– не братися за різальний інструмент і шпиндель, що обертаються;
– не виймати рукою зламаних різальних інструментів з отвору, користуватися для цього спеціальними пристроями;
– не натискати сильно на важіль подачі при свердлінні заготовок за робочий хід (особливо свердлами малого діаметра);
– при заміні патрона або свердла підкладати дерев’яну підкладку на стіл верстата під шпиндель;
– при видаленні свердлильного патрона, свердла або перехідної втулки зі шпинделя користуватися спеціальним ключем або клином;
– постійно стежити за справністю різального інструмента й пристроїв для закріплення заготовок та інструментів;
– не передавати й не приймати будь-яких предметів через працюючий верстат;
– не працювати на верстаті в рукавицях;
– не обпиратися на верстат під час його роботи.

     Обов’язково зупиняти верстат у випадках:
– відходу від нього навіть на короткий час;
– припинення роботи;
– виявлення пошкоджень у верстаті, приналежностях, пристроях і різальному інструменті;
– змащення верстата;
– встановлення або заміни різального інструмента, пристроїв, при належностей тощо;
– прибирання верстата, робочого місця та інструмента, патрона й заготовки.

Шабрування

Загальні відомості. Шабери

Шабруванням називається операція зняття (зіскоблювання) з поверхонь деталей дуже тонких частинок металу спеціальним різальним інструментом — шабером.
Мета шабрування — забезпечення щільного прилягання спряжуваних поверхонь і герметичності (непроникності) з’єднання. Шабруванням обробляють прямолінійні й криволінійні поверхні вручну або на верстатах.

За один робочий хід шабером знімається шар металу завтовшки 0,005—0,07 мм. Шабруванням досягається висока точність (до 30 несучих плям у квадраті 25 × 25 мм) і шорсткість поверхні не більш як на 0,32. Його широко застосовують в інструментальному виробництві як завершальний процес обробки незагартованих поверхонь.

Шабери — металеві стержні різноманітної форми з різальними кромками. Виготовляють їх з інструментальних вуглецевих сталей У10, У12А. Різальний кінець шабера загартовують без відпуску до твердості 64—66 НКС4.

За формою різальної частини шабери поділяють на плоскі, тригранні, фасонні; за кількістю різальних кінців (граней) — на однобічні та двобічні; за конструкцією — на суцільні й зі вставними пластинками.

Плоскі шабери застосовують для шабрування плоских поверхонь — відкритих пазів, канавок та ін. Вони можуть бути однобічними (рис. 1.8.28, а) та двобічними (рис. 1.8.28, б). Найраціональнішою є опукла форма леза, окреслена дугою радіусом 30—40 мм для півчистового шабрування і 40—55 мм для чистового.

Загострення та доведення плоских шаберів

Загострення. Часто кут загострення різальної частини шабера для сталі приймають рівним 75—90°. Такий кут загострення забезпечує найлегше зняття металу, оскільки шабер не врізується в нього. Проте в деяких випадках значення кутів вибирають залежно від характеру роботи, твердості оброблюваного металу і форми шабера.

На рис. 1.8.30, а подано кути загострення шабера для обробки чавуну й бронзи, на рис. 1.8.30, б — для обробки сталі. Загострення шабера під кутом 35—40° (рис. 1.8.30, в) для чорнового шабрування м’яких металів дає змогу збільшити товщину стружки до 0,01 мм замість 0,001 мм.

Затуплені шабери загострюють на загострювальному верстаті з охолодженням, на корундовому крузі.

При визначенні нерівностей на поверхнях важких деталей, які не знімаються з місця, пофарбований перевірочний інструмент — плиту або лінійку — переміщують по контрольованих поверхнях.

Легкі деталі при шабруванні встановлюють на слюсарному верстаку, а великі й важкі — на козлах.

Прийоми шабрування. Процес шабрування полягає у поступовому знятті металу з ділянок, де є сірі плями. Правою рукою шабер тримають за рукоятку, а лівою натискують на кінець шабера. До оброблюваної поверхні шабер встановлюють під кутом 25—30°; різальна кромка має знаходитися на пофарбованій поверхні. Метал знімають скоблінням. Робочим ходом при шабруванні є рух вперед, тобто «від себе», а при роботі плоским шабером з відігнутим вниз кінцем — рух назад, тобто «на себе». При холостому ході шабер піднімають.

Прийом шабрування «від себе» має такі недоліки:
– шабер недостатньо стійкий при робочому ході, внаслідок чого стружка неоднакова в перерізі, поверхня виходить нерівною й рваною;
– у кінці кожного руху шабер залишає задирки, які доводиться знімати додатково.

Прийом шабрування «на себе» розроблений Баришниковим. Шабер беруть за середню частину (стрижень) обома руками (в обхват) і встановлюють лезо до оброблюваної поверхні під кутом 60—75°, а не 25—30°, як при шабруванні «від себе». Верхня частина шабера, що закінчується дерев’яною рукояткою, впирається у плече працюючого. Робочий рух шабера здійснюється «на себе». При такому методі шабрування значно підвищується якість оброблюваної поверхні, оскільки повністю виключається «подрібнення», що часто спостерігається при шабруванні «від себе». Це пояснюється тим, що внаслідок збільшення довжини (до 450—500 мм) шабер при шабруванні «на себе» пружинить, завдяки чому лезо його плавно врізується в метал і плавно виходить із зони різання.

Переваги цього прийому шабрування:
– збільшена довжина шабера дозволяє використовувати, крім рук, також і плече працюючого, шабер стає стійкішим, окрім того, довгий шабер пружинить, тому різальна частина його врізується в метал і виходить з нього плавно: поверхня при цьому виходить рівнішою, без розривів і в кінці штриха не залишається задирок;
– прийом шабрування «на себе» в 1,5—2 рази продуктивніший за шабрування «від себе».

Механізація шабрування
Процес шабрування потребує значних фізичних зусиль, дуже трудомісткий й подовжує цикл виробництва, тому механізація шабрування є одним із шляхів підвищення продуктивності праці.

Пневматичні шабери служать для грубого, чистового й точного шабрування стальних і чавунних поверхонь. Застосовують їх як засіб механізації трудомісткої праці при шабруванні напрямних ковзання свердлильних верстатів у важкому машинобудуванні, контрольних притиральних плит тощо.

Заміна шабрування іншими видами обробки
Найефективнішим шляхом підвищення продуктивності є заміна шабрування тонким струганням, шліфуванням тощо.

Тонке стругання замість шабрування застосовують на багатьох машинобудівних заводах при обробці напрямних, у тому числі базових деталей великих і важких верстатів. Особливо економічно вигідно це при струганні довгих плоских поверхонь. Час обробки при струганні скорочується порівняно з шабруванням у десятки разів.

Шліфування замість шабрування виконують різними способами на спеціальних верстатах, на поздовжньо-стругальних верстатах спеціальними головками і за допомогою універсальних переносних пристроїв, які закріплюються безпосередньо на великих деталях.

Одним з методів ППД є вібраційне обкатування. Сутність його полягає у пластичному деформуванні поверхні кулею під дією певного зусилля. Кулі, крім основного руху подачі, додатково, надають зворотно-поступального руху вздовж або перпендикулярно до осі деталі. На обробленій поверхні утворюється мікрорельєф у вигляді безперервних канавок, які мають форму синусоїди, накладеної на гвинтову лінію.

Дефекти. Найпоширеніші при шабруванні дефекти, причини їх виникнення і способи запобігання подано в табл. 8.5.

Безпека праці. При шабруванні слід дотримуватися таких вимог безпеки:
– оброблювана деталь має бути надійно встановлена і міцно закріплена;
– не допускається робота несправними шаберами (без рукояток або з рукоятками, що мають розколини);
– при виконанні робіт шліфувальними головками дотримуватися правил електробезпеки.

Притирання

Загальні відомості.

Притиранням називається обробка деталей, що працюють у парі, для забезпечення контакту їх робочих поверхонь.

Доведення — це чистова обробка деталей з метою одержання точних розмірів і малої шорсткості поверхонь.
Притирання й доведення здійснюють абразивними порошками або пастами, які наносять або на оброблювані поверхні, або на спеціальний інструмент — притир.
Припуск на притирання становить 0,01—0,02 мм, на доведення — 0,001—0,0025 мм. Точність притирання — 0,001—0,002 мм. Доведення забезпечує точність за 5—6-м квалітетами і шорсткість поверхні до Rа = 0,05.
У машинобудуванні притирають гідравлічні пари, пробки й корпуси кранів, клапани та їх сідла у двигунах внутрішнього згоряння, робочі поверхні вимірювальних інструментів тощо.
Оброблені доведенням поверхні добре чинять опір спрацьованості та корозії, що дуже важливо при експлуатації вимірювальних та перевірочних інструментів і дуже точних деталей.

Притиральні матеріали. Абразивні матеріали (абразиви) — це дрібнозернисті кристалічні порошкоподібні, а також масивні тверді тіла, застосовувані для механічної обробки різних мате ріалів.

Абразиви поділяють на природні й штучні. Розрізняють також тверді абразивні матеріали, твердість яких більша за твердість загартованої сталі, й м’які, що мають меншу твердість.
До твердих природних абразивних матеріалів належать мінерали, що містять оксид алюмінію (природний корунд, наждак) та оксид кремнію (кварц, кремінь, алмаз).
Алмазні пасти (пасти з природних і синтетичних алмазних порошків) набули широкого застосування. Алмазні пасти Інституту надтвердих сплавів, що випускаються дванадцяти зернистостей, умовно поділяють на чотири групи — велику, середню, дрібну і тонку. Пасти кожної групи мають свій колір: великої — червоний (А, АП80, АП60); середньої — зелений (АП40, АП28, АП20); дрібної — блакитний (АП14, АП10 і АП7); тонкої — жовтий (АП5, АП3 і АП1).
Окрім того, в межах кожної групи пасту найбільшої зернистості позначають чорною смужкою, середньої — сірою, а дрібної — білою (цими кольорами фарбують тюбики й упаковку пасти).
Алмазні пасти випускають світлого кольору для того, щоб за його зміною можна було судити про зняття оброблюваного матеріалу. При правильному виборі притира й пасти після нетривалої роботи алмазна паста набуває темного кольору. Це є свідченням безперервного зняття матеріалу.

Змащувальні матеріали для притирання й доведення сприяють прискоренню цих процесів, зменшують шорсткість, а також охолоджують поверхню деталі. Найчастіше як змащувальні матеріали застосовують змащувально-охолодні рідини — гас, бензин, легкі мінеральні масла, содову воду. Для притирання (доведення) сталі й чавуну частіше застосовують гас з добавкою 2,5 % олеїнової кислоти й 7 % каніфолі, що значно підвищує продуктивність процесу.

Притири

Види притирів. Доведення виконують спеціальним інструментом — притиром, форма якого має відповідати формі оброблюваної поверхні. За формою притири поділяють на плоскі, циліндричні (стрижні й кільця), різьбові й спеціальні (кульові, асиметричні й неправильної форми).

Притири можуть бути рухомими й нерухомими. Рухомий притир при доведенні переміщується, а деталь залишається нерухомою, або переміщується відносно притира. Такими притирами є циліндри, диски, конуси тощо.

Плоскі притири — це чавунні плити, на яких доводять площини. Плоский притир для попередньої обробки має канавки завглибшки й завширшки 1—2 мм, розміщені на відстані 10—15 мм (рис. 1.8.27, а), в яких накопичуються залишки абразивного матеріалу. Притири для остаточного доведення роблять гладенькими (рис. 1.8.27, б).

Циліндричні притири застосовують для доведення циліндричних отворів. Такі притири бувають нерегульованими і регульованими; останні являють собою розрізну втулку 3, насаджену на конічну оправку 2. Регулюють діаметр притира гайками 1 і 4.

Конічні отвори доводять конічними притирами, чавунними (рідше мідними) оправками. Притир для попередньої обробки має спіральну канавку, в якій утримується абразивно-притиральний матеріал. Притир для обробки зовнішньої конічної поверхні виготовляють у вигляді конічної втулки.

 

Прийоми притирання та доведення. Механізація притиральних і довідних робіт

Прийоми притирання та доведення. Для продуктивного і точного притирання слід правильно вибирати й строго дозувати кількість абразивних матеріалів, а також мастила. Зайва кількість абразивного порошка або мастила перешкоджає сполученню поверхонь, що притираються, від чого продуктивність і якість притирання знижуються.

При остаточному притиранні підвищення продуктивності та якості досягають додаванням у зону обробки абразивного порошку в суміші з розведеним у гасі стеарином.

При притиранні слід враховувати тиск на деталі, що притираються. При його підвищенні збільшується швидкість процесу, але тільки до певної міри. При надто великому тиску зерна роздавлюються, поверхня деталі виходить із задирками й інколи стає непридатною. Зазвичай тиск при притиранні становить 150—400 кПа (1,5—4 кгс/см2). При остаточному притиранні тиск слід зменшувати.

Механізація довідних і притиральних робіт. Продуктивнішою, а також менш втомлюваною для робітника є доведення й притирання на довідних верстатах. Окрім спеціальних верстатів для механічного доведення можуть бути відповідно пристосовані й металообробні верстати — свердлильні, стругальні тощо.

Контроль якості доведення. Після доведення поверхні перевіряють на фарбу (на добре доведених поверхнях фарба розподіляється рівномірно). Площинність при доведенні контролюють лекальною лінійкою з точністю до 0,001 мм.

Паралельність плоских поверхонь перевіряють мікрометром, індикатором або іншими важільно-механічними приладами, заданий профіль — шаблонами, лекалами (за методом світлової щілини), кути — косинцями, кутомірами, кутовими плитками, шаблонами.

Слід враховувати й те, що для уникнення помилок при контролі всі виміри слід провадити при 20 °С.

Дефекти. Найпоширеніші при притиранні й доведенні дефекти, причини їх виникнення й способи запобігання подано в табл. 8.4.

Безпека праці. При виконанні притиральних і довідних робіт потрібно: оброблювану поверхню обчищати не рукою, а ганчірками, користуватися захисними пристроями для відсмоктування абразивного пилу й обережно поводитися з пастами, оскільки вони містять кислоти, надійно й стійко встановлювати притири; виконувати вимоги безпеки при роботі механізованим інструментом, а також на верстатах.

 

Паяння та лудіння

Інструменти для паяння

Інструмент для паяння. Види паяльних швів

Паяльники. Основним інструментом для паяння є паяльник. За способом нагрівання паяльники поділяють на три групи — періодичного підігрівання, безперервного підігрівання газом або рідким пальним, та електричні. Окрему групу становлять паяльники спеціального призначення: ультразвукові з генератором ультразвукової частоти (УП-21); з дуговим підігрівом; з вібруючими пристроями тощо.

Кращим способом нагрівання паяльників є нагрівання на звичайній електричній плиті, у яку потрібно поставити дві ввімкнені паралельно спіралі замість однієї. Для швидкого нагрівання паяльника і зменшення витрат теплоти використовують зроблену з жерсті захисну коробочку. Перевага нагрівання паяльника на електроплиті полягає в тому, що паяльник не стикається з полум’ям і рівномірно нагрівається.

Незалежно від способу нагрівання й конструкції основне призначення паяльника полягає в нагріванні припою до розплавлення, розжарюванні розплавленого припою і нанесенні його на з’єднання; прогріванні металу за місцем паяння; видаленні залишків розплавленого припою.

Паяльники періодичного підігрівання поділяють на кутові, або молоткові (рис. 2.1.6, а), і прямі, або торцеві (рис. 2.1.6, б). Перші застосовують найчастіше. Прямі паяльники використовують у важкодоступних місцях.

Паяльник являє собою певної форми шматок міді, закріплений на залізному стрижні з дерев’яною рукояткою на кінці. До паяльників безперервного підігрівання належать газові й бензинові.

Газовий паяльник (рис. 2.1.7) має ацетилено-кисневий пальник 4, до якого на стрижні 2 прикріплено за допомогою хомутика звичайний паяльник 1 з міді. Ніпелі 7, 8 під шланги прикріплені до рукоятки 6. Кисень та ацетилен подаються по шлангах ніпелів 7 і 8. Подача до пальника ацетилено-кисневої суміші регулюється за допомогою вентилів 5 і 9. Ацетилено-кисневу суміш на виході з сопла 10 пальника запалюють, полум’я, що утворилося, нагріває робочу частину паяльника.

У бензиновому паяльнику (рис. 2.1.8) робоча головка 1 безперервно підігрівається полум’ям бензинового пальника 2. Рукоятка одночасно служить резервуаром для бензину. Резервуар заповнюють неповністю, залишаючи невеликий вільний простір. Після заповнення резервуара бензином міцно закручують вентиль на кінці рукоятки. Категорично забороняється заповнювати бензином резервуар поблизу вогню.

Електричні паяльники застосовують широко, оскільки вони прості за конструкцією й зручні в користуванні. При роботі з ними не утворюються шкідливі гази, що роз’їдають полуду на мідному стрижні, і нагрівання місць, які паяють, здійснюється рівномірно при постійній температурі, а це значно підвищує якість паяння. Такі паяльники нагріваються швидко — протягом 2—8 хв.

Електричні паяльники бувають прямими (рис. 2.1.9, а) і кутовими (рис. 2.1.9, б).

Для паяння олов’яно-свинцевими припоями виготовляють електричні паяльники ПЦН-10, ПЦН-16, ПЦН-25, ПЦН-40, ПЦН-60, ПЦН-100, ПЦН-160, ПЦН-250 (літери означають: П — паяльник електричний, Ц — незмінний паяльний стрижень, Н — безперервний режим нагрівання; цифрою позначено номінальну потужність (Вт).

Види паяних швів (рис. 2.1.10, а — е). Залежно від вимог, які ставляться до виробів, що паяються, шви поділяють на три групи:
міцні, яким властива певна механічна міцність, але не обов’язково герметичність;
щільні — суцільні герметичні шви, які не допускають проникнення будь-якої речовини;
щільноміцні, яким властиві і міцність, і герметичність.

З’єднувані деталі слід добре підганяти одну до одної.

Паяння м’якими припоями

Паяння м’якими припоями поділяється на кислотне і безкислотне. При кислотному паянні як флюс використовують хлористий цинк або технічну соляну кислоту, при безкислотному — флюси, що не містять кислот: каніфоль, терпентин, стеарин, паяльну пасту тощо. Безкислотним паянням дістають чистий шов; після кислотного паяння не виключена можливість появи корозії.

Процес паяння м’якими припоями складається з підготовки виробу до паяння, підготовки паяльника, розплавлення припою, охолодження й очищення шва.

Підготовка виробу до паяння. Міцне паяне з’єднання можна дістати лише у тому разі, якщо місце паяння попередньо очищено від бруду, жирів, продуктів корозії й оксидних плівок, які заважають розтіканню припою та його проникненню в шов. Поверхню виробів перед паянням очищають, знезжирюють, травлять, промивають і сушать.

Механічне очищення поверхні виробів від іржі й окалини виконують наждачним папером, напилками, металевими щітками, шліфувальними кругами, стальним або чавунним шротом.

Хімічне знежирювання у лужних ваннах є найпростішим і найефективнішим способом, полягає воно в обробці виробів тонко помеленим і розведеним водою до кашоподібного стану віденським вапном, яке пензлем наносять на виріб. Поверхню потім ретельно протирають і змивають водою.

Знежирювання в органічних розчинниках застосовують для видалення товстого шару масла з виробів зі складними поверхнями, внутрішніми площинами й глибокими отворами. Для цього використовують ацетон, бензол, скипидар, бензин, метиловий та етиловий спирт тощо.

Хімічне травлення застосовують у тому разі, коли оксидні плівки, які є на поверхні виробу, й інші з’єднання не видаляються знежирюванням і перешкоджають утворенню міцного з’єднання припою з металом, що паяється. Травлення здійснюють зануренням виробів у розчини сірчаної, соляної, фосфорної та інших кислот.

Очищення за допомогою ультразвуку застосовують тоді, коли інші способи не забезпечують потрібну чистоту поверхні. В ультразвукових ваннах як очисне середовище використовують органічні розчинники, лужні розчини, гарячу воду, мильний розчин тощо.

Підготовка паяльника полягає перш за все в доведенні робочої частини під кутом 30—40° й очищення від слідів окалини. Потім обушок паяльника нагрівають, стежачи, щоб його робоча частина знаходилася у зоні полум’я, що не коптить, і нагрівання здійснювалося до певних температур — 250—300 °С при паянні дрібних деталей і 340—400 °С при паянні великих. Необхідно стежити, щоб паяльник не перегрівся. Нагрівання паяльника понад 500 °С підвищує окалиноутворення й ускладнює лудіння наконечника. Ознакою перегрівання є поява зеленуватого полум’я й швидке згоряння каніфолі з виділенням диму замість її плавлення. При перегріванні паяльник знімають з вогню, дають трохи прохолонути, затискують у лещатах, обпилюють плоским напилком робочий кінець дочиста з обох боків і знімають з ребер задирки (рис. 2.1.11, а).

Про нормальне нагрівання паяльника судять за легким покраснінням обушка. Якщо паяльник недостатньо нагрітий, то припій на поверхнях, що паяються, швидко остигає і перетворюється на кашоподібну масу. Таке паяння дуже неміцне. Під час тривалого паяння періодично очищають робочу частину паяльника від окалини стальною щіткою і напилком.

Нагрітий паяльник (рис. 2.1.11, б) швидко знімають з вогню, очищають від окалини зануренням у хлорид цинку (рис. 2.1.11, в), потім набирають з прутка 1—2 краплі припою (рис. 2.1.11, г) і проводять паяльником по куску нашатирю (рис. 2.1.11, д) доти, доки кінець паяльника не покриється рівним шаром припою. Потім протравлюють місце паяння (рис. 2.1.11, ж).

Паяльник накладають на місце спаювання (рис. 2.1.11, ж), трохи затримують його на одному місці для прогрівання деталі, потім повільно і рівномірно переміщають по місцю спаювання. При цьому розплавлений припій стікає з паяльника і заповнює зазори шва (0,05—0,15 мм).

Для запобігання нагріванню сусідні зі швом ділянки деталі накривають мокрими ганчірками або занурюють у воду. Після охолодження паяний шов очищають, промивають, протирають сухим ганчір’ям.

Нагрітий паяльник не можна класти на стіл або верстак, оскільки він швидко охолоне й забрудниться, паяльник кладуть на підставку (рис. 2.1.12, а). Робоче місце паяльщика показано на рис. 2.1.12, б.

При масовому виготовленні деталей паяння здійснюють зануренням їх у ванну з розплавленим припоєм.

Прийоми паяння показано на рис. 2.1.13, а — д.

Особливості паяння посудин для зберігання горючих рідин. Паяння посудин (бочок, бідонів) для горючих рідин або газів, щоб уникнути вибуху, потребує особливих заходів безпеки.

Перш за все посудини ретельно промивають. Перед паянням їх вщерть наповнюють водою і витримують деякий час, щоб випари залишків пального вивітрилися остаточно.

Зливши воду, починають паяння.

Перед паянням можна також пропарити або промити бак гарячою водою до зникнення запаху пального (краще промити 6 %-м розчином каустичної соди). Непромиту посудину до робочого місця підносити не можна, оскільки при паяльній лампі, що працює, найменша необережність може викликати вибух посудини.

Коли паяння завершено і виріб повністю прохолов, зі шва знімають залишки припою, виріб промивають і висушують у сушилці сухою тирсою або стиснутим повітрям.

Паяння труб виконують у такій послідовності: очищають напилком або шабером місце паяння; на місце спаю наносять пензлем флюс, прикладають нагрітий і полуджений паяльник і пруток припою до місця паяння, розплавляють припій, рівномірно, повільно, безперервно переміщують паяльник на лінії шва, даючи припою заповнити шов. Після завершення паяння й повного охолодження труби видаляють флюс і промивають трубу в теплій воді.

Особливості паяння деяких металів і сплавів. Низьковуглецеві сталі добре піддаються паянню як м’якими, так і твердими припоями. Як м’які припої застосовують олов’яно-свинцеві, а як флюс — хлорид цинку або каніфоль.

Високовуглецеві й інструментальні сталі можна паяти мідно-цинковими і срібними припоями.

Чавунні деталі паяють латунями і срібними припоями. Перед паянням деталі очищають від оксидів, масла, а оброблювану поверхню зачищають механічним способом. Потім у місці паяння киснево-ацетиленовим полум’ям з надміром кисню випалюють вільний графіт, деталі прогрівають, очищають від оксидів і покривають бурою. Нагрівання можна здійснювати паяльною лампою, не допускаючи нагрівання деталі понад 900 °С.

Після завершення паяння чавунні деталі відпалюють — нагрівають до 700—750 °С, витримують за цієї температури протягом 20—25 хв, потім охолоджують на повітрі. Доброякісний шов утворюється тоді, коли поверхні деталей, що паяються, до паяння були покриті міддю.

Паяння нержавіючих сталей пов’язане з деякими труднощами, оскільки внаслідок хімічного впливу кисню на легуючі елементи при нагріванні відбувається окислення поверхні сталі. З метою вилучення оксидів і подальшого запобігання їх утворенню застосовують різноманітні флюси (наприклад, буру). Нержавіючі сталі паяють припоєм ПСр45.

Мідь і її сплави добре паяються всіма способами.

Паяння алюмінію досить складна операція, оскільки алюміній швидко окислюється на повітрі, покриваючись дуже тонкою оксидною плівкою, яка важко піддається паянню.

Оксидну плівку видаляють у процесі паяння механічним, хімічним або ультразвуковим способами. Перед паянням поверхню виробу знежирюють у бензині або гарячому 10 %-му розчині каустичної соди, а потім протравлюють у розчині кислоти або зачищають. При механічному способі видалення оксидів місце шва нагрівають до температури плавлення припою, наносять розплавлений припій (цинк, олово або їхні сплави) і шабером або щіткою під шаром припою руйнують оксидну плівку. Припій змочує поверхню алюмінію і після охолодження утворює шов.

Кращі результати паяння алюмінію дає застосування ультразвукових паяльників, які створюють у розплавленому припої коливання ультразвукової частоти (від 20 кГц до 1 ГГц); частинки припою починають рухатися, вдаряються об поверхню алюмінію і руйнують оксидну плівку. Для ультразвукового паяння застосовують припій на цинковій або олов’яній основі з додаванням кадмію й алюмінію.

При хімічному способі оксидна плівка руйнується активними флюсами. Як флюс застосовують суміш з 10 % фториду натрію, 8 % хлориду цинку, 32 % хлориду літію та 50 % хлориду калію. Місце паяння і пруток припою підігрівають до 300—400 °С. Припій занурюють у порошкоподібний флюс, а місце паяння додатково підігрівають до температури, дещо більшої за температуру плавлення припою. Проводячи припоєм з натиском і швидко по шву, що підігрівається, флюсом видаляють оксидну плівку. Припій плавиться і заповнює шов. Для видалення залишків флюсу виріб після паяння промивають.

Паяння твердими припоями

Паяння твердими припоями застосовують для виготовлення міцних і термостійких швів і здійснюють так:
– поверхні підганяють одну до одної обпилюванням (рис. 2.1.14, а) і ретельно чистять від бруду, оксидних плівок і жирів механічним або хімічним способом;
– підігнані поверхні в місці паяння покривають флюсом (рис. 2.1.14, б); на місце спаю накладають шматочки припою — мідні пластинки (рис. 2.1.14, в) і закріплюють їх м’яким в’язальним дротом (рис. 2.1.14, г); підготовлені деталі нагрівають паяльною лампою (рис. 2.1.14, д), у ковальському горні або електропечі;
– коли припій розплавиться, деталь знімають з вогню і тримають у такому положенні, щоб припій не міг стікати зі шва;
– потім деталь повільно охолоджують (охолоджувати у воді деталь з напаяною пластинкою не можна, оскільки це послабить міцність з’єднання).

Застосовують також інший спосіб паяння: підготовлену деталь нагрівають і посипають бурою, потім знову нагрівають і до місця з’єднання підводять кінець мідного або латунного дроту, який, розплавляючись, заливає місце спаю. В міру охолодження спаяні деталі промивають у воді, протирають сухими ганчірками і просушують; шов зачищають наждачним папером або обпилюють напилком.

Дефекти. Найпоширеніші при паянні дефекти, причини їх виникнення і способи усунення подано в табл. 2.1.1.

Безпека праці. При паяльних роботах і лудінні слід виконувати певні вимоги безпеки. Робочі місця, призначені для виконання паяння дрібних деталей, слід обладнувати місцевими витяжними пристроями, що забезпечують безпосередньо на місці паяння швидкість руху повітря не менш як 0,6 м/с.

У приміщеннях, де виконувалися паяльні роботи, має бути помита підлога (сухе прибирання підлоги не дозволяється). Зберігання одягу у приміщеннях, де відбувається паяння, забороняється.

Безпосередньо близько до робочих місць, призначених для виконання робіт з паяння дрібних деталей м’якими припоями, слід встановлювати: умивальник, бачок з 1 %-м розчином оцтової кислоти для попереднього обмивання рук; легкозмивні переносні місткості для збирання паперових і бавовняних салфеток і ганчір’я. Біля вмивальника постійно мають бути мило, щітка і серветки для витирання рук (використання рушників загального користування не дозволяється).

Підготовка металів і процес паяння пов’язані з виділенням пилу, а також шкідливих випарів кольорових металів і солей, які викликають подразнення слизової оболонки очей, ураження шкіри й отруєння. Тому при паянні та лудінні слід дотримуватися таких правил безпеки:
– робоче місце паяльщика має бути обладнане місцевою вентиляцією;
– не допускається робота у загазованих приміщеннях;
– після роботи і перед вживанням їжі необхідно ретельно вимити руки з милом;
– хімікати слід засипати обережно, малими порціями, не допускаючи виникнення бризок (потрапляння кислоти в очі може викликати сліпоту, випари кислот також дуже шкідливі);
– сірчану кислоту слід зберігати у скляних бутлях з притертими пробками, бутлі вміщують у плетені кошики й обкладають м’якими прокладками;
– користуватися можна тільки розведеною кислотою; при розведенні кислоту слід доливати у воду тонкою цівкою, безперервно помішуючи розчин (забороняється лити воду в кислоту, оскільки при з’єднанні води з кислотою відбувається сильна хімічна реакція з виділенням великої кількості теплоти, навіть при незначній кількості води, яка потрапляє у кислоту, вода швидко нагрівається і перетворюється на пару, що може викликати вибух);
– не допускаються ручні операції (промивання, протирання виробів, розливання тощо), при яких можливе безпосереднє дотикання шкіри робітника до дихлоретану (вогненебезпечна отруйна рідина) або сумішей, що містять його;
– при нагріванні паяльника слід дотримуватися загальних правил безпеки поводження з джерелами нагрівання;
– при роботі з паяльною лампою слід перевірити її справність; пальне слід наливати в лампу не більш як на 75 % місткості, забороняється доливати або наливати пальне у лампу, що не прохолола; гасову лампу потрібно заправляти лише гасом;
– в електричного паяльника рукоятка має бути сухою і не проводити струму.