Металлы: процессы обработки

Металлы и многочисленные по составу и назначению сплавы металлов широко применяются в народном хозяйстве. Они имеют огромное значение и в повседневной жизни человека.

На занятиях кружка руководитель должен познакомить юных техников с использованием металлов и сплавов металлов в промышленности (станки, машины, приборы), строительном деле (балки, колонны, каркасы высотных зданий, кровли, строительные .механизмы), на транспорте (рельсы, мосты, подвижной состав железных дорог, речные и морские суда) и в сельском хозяйстве.

Занимаясь изготовлением различных моделей, приборов, макетов, учебных пособий и других изделий, юные техники узнают об основных свойствах наиболее распространенных черных и цветных металлов и их сплавов: твердости, прочности, теплопроводности, электропроводности и пр., знакомятся с областями применения металлов, учатся различать металлы и сплавы по их внешним признакам.

Выполняя практические работы, юные техники постепенно усваивают классификацию металлов по сортам (рис. 23) и основным маркам, в зависимости от их назначения и состава, изучают инструменты, станочное оборудование, осваивают приемы обработки различных металлов и сплавов, приобретают умения и навыки по разметке и контролю, резке, рубке, опиловке, сверлению, паянию и отделке поверхности изделий из металла.

Желательно, чтобы руководитель научил юных техников выполнять простейшие работы на сверлильном, токарном и фрезерном станках. Хорошо усвоить соответствующие правила техники безопасности -- также одна из задач в работе технических кружков.

Большое значение для расширения кругозора юных техников имеет знакомство их с процессами обработки металла;-- отжигом, закалкой, отпуском и цементацией, с организацией соответствующей работы на производстве, с явлениями ржавления (коррозии) разных металлов и сплавов и со способами защиты от него металлических изделий и конструкций при помощи окраски и покрытия тонкими защитными слоями цветных металлов -- цинка (оцинкованное железо), олова (белая жесть), никеля, хрома и других.

Экскурсии, встречи со специалистами и учеными, демонстрации кинофильмов и диафильмов дают юным техникам понятие о механизированных процессах обработки металлов и сплавов. Причем во всех этих мероприятиях особое внимание нужно уделять показу новейших достижений и передовых методов обработки металлов (скоростное и силовое резание металлов, электроискровая обработка металлов, использование токов высокой частоты для закалки, усовершенствованные приемы сварки и т. п.). Важно также систематически знакомить юных техников с профессиями металлистов, с приемами и организацией труда слесаря, токаря, кузнеца, фрезеровщика, с достижениями передовиков и новаторов производства.

Следует знакомить юных техников и с наиболее интересными случаями замены металлов в современном производстве различными пластмассами. Так, например, пионерам и школьникам интересно будет узнать об использовании текстолита для изготовления зубчатых шестерен и шкивов, о применении специальных пластмасс для изготовления вкладышей подшипников.

Правкой листового материала в слесарном деле называют процесс выравнивания изогнутых или имеющих местные вмятины и перегибы металлических листов, заготовок и деталей. При помощи правки выпрямляют также полосовой и прутковый металл, металлические трубки, проволоку.

Правку производят вручную на гладкой стальной  плите (рихтовочной плите)   или наковальне. Для правки деталей небольшой величины можно воспользоваться отрезком стальной двутавровой балки или балки корытного сечения (швеллер).

Поверхность плиты, на которой производится правка, должна представлять собою плоскость и не иметь выбоин и вмятин.

Правку листового металла и деталей большой толщины производят слесарными молотками. Листы толщиной до 1 мм правят киянками, а совсем тонкие проглаживают правильными брусками из твердой древесины или стали. Тонкую фольгу правят, разглаживая ее на листе бумаги пальцем или комком ваты.

Бойки молотков и киянок, применяемых для правки, должны быть ровными и гладкими. При правке деталей и листов из мягких цветных металлов часто применяют свинцовые и алюминиевые молотки.

Листовой металл при правке укладывают на плиту выпуклостью или складкой вверх. Удары молотком или киянкой наносят сначала по краям листа, затем все ближе к .центру выпуклости. При этом по краям выпуклости удары должны быть сильнее.

Листы мягкого цветного металла -- алюминия, меди, латуни, чтобы на их поверхности не оставалось следов от ударов молотком или киянкой, при правке часто покрывают куском картона.

Правку (выпрямление) проволоки производят обычно волочением: проволоку зажимают между двумя деревянными брусками и протягивают один-два раза. Тонкую проволоку для ее выпрямления достаточно протянуть, сильно натягивая, вокруг какого-либо кругло-^ го металлического стержня или деревянного бруска, например дверной ручки, зажатого в тисюи зубила и т. п. Толстую стальную проволоку, так же как прутковый металл, правят на стальной плите ударами молотка или киянки.

Правку металлических трубок производят на плите. Эту работу, особенно если трубки изготовлены из мягких металлов или имеют тонкие стенки, необходимо вести осторожными ударами киянки, чтобы не помять стенок. Трубки при этом нужно вращать вокруг оси.

Изгибание мелких деталей из проволоки, полосок жести и цветных металлов производят на руках при помощи плоскогубцев, круглогубцев, овалогубцев и пассатижей. Более крупные детали изгибают в тисках. Изгибание листового металла под прямым и острым углами, например при загибании кромок в различных моделях, удобно производить на длинном стальном уголке, укрепленном вдоль кромки крышки верстака.

Для мелких работ по загибанию кромок у деталей из листового металла пользуются так называемым скребком -- толстой стальной пластинкой Т-образной формы, которая при работе зажимается в тисках (рис. 25).

При изготовлении из листового металла различных объемных деталей в мастерской следует иметь стальные брусья квадратного и круглого сечений, которые укрепляют на верстаке так, чтобы один конец свешивался.

При изготовлении деталей различных моделей -- масло-, бензино- и паропроводов, насосов и т. п. -- юным техникам часто приходится изгибать металлические трубки. Гнутье металлических трубок ведут по шаблонам или непосредственно по чертежам, выполненным в натуральную величину.

Медные, латунные и алюминиевые трубки небольших диаметров (до 4---5 мм) можно гнуть в холодном состоянии и без набивки. Трубки больших диаметров, чтобы в местах сгиба не происходила их деформация (не изменялась форма поперечного сечения и не образовывались складки), перед изгибанием плотно набивают хорошо просушенным мелким кварцевым песком. Для этой цели с двух сторон каждой трубки забивают деревянные пробки. При набивании трубки песком, для того чтобы песок хорошо уплотнился, по стенкам трубки постукивают молотком.

Трубки относительно больших диаметров (12--15 мм и больше), особенно если радиусы кривых, по которым они изгибаются, невелики, набиваются песком и в месте изгиба хорошо прогреваются. Нередко изгибание таких трубок приходится вести в два-три приема, каждый раз нагревая трубку в месте изгиба и т. п.

Рубку металла производят при помощи слесарного зубила и крейцмейселя. Зубило, изготовленное из углеродистой инструментальной стали, затачивают .на наждачном или песчаниковом точиле. Угол заточки зубила изменяется в зависимости от металла, для рубки которого оно предназначается: для более мягкого металла берут зубило с меньшим углом заточки. Так, для рубки алюминия и цинка угол заточки зубила будет 35°, для меди и латуни -- 45°, для железа и стали -- 60° и для чугуна и бронзы -- 70°.

После разметки чертилкой обрабатываемая деталь укладывается на наковальню или настольную стальную плиту или хорошо зажимается в больших слесарных тисках. Зубило берут левой рукой, устанавливают по метке и наносят по нему редкие сильные удары слесарным молотком. При этом работающий должен все время смотреть на лезвие зубила, а не на его головку.

Основные рабочие приемы при рубке металла зубилом. Работающий располагается у верстака, слегка раздвинув ноги, так, чтобы корпус его был повернут к оси тисков и передней кромке верстака примерно под углом в 45°. Правая рука с молотком должна двигаться ритмично, все время в одной вертикальной плоскости. На рисунке показано, как следует держать зубило. Сжимать его сильно в руке не нужно.

Чтобы удары молотка при рубке были сильнее, рукоятку его нужно держать за самый конец и наносить удары так, чтобы их направление совпадало с осью зубила, а центр бойка молотка попадал в центр головки зубила.

Рубку листового и полосового металла производят на наковальне или тяжелой стальной плите. Сначала по разметочным линиям производят легкую надрубку, а затем по наметившимся канавкам рубят металл сильными ударами.

При изготовлении различных моделей и приборов часто приходится вырубать детали различной формы из толстого листового металла или делать в листах такого металла большие отверстия. Для этого по внешнему контуру детали или по внутреннему контуру отверстия просверливают непрерывный ряд отверстий. Затем по линии центров этих отверстий производят рубку зубилом.

Рубку вязких металлов (медь, мягкая сталь) производят, смазывая лезвие зубила мыльной водой, машинным маслом или салом.

Прорубание на поверхности металла узких канавок и срубание головок заклепок производят крейцмейселем. Основные приемы работы крейцмейселем те же, что и слесарным зубилом.

При рубке металла руководитель тщательно следит за выполнением юными техниками правил техники безопасности. Молоток   должен   быть   прочно   насажен   на рукоятку. Рабочее место нужно ограждать рамками с мелкоячеистой проволочной сеткой, так как отлетающие при рубке в стороны кусочки стружки могут поранить окружающих.