Обработка металлов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

металл зенкование токарный фрезерный сверление

1. Техника безопасности на рабочем месте

2. Основы технических измерений

3. Разметка плоскостная и пространственная

4. Рубка металла

5. Правка и гибка заготовок

6. Ручное опиливание поверхностей

7. Сверление и зенкование

8. Нарезание резьбы

9. Притирка. Механическая обработка металлов

10. Токарные работы

11. Фрезерные работы

12. Строгальные работы

13. Шлифовальные работы

14. Тепловая практика

14.1 Медницко-жестяные работы

14.2 Кузнечные работы

15. Термическая обработка металлов

16. Сварочные работы

16.1 Электросварочные работы

16.2 Газосварочные работы

Заключение

Список использованной литературы

1. Техника безопасности на рабочем месте

Приступая к работе на новом предприятии или новом участке, слесарь обязан пройти производственный инструктаж по технике безопасности.

Слесарный верстак должен иметь светильник местного освещения, лучше всего выносной на раздвижном кронштейне, позволяющем направлять свет непосредственно на место обработки. Напряжение тока для местного освещения не должно быть выше 36в.

Рабочие места слесарей должны быть достаточно удалены друг от друга.

Лучшая рабочая одежда слесаря - комбинезон. Волосы должны быть аккуратно подобраны под берет, особенно, при работе на сверлильных станках или у машин, имеющих открытые движущиеся части.

Нормальная высота верстака - 850 мм. При значительных отклонениях роста рабочего от среднего регулировку высоты рабочего места производят за счет изменения высоты деревянного настила (решетки), подкладываемой под ноги рабочего. Правильная высота рабочего места определяется так: зажимают в тиски несколько выступающую деталь. Взяв в руки напильник, занимают положение для опиливания. При этом локтевая часть правой руки должна быть горизонтальна.

Подготавливая инструменты для резки металла, надо обратить внимание на исправность ножовочного станка; который должен хорошо натягивать и прочно удерживать ножовочное полотно. Нельзя применять для крепления полотна гвозди вместо штифтов.

Приступая к проведению резки металлов, необходимо внимательно осмотреть весь инструмент и приспособления.

Ручку следует плотно и надежно насаживать на хвостовую часть слесарной ножовки.

Ручные ножницы для резки металла следует подбирать по характеру выполняемой работы. Ножницы должны быть хорошо заточены и резать без заусенцев, т. е. не мять разрезаемый металл.

Во время работы слесарь должен обращать внимание на установку круглых и тяжелых деталей в тисках. При резке ножовкой полотно должно быть туго натянуто и прочно закреплено. При резке металла ножницами следует оберегать руки от ранения о режущие кромки ножниц и заусенцы на металле и следить за положением пальцев левой руки, поддерживающих лист снизу.

1. Работу электрифицированным инструментом разрешается производить только с заземленным корпусом инструмента в резиновых перчатках и галошах или стоя на изолированной поверхности.

Немедленно остановить электроинструмент при «заедании» его в работе, малейшей неисправности или поломке режущего инструмента и сообщить об этом мастеру.

Прежде чем приступить к работе электрифицированным инструментом, необходимо выполнить следующее:

1. Проверить, достаточно ли- прочно затянуты винты и гайки, крепящие все узлы и отдельные детали.

2. Установить соответствие напряжения в сети напряжению электроинструмента, указанному в табличке. В сеть с напряжением, выше указанного на табличке, электроинструмент включать нельзя.

Тщательно проверить состояние изоляции токоведущего кабеля и надежно защитить его от механических повреждений путем подвешивания.

Проверить наличие и исправность заземления электроинструмента к корпусу и заземляющему устройству.

Присоединить токоведущий кабель к сети и путем включения выключателя пустить электроинструмент на холостой ход на 0,5-1 мин и проверить:

безотказность работы выключателя;

работу щеток у коллекторных электродвигателей, где при нормальной работе под щетками должно наблюдаться очень слабое искрение.

Приступая к проведению работы на приводном ножовочном станке, рабочий обязан: до начала работы внимательно осмотреть и проверить исправность оградительных устройств вращающихся частей, ременных передач и надежность их крепления; пусковых приспособлений и распределительных устройств (рубильники, магнитные пускатели, кнопочные станции и другие электрораспределительные устройства), которые должны иметь защитные кожухи, исключающие соприкосновение работающего с клеммами, контактами и другими токоведущими частями, а также защитного заземления. Станина ножовочного станка, корпус электродвигателя, кожухи пусковых и распределительных устройств должны иметь надежное заземление через болтовое или сварное соединение.

Во время работы ножовочного станка не следует чистить, обтирать и смазывать движущиеся и вращающиеся части, переводить ремень со ступени на ступень при работающем двигателе, сдувать опилки или удалять их руками (во избежание засорения глаз или ранения рук), облокачиваться на станок и класть на него инструмент, изделия и другие предметы. При работе на ножовочном станке запрещается ремонтировать какое-либо оборудование. В случае обнаружения неисправностей следует немедленно прекратить работу. Срок службы, производительность и точность работы станка зависят от внимательного и аккуратного ухода за ним.

До начала работы необходимо тщательно осмотреть станок, проверить его исправность и, если нужно, смазать. Во время работы на рабочем месте следует поддерживать порядок, не загромождать его ненужными инструментами и деталями. Оставлять без надзора работающий станок запрещается; при уходе даже на непродолжительное время электродвигатель станка следует выключать. После окончания работы надо убрать инструмент и очистить станок от стружки и грязи волосяной щеткой или хлопчатобумажной ветошью. После этого необходимо с помощью ручной масленки и тампона смазать рабочие поверхности станка тонким слоем машинного масла.

2. Основы технических измерений

Заготовки, детали и изделия в процессе изготовления подвергаются измерениям. Под измерениями в машиностроении обычно понимается сравнение данной величины с другой величиной такого же рода, принятой за образец (длины с длиной, площади с площадью, угла с углом и т. д.).

Во всех случаях измерений определяют степень точности параметров (диаметр, длина, ширина, высота, угол и т. д.) изготовляемых заготовок, деталей и изделий путем сравнения фактических величин, полученных в результате измерения, с размерами, указанными в чертеже.

Как известно, ни одно измерение не может быть проведено абсолютно точно. Между измеренным значением величины и ее действительным значением существует всегда некоторая разница, которая называется погрешностью измерения. Чем меньше погрешности измерения, тем, естественно, выше точность измерения.

Точность измерения характеризует ту ошибку, которая неизбежна при работе самым точным инструментом или прибором определенного вида. На точность измерения влияют: точность и чувствительность измерительного инструмента, ошибки в методах измерения, неровности измеряемой поверхности, не одинаковое давление на измерительный инструмент, температура среды, окружающей измеряемый предмет и измерительный инструмент (нормальной температурой считается 20°С), умение пользоваться измерительным инструментом, условия работы (например, освещение, организация рабочего места).

Наиболее широко распространен контактный метод измерения. Этот метод основан на непосредственном соприкосновении измерительного инструмента с измеряемым предметом.

Достоинство контактного метода - простота пользования измерительными инструментами и невысокая стоимость их. Недостатком этого метода измерения является большая зависимость точности измерений от умения пользоваться измерительным инструментом и постоянный износ (истирание) рабочих поверхностей измерительного инструмента. Точность измерения обусловливается классом чистоты обработки измеряемой поверхности, степенью точности их формы и деформациями, происходящими при контакте измеряемого предмета с измерительным инструментом.

Заготовки, детали и изделия в медницком и жестяницком деле изготовляют с разной точностью, т. е. в пределах 4-7-го классов точности. В соответствии с этим дли измерения применяют различные нормализованные универсальные и специальные измерительные инструменты.

3. Разметка плоскостная и пространственная

Разметкой называется операция нанесения на обрабатываемую поверхность детали или заготовки разметочных рисок, определяющих контуры профиля детали и места, подлежащие обработке. Основное назначение разметки заключается в указании границ, до которых надо обрабатывать заготовку. Для экономии времени простые заготовки часто обрабатывают без предварительной разметки. Например, чтобы слесарю-инструментальщику изготовить обыкновенную шпонку с плоскими торцами, достаточно отрубить кусок квадратной стали из прутка определенного размера, а затем опилить по размерам, указанным на чертеже.

Заготовки поступают на обработку в виде отливок (получают из металла, заливаемого в предварительно подготовленные формы - земляные, металлические и т. п.), поковок (получают ковкой или штамповкой), либо в виде прокатного материала - листов, прутков и т. д. (получают путем пропуска металла между вращающимися в разные стороны валиками, имеющими профиль, соответствующий получаемому прокату).

При обработке с поверхности заготовки удаляется определенный слой металла (припуск), в результате чего уменьшаются ее размеры и масса. При изготовлении детали на заготовке откладывают точно по чертежу ее размеры и отмечают их линиями (рисками), обозначающими границы обработки, до которых следует снимать слой металла.

Разметка применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах.

На заводах крупносерийного и. массового производства надобность в разметке отпадает вследствие использования специальных приспособлений-кондукторов, упоров и т. п.

Применяют три основные группы разметки: машиностроительную, котельную и судовую. Машиностроительная разметка является самой распространенной операцией слесарной обработки. Котельная и судовая разметки имеют некоторые особенности. В зависимости от формы размечаемых заготовок и деталей разметка бывает плоскостная и пространственная (объемная).

Плоскостная разметка - это нанесение на поверхности плоских заготовок на листовом и полосовом металле, а также на поверхностях литых и кованых деталей различных линий.

При пространственной разметке разметочные линии наносят в нескольких плоскостях или на нескольких поверхностях.

Применяют различные способы разметки: по чертежу, шаблону, образцу и по месту. Выбор способа разметки определяется формой заготовки, требуемой точностью и количеством изделий. Точность выполнения разметки в значительной мере влияет на качество обработки. Степень точности разметки колеблется в пределах 0,25-0,5 мм.

Ошибки, допущенные при разметке, приводят к браку.

На машиностроительных и приборостроительных заводах разметку осуществляют рабочие, имеющие квалификацию разметчиков, однако часто эту операцию приходится выполнять слесарю-инструментальщику.

Технические требования. К техническим требованиям разметки относится, прежде всего, качество ее выполнения, от которого во многом зависит точность изготовления деталей.

Разметка должна отвечать следующим основным требованиям: 1) точно соответствовать размерам, указанным на чертеже; 2) разметочные линии (риски) должны быть хорошо видны и не стираться в процессе обработки детали; 3) не портить внешний вид и качество детали, т. е. глубина рисок и керновых углублений должна соответствовать техническим требованиям, предъявляемым к детали. Для окраски, т. е. покрытия поверхностей перед разметкой, применяются различные составы, при этом чаще всего используются раствор суснендил мела с добавкой клея. Для приготовления суснендила на 8 л воды берут 1 кг мела и доводят до кипения. Затем в него добавляют еще раз жидкий столярный клей из расчета 50 г на 1 кг мела. После добавления клея состав еще раз кипятят. Во избежание порчи состава (особенно в летнее время) в раствор рекомендуется добавить небольшое количество льняного масла и сиккатива. Такой краской покрывают необработанные заготовки. Окрашивание производится малярными кистями, однако этот способ малопроизводителен. Поэтому, когда это возможно, окрашивание следует выполнять с помощью распылителей (пульверизаторов), которые кроме ускорения работы, обеспечивают равномерную и прочную окраску.

Сухой мел. При натирании размечаемой поверхности сухим мелом окраска получается менее прочной. Этим способом окрашивают необработанные поверхности мелких неответственных заготовок.

Раствор медного купороса. В стакане воды растворяют три чайные ложки купороса. Очищенную от пыли, грязи и масла поверхность покрывают раствором купороса кистью. На поверхности заготовки осаждается тонкий слой меди, на котором хорошо наносятся разметочные риски. Этим способом окрашивают только стальные и чугунные заготовки с предварительно обработанными под разметку поверхностями.

Спиртовой лак. В раствор шеллака в спирте добавляют фуксин. Этот способ окраски применяют только при точной разметке обработанных поверхностей на больших деталях и изделиях.

Быстросохнущие лаки и краски применяют для покрытия поверхностей больших обработанных стальных и чугунных отливок. Цветные металлы, горячекатаная листовая и профильная сталь лаками и красками не окрашивается.

4. Рубка металла

Рубкой называется операция, при которой с помощью зубила и слесарного молотка с заготовки удаляют слои металла или разрубают заготовку.

Физической основой рубки является действие клина, форму которого имеет рабочая (режущая) часть зубила. Рубка применяется в тех случаях, когда станочная обработка заготовок трудно выполнима или нерациональна.

С помощью рубки производится удаление (срубание) с заготовки неровностей металла, снятие твердой корки, окалины, острых кромок детали, вырубание пазов и канавок, разрубание листового металла на части.

Рубка производится, как правило, в тисках. Разрубание листового материала на части может выполняться на плите.

Основным рабочим (режущим) инструментом при рубке является зубило, а ударным - молоток.

Слесарное зубило изготовляется из инструментальной углеродистой стали. Оно состоит из трех частей: ударной, средней и рабочей. Ударная часть выполняется суживающейся кверху, а вершина ее (боек) -закругленной; за среднюю часть 2 зубило держат во время рубки; рабочая (режущая) часть 3 имеет клиновидную форму. Угол заострения выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала.

Для наиболее распространенных материалов рекомендуются следующие углы заострения: для твердых материалов (твердая сталь, чугун) - 70°; для материалов средней твердости (сталь) ~ 60°; для мягких материалов (медь, латунь) '- 45°; для алюминиевых сплавов - 35°.

Рабочая и ударная части зубила подвергаются термической обработке (закалке и отпуску). Степень закалки зубила можно определить, проведя напильником по закаленной части зубила: если напильник не снимает стружку, а скользит по поверхности, закалка выполнена хорошо.

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

Для вырубания профильных канавок (полукруглых, двугранных и др.) применяются специальные крейцмейсели-канавочники, отличающиеся только формой режущей кромки.

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

Рубка металлов - операция очень трудоемкая. Для облегчения труда и повышения его производительности используют механизированные инструменты. Среди них наибольшее распространение имеет пневматический рубильный молоток. Он приводится в действие сжатым воздухом, который подается по шлангу 3 от постоянной пневмосети или передвижного компрессора. При рубке металла нажимают курок 2, отжимающий золотник 4. Воздух, попадая через воздухопроводящие каналы, перемещает боек 6, который ударяет по хвостовищу зубила 7, вставленному в ствол 5. Во время рубки пневматический рубильный молоток держат обеими руками: правой - за рукоятку левой - за конец ствола, и направляют зубило по линии рубки.

5. Правка и гибка заготовок

Правкой называется операция по устранению дефектов заготовок и деталей в виде вогнутости, выпуклости, волнистости, коробления, искривления и т. д. Ее сущность заключается в сжатии выпуклого слоя металла и расширении вогнутого.

Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии. Выбор того или иного способа правки зависит от величины прогиба, размеров и материала заготовки (детали).

Правка может быть ручной (на стальной или чугунной правильной плите) или машинной (на правильных вальцах или прессах).

Правильная плита, так же как и разметочная, должна быть массивной. Ее размеры могут быть от 400X400 мм до 1500Х Х3000 мм. Устанавливаются плиты на металлические или деревянные подставки, обеспечивающие устойчивость плиты и горизонтальность ее положения.

Для правки закаленных деталей (рихтовки) используют рихтовальные бабки. Они изготовляются из стали и закаливаются. Рабочая поверхность бабки может быть цилиндрической или сферической радиусом 150-200 мм.

Ручную правку производят специальными молотками с круглым, радиусным или вставным из мягкого металла бойком. Тонкий листовой металл правят киянкой (деревянным молотком).

При правке металла очень важно правильно выбрать места, по которым следует наносить удары. Силу удара необходимо соизмерять с величиной кривизны металла и уменьшать по мере перехода от наибольшего прогиба к наименьшему.

При большом изгибе полосы на ребро удары наносят носком молотка для односторонней вытяжки (удлинения) мест изгиба.

Полосы, имеющие скрученный изгиб, правят методом раскручивания. Проверяют правку «на глаз», а при высоких требованиях к прямолинейности полосы - лекальной линейкой или на проверочной плите.

Металл круглого сечения можно править на плите или на наковальне. Если пруток имеет несколько изгибов, то правят сначала крайние, а затем расположенные в середине.

Наиболее сложной является правка листового металла. Лист кладут на плиту выпуклостью вверх. Удары наносят молотком от края листа по направлению к выпуклости. Под действием ударов ровная часть листа будет вытягиваться, а выпуклая выправляться.

При правке закаленного листового металла наносят несильные, но частые удары носком молотка по направлению от вогнутости к ее краям. Верхние слои металла растягиваются, и деталь выпрямляется.

Валы и круглые заготовки большого сечения правят с помощью ручного винтового или гидравлического пресса.

По приемам работы и характеру рабочего процесса к правке металлов очень близко стоит другая слесарная операция - гибка металлов. Гибка металлов применяется для придания заготовке изогнутой формы согласно чертежу. Сущность ее заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на какой-либо заданный угол. Напряжения изгиба должны превышать предел упругости, а деформация заготовки должна быть пластической. Только в этом случае заготовка сохранит приданную ей форму после снятия нагрузки.

Ручную гибку производят в тисках с помощью слесарного молотка и различных приспособлений. Последовательность выполнения гибки зависит от размеров контура и материала заготовки.

Гибку тонкого листового металла производят киянкой. При использовании для гибки металлов различных оправок их форма должна соответствовать форме профиля детали с учетом деформации металла.

Выполняя гибку заготовки, важно правильно определить ее размеры. Расчет длины заготовки выполняют по чертежу с учетом радиусов всех изгибов. Для деталей, изгибаемых под прямым углом без закруглений с внутренней стороны, припуск заготовки на изгиб должен составлять от 0,6 до 0,8 толщины металла.

При пластической деформации металла в процессе гибки нужно учитывать упругость материала: после снятия нагрузки угол загиба несколько увеличивается.

Изготовление деталей с очень малыми радиусами изгиба связано с опасностью разрыва наружного слоя заготовки в месте изгиба. Размер минимально допустимого радиуса изгиба зависит от механических свойств материала заготовки, от технологии гибки и качества поверхности заготовки Детали с малыми радиусами закруглений необходимо изготовлять из пластичных материалов или предварительно подвергать отжигу.

При изготовлении изделий иногда возникает необходимость в получении криволинейных участков труб, изогнутых под различными углами. Гибке могут подвергаться цельнотянутые и сварные трубы, а также трубы из цветных металлов и сплавов.

Гибку труб производят с наполнителем (обычно сухой речной песок) или без него. Это зависит от материала трубы, ее диаметра и радиуса изгиба. Наполнитель предохраняет стенки трубы от образования в местах изгиба складок и морщин (гофров).

6. Ручное опиливание поверхностей

Опиливанием называется слесарная операция, при которой снимают слои материала с поверхности заготовки с помощью напильника.

Напильник - это многолезвийный режущий инструмент, обеспечивающий сравнительно высокую точность и малую шероховатость обрабатываемой поверхности заготовки (детали).

Опиливанием придают детали требуемую форму и размеры, пригоняют детали друг к другу при сборке и выполняют другие работы. С помощью напильников обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия различной формы, поверхности, расположенные под разными углами, и т. д.

Припуски на опиливание оставляют небольшие - от 0,5 до 0,025 мм. Погрешность при обработке может быть от 0,2 до 0,05 мм и в отдельных случаях - до 0,005 мм.

Напильник представляет собой стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого' имеется насечка (нарезка). Насечка образует мелкие и остро-заточенные зубья, имеющие в сечении форму клина. Для напильников с насеченным зубом угол заострения обычно равен 70°, передний угол (у) - до 16°, задний угол (а) - от 32 до 40°.

Напильники с одинарной насечкой снимают широкую стружку по длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов.

Напильники с двойной насечкой используют при опиливании стали, чугуна и других твердых материалов, так как перекрестная насечка размельчает стружку, чем облегчает работу.

Рашпильную насечку получают вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами. Полученные при образовании зубьев вместительные выемки способствуют лучшему размещению стружки. Рашпилями обрабатывают очень мягкие металлы и неметаллические материалы.

Дуговую насечку получают фрезерованием. Она имеет дугообразную форму и большие впадины между зубьями, что обеспечивает высокую производительность и хорошее качество обрабатываемых поверхностей.

Изготовляются напильники из стали У13 или У13А, а также из хромистой стали ШХ15. После насечки зубьев напильники подвергают термической обработке.

Ручки напильников изготовляют обычно из древесины (березы, клена, ясеня и других пород).

По назначению напильники делят на следующие группы: общего назначения, специального назначения, надфили, рашпили, машинные напильники. Для общеслесарных работ применяют напильники общего назначения.

По числу насечек на 1 см длины напильники подразделяют на 6 номеров.

Напильники с насечкой № 0 и 1 (драчевые) имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого (чернового) опиливания с погрешностью 0,5-0,2 мм.

Напильники с насечкой № 2 и 3 (личные) служат для чистового опиливания деталей с погрешностью 0,15-0,02 мм.

Напильники с насечкой № 4 и 5 (бархатные) применяются для окончательной точной отделки изделий. Погрешность при обработке - 0,01-0,005 мм.

По длине напильники могут изготовляться от 100 до 400 мм. По форме поперечного сечения они подразделяются на плоские, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические и ножовочные.

Для обработки мелких деталей служат малогабаритные напильники - надфили. Они изготовляются пяти номеров с числом насечек на 1 см длины от 20 до 112.

Обработку закаленной стали и твердых сплавов производят специальными надфилями, на стальном стержне которых закреплены зерна искусственного алмаза.

Улучшение условий и повышение производительности труда при опиливании металла достигается путем применения механизированных (электрических и пневматических) напильников.

Рассмотрим устройство универсальной шлифовальной машинки, которая широко используется в современном производстве. Универсальная шлифовальная машинка, работающая от асинхронного электродвигателя, имеет шпиндель, к которому крепится гибкий вал 2 с державкой (головкой) 3 для закрепления рабочего инструмента. Сменные прямые и угловые головки позволяют с помощью круглых фасонных напильников производить опиливание в труднодоступных местах и под разными углами.

Качество опиливания контролируют самыми различными инструментами. Правильность опиливаемой плоскости проверяют поверочной линейкой «на просвет». Если плоская поверхность должна быть опилена особенно точно, ее проверяют с помощью поверочной плиты «на краску». В том случае, если плоскость должна быть опилена под определенным углом к другой смежной плоскости, контроль осуществляется с помощью угольника или угломера. Для проверки параллельности двух плоскостей пользуются штангенциркулем или кронциркулем.

Расстояние между параллельными плоскостями в любом месте должно быть одинаковым.

Контроль криволинейных обрабатываемых поверхностей производят по линиям разметки или с помощью специальных шаблонов.

7. Сверление и зенкование

В работе слесаря по изготовлению, ремонту или сборке деталей механизмов и машин часто возникает необходимость получения в этих деталях самых различных отверстий. Для этого производят операции сверления, зенкования, зенкерования и развертывания отверстий.

Сущность данных операций заключается в том, что процесс резания (снятия слоя материала) осуществляется вращательным и поступательным движениями режущего инструмента (сверла, зенкера и т. д.) относительно своей оси. Эти движения создаются с помощью ручных (коловорот, дрель) или механизированных (электрическая дрель) приспособлений, а также станков (сверлильных, токарных и т.д.).

Сверление-это один из видов получения и обработки отверстий резанием с помощью специального инструмента - сверла.

Как и любой другой режущий инструмент, сверло работает по принципу клина. По конструкции и назначению сверла делятся на перовые, спиральные, центровочные и др. В современном производстве применяются преимущественно спиральные сверла и реже специальные виды сверл.

Спиральное сверло состоит из рабочей части, хвостовика и шейки. Рабочая часть сверла, в свою очередь, состоит из цилиндрической (направляющей) и режущей частей.

На направляющей части расположены две винтовые канавки, по которым отводится стружка в процессе резания.

Направление винтовых канавок обычно правое. Левые сверла применяются очень редко. Вдоль канавок на цилиндрической части, сверла имеются узкие полосочки, называемые ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия (сверла диаметром 0,25-0,5 мм выполняются без ленточек).

Режущая часть сверла образуется двумя режущими кромками, расположенными под определенным углом друг к другу. Этот угол называют углом при вершине. Его величина зависит от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугуна средней твердости он составляет 116-118°.

Хвостовик предназначен для закрепления сверла в сверлильном патроне или шпинделе станка и может быть цилиндрической или конической формы. Конический хвостовик имеет на' конце лапку, которая служит упором при выталкивании сверла из гнезда.

Шейка сверла, соединяющая рабочую часть с хвостовиком, служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования сверла при его изготовлении. На шейке обычно обозначают марку сверла.

Изготовляются сверла преимущественно из быстрорежущие стали марок Р9, Р18, Р6М5 и др. Все шире применяются металлокерамические твердые сплавы марок ВК6, ВК8 и Т15К6 Пластинками из твердых сплавов обычно оснащают только рабочую (режущую) часть сверла.

В процессе работы режущая кромка сверла притупляется поэтому сверла периодически затачивают.

Сверлами производят не только сверление глухих (засверливание) и сквозных отверстий, т.е. получение этих отверстий в сплошном материале, но и рассверливание - увеличение размера (диаметра) уже полученных отверстий.

Зенкованием называется обработка верхней части отверстий в целях получения фасок ил цилиндрических углублений, например, под потайную головку винта или заклепки. Выполняется зенкование с помощью зенковок ил! сверлом большего диаметра; Зенкерование - это обработка отверстий, полученных; литьем, штамповкой или сверлением, для придания им цилиндрической формы, повышения точности и качества поверхности. Зенкерование выполняется специальными инструментами - зенкерами ( 20, в). Зенкеры могут быть с режущими кромками на цилиндрической или конической поверхности (цилиндрические и конические зенкеры), а также с режущими кромками, расположенными на торце (торцовые зенкеры). Для обеспечения способности обрабатываемого отверстия и зенкера на торце зенкера иногда делают гладкую цилиндрическую направляющую часть.

Зенкерование может быть процессом окончательной обработки или подготовительным к развертыванию. В последнем случае при зенкеровании оставляют припуск на дальнейшую обработку.

Развертывание - это чистовая обработка отверстий. По своей сущности она подобна зенкерованию, но обеспечивает более высокую точность и малую шероховатость обработки поверхности отверстий. Выполняется эта операция слесарными (ручными) или станочными (машинными) развертками. Развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть подразделяется на заборную, режущую (коническую) и калибрующую части. Калибрующая часть ближе к шейке имеет обратный конус (0,04-0,6) для уменьшения трения развертки о стенки отверстия. Зубья на рабочей части (винтовые или прямые) могут быть расположены равномерно по окружности или неравномерно. Развертки с неравномерным шагом зубьев используются обычно для обработки отверстий вручную. Они позволяют избежать образования так называемой огранки, т.е. получения отверстий неправильной цилиндрической формы. Хвостовик ручной развертки имеет квадрат для установки воротка. Хвостовик машинных разверток диаметром до 10 мм выполняется цилиндрическим, других разверток - коническим с лапкой, как у сверл.

Для черновой и чистовой обработки отверстия применяют комплект (набор) разверток, состоящий из двух-трех штук. Изготовляют развертки из тех же материалов, что и другие режущие инструменты для обработки отверстий.

Рассмотренные операции обработки отверстий выполняются в основном на сверлильных или токарных станках. Однако, в тех случаях, если деталь невозможно установить на станок или отверстия расположены в труднодоступных местах, обработка производится вручную с помощью воротков, ручных или механизированных (электрических и пневматических) дрелей.

Вороток с квадратными отверстиями используют при работе инструментом, имеющим на хвостовике квадрат, например ручной разверткой.

Ручная дрель состоит из остова с упором /, который нажимают, чтобы придать сверлу поступательное движение, зубчатой передачи 2 с ручным приводом 3, рукоятки для держания дрели 6, шпинделя А установленным на нем патроном 4 для закрепления режущего инструмента.

В целях облегчения труда при обработке отверстий и повышения его производительности используют механизированные дрели (ручные сверлильные машинки). Они могут быть электрическими или пневматическими. В практике работы в учебных мастерских более широкое; применение имеют электрические дрели, так как пневматические требуют подвода к ним сжатого воздуха.

Электрические сверлильные машинки изготовляются трех типов: легкого, среднего и тяжелого. Машинки легкого типа предназначены для сверления отверстий диаметром до 8-9 мм. Корпус таких машинок часто выполняется в форме пистолета.

Машинки среднего типа обычно имеют замкнутую рукоятку; на задней части корпуса. Они используются для сверления отверстий диаметром до 15 мм.

Машинки тяжелого типа применяют для получения и обработки отверстий диаметром 20-30 мм. Они имеют две рукоятки на корпусе (или две рукоятки и упор) для удержания машинки и пepeдачи поступательного движения рабочему инструменту.

В цехах индивидуального и мелкосерийного производства" наибольшее распространение получили вертикально-сверлильные станки.

Рассмотрим устройство вертикально-сверлильных станков на примере станка типа 2А135. Этот станок предназначен для сверления и рассверливания глухих и сквозных отверстий диаметром до 35 мм, а также зенкования, зенкерования, развертывания отверстий и нарезания резьбы.

Он имеет станину 8, в верхней части которой установлена шпиндельная головка 5;. Внутри коробки головки расположена коробка скоростей, передающая вращение от электродвигателя 6 на шпиндель 3. Осевое перемещение инструмента производится при помощи коробки подач 4, установленной на станине. Обрабатываемая заготовка закрепляется на столе , который может подниматься и опускаться при помощи рукоятки , что дает возможность обрабатывать заготовки различной высоты. Смонтирован станок на плите.

При работе на сверлильных станках применяют различные приспособления для закрепления заготовок и режущего инструмента.

Машинные тиски - приспособление для закрепления заготовок разного профиля. Они могут иметь сменные губки для зажима деталей сложной формы.

Призмы служат для закрепления цилиндрических заготовок.

В сверлильных патронах закрепляют режущие инструменты с цилиндрическими хвостовиками.

С помощью переходных втулок устанавливают режущие инструменты, у которых размер конуса хвостовика меньше размера конуса шпинделя станка.

На сверлильных станках могут выполняться все основные операции по получению и обработке отверстий сверлением, зенкованием, зенкерованием и развертыванием.

Для настройки станка на тот или иной вид обработки отверстий важно правильно установить скорость резания и подачу.

Скоростью резания (м/мин) при сверлении называют величину пути, проходимого в направлении главного движения наиболее отдаленной от оси инструмента точкой режущей кромки в единицу времени.

Скорость резания выбирают в зависимости от свойств обрабатываемого материала, диаметра, материала и формы заточки режущей части инструмента и других факторов.

В соответствии с полученной частотой вращения инструмента устанавливается частота вращения шпинделя станка.

Подача - это величина перемещения режущего инструмента относительно заготовки вдоль его оси за один оборот. Она измеряется в миллиметрах за один оборот (мм/об).

При определении скорости резания и подачи учитывается глубина резания. Глубина резания t при сверлении и других видах обработки отверстий - это расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями, измеренное перпендикулярно оси заготовки.

Поскольку глубина резания при обработке отверстий - величина относительно неизменная (заданная чертежом или припуском на обработку), то основное влияние на производительность обработки будут оказывать выбираемые значения скорости резания и подачи.

С увеличением скорости резания процесс обработки ускоряется. Но при работе со слишком большими скоростями режущие кромки инструмента быстро затупляются и его приходится часто затачивать. Увеличение подачи тоже повышает производительность обработки, но при этом обычно увеличивается шероховатость поверхности отверстия и затупляется режущая кромка.

Таким образом, повышение производительности обработки зависит прежде всего от стойкости инструмента, т. е. от времени его работы до затупления. Задача состоит в том, чтобы выбрать такие оптимальные значения скорости резания и подачи, чтобы обеспечивалась, с одной стороны, необходимая стойкость инструмента и, с другой стороны, высокая производительность обработки и требуемая шероховатость поверхности отверстия.

8. Нарезание резьбы

Приемы нарезания резьбы, и особенно применяемый при этом режущий инструмент, во многом зависят от вида и профиля резьбы.

Резьбы бывают однозаходные, образованные одной винтовой линией (ниткой), или многозаходные, образованные двумя и более нитками.

По направлению винтовой линии резьбы подразделяют на правые и левые.

Профилем резьбы называется сечение ее витка плоскостью, проходящей через ось цилиндра или конуса, на котором выполнена резьба.

Для нарезания резьбы важно знать основные ее элементы: шаг, наружный, средний и внутренний диаметры и форму профиля резьбы (23).

Шагом резьбы S называют расстояние между двумя одноименными точками соседних профилей резьбы, измеренное параллельно оси резьбы.

Наружный диаметр d - наибольшее расстояние между крайними наружными точками, измеренное в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

Внутренний диаметр di - наименьшее расстояние между крайними внутренними точками резьбы, измеренное в направлении, перпендикулярном оси.

Средний диаметр di - расстояние между двумя противоположными параллельными боковыми сторонами профиля резьбы, измеренное в направлении, перпендикулярном оси.

Основание резьбы Вершина резьбы

По форме профиля резьбы подразделяют на треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, упорные (профиль в виде неравнобокой трапеции) и круглые.

В зависимости от системы размеров резьбы делятся на метрические, дюймовые, трубные и др.

В метрической резьбе угол треугольного профиля ф равен 60°, наружный, средний и внутренний диаметры и шаг резьбы выражаются в миллиметрах. Пример обозначения: М20Х Х1.5 (первое число-наружный диаметр, второе - шаг).

Трубная резьба отличается от дюймовой тем, что ее исходным размером является не наружный диаметр резьбы, а диаметр отверстия трубы, на наружной поверхности которой нарезана резьба. Пример обозначения: труб. 3/У' (цифры - внутренний диаметр трубы в дюймах).

Нарезание резьбы производится на сверлильных и специальных резьбонарезных станках, а также вручную.

При ручной обработке металлов внутреннюю резьбу нарезают метчиками, а наружную - плашками.

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

Метчик состоит из двух основных частей: рабочей части и хвостовика. Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными канавками и служит для непосредственного нарезания резьбы. Рабочая часть, в свою очередь, состоит из заборной (режущей) и направляющей (калибрующей) частей. Заборная (режущая) часть производит основную работу при нарезании резьбы и изготовляется обычно в виде конуса. Калибрующая (направляющая) часть, как видно из самого названия, направляет метчик и калибрует отверстие.

Продольные канавки служат для образования режущих перьев с режущими кромками и размещения стружки в процессе нарезания резьбы.

Хвостовик метчика служит для закрепления его в патроне или в воротке во время работы.

Для нарезания резьбы определенного размера ручные (слесарные) метчики выполняют обычно в комплекте из трех штук. Первым и вторым метчиками нарезают резьбу предварительно, а третьим придают ей окончательный размер и форму. Номер каждого метчика комплекта отмечен числом рисок на хвостовой части. Существуют комплекты из двух метчиков: предварительного (чернового) и чистового.

Изготовляют метчики из углеродистой, легированной или быстрорежущей стали.

При нарезании резьбы метчиком важно правильно выбрать диаметр сверла для получения отверстия под резьбу. Диаметр отверстия должен быть несколько больше внутреннего диаметра резьбы, так как материал при нарезании будет частично выдавливаться по направлению к оси отверстия. Размеры отверстия под резьбу выбирают по таблицам.

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

Круглая плашка представляет собой цельное или разрезанное кольцо с резьбой на внутренней поверхности и канавками, которые служат для образования режущих кромок и выхода стружки. Диаметр разрезных плашек можно регулировать в небольших пределах. Это позволяет восстанавливать их размер после изнашивания и удлинять срок службы плашек.

Круглые плашки при нарезании резьбы закрепляют в специальном воротке-плашкодержателе. Призматические (раздвижные) плашки в отличие от круглых состоят из двух половинок, называемых полуплашками. На каждой из них указаны размеры резьбы и цифра 1 или 2 для правильного закрепления в специальном приспособлении (клуппе). Угловые канавки (пазы) на наружных сторонах полуплашек служат для установки их в соответствующие выступы клуппа. Изготавливают плашки из тех же материалов, что и метчики. При нарезании наружной резьбы также важно определить диаметр стержня под резьбу, так как и в этом случае происходит некоторое выдавливание металла и увеличение наружного диаметра образовавшейся резьбы по сравнению с диаметром стержня. Диаметр под резьбу выбирают по специальным таблицам.

9. Притирка. Механическая обработка металлов

Притиркой называется операция по чистовой обработке поверхностей изделия, выполняемая с помощью абразивных материалов в виде порошков или паст с целью получения плотных, герметичных разъемных и подвижных соединений.

Доводка является разновидностью притирки и предназначена для получения деталей с высокой точностью формы, размеров, высокой чистотой поверхности.

При помощи притирки и доводки можно довести поверхность детали до зеркального блеска, что соответствует наивысшему- 14-му классу чистоты. При помощи этих операций можно получить точность обработки до 0,5 мк. Припуск па притирку не должен превышать 0,01-0,02 мм, ибо большие припуски уменьшают производительность труда и ухудшают качество обрабатываемой поверхности.

Притиркой и доводкой снимается слой металла толщиной 0,003-0,030 мм.

При ремонте сельскохозяйственной техники притирке подвергаются клапаны и седла двигателей, прецизионные детали дизельной топливной аппаратуры, детали гидросистем и др.

Сущность процесса притирки заключается в механическом или химико-механическом удалении с обрабатываемых поверхностей частиц металла абразивными материалами

Существуют два метода притирки:

1. Притирка сопрягаемых между собой поверхностей деталей одна к другой с помощью абразивных порошков, смешиваемых со смазывающими веществами, и паст, наносимых на притираемые поверхности.

2. Притирка сопрягаемых или несопрягаемых между собой поверхностей деталей с помощью специальных притирок и с применением протирочных паст или доводочных эмульсий.

Различают притирку предварительную и окончательную. На предварительную притирку оставляют припуск 0,01-0,02 мм, на окончательную - 0,003-0,005 мм.

Качество притертых поверхностей изделия проверяют на непроницаемость (газов или жидкостей), на просвет (для узких поверхностей) и на краску.

В процессе притирки или доводки температура обрабатываемой детали не должна превышать 50°С, так как повышенный нагрев может привести к короблению поверхности и вызвать ошибки при измерении.

Замер изделия производят после его охлаждения до температуры окружающей среды (20°С).

Абразивные материалы, применяемые для притирки и доводки, бывают твердые и мягкие. К твердым относятся алмазная пыль, электрокорунд (Э и ЭБ), карбид кремния зеленый (КЗ), карбид бора, наждак и др. К мягким абразивным материалам относятся порошки окисей хрома, железа (крокус), алюминия, венская известь, маршалит (пылевидный кварц) и др.

Абразивные материалы по величине зерен делятся условно на группы: шлифзерно, шлифпорошки, микропорошки и тонкие микропорошки. Номера зернистости и предельные размеры зерен приведены в табл. 43.

По старой ктассификации (ГОСТ 3547-47) зернистость абразива обозначалась номером, соответствующим числу отверстий (меш), приходящихся на один погонный дюйм сита, на котором задерживается основная часть (фракция) просеиваемого зерна. Основная часть проходит через сито с более крупными отверстиями предыдущего номера. Так, например, основная фракция зерна № 24 проходит через сито № 20 (с двадцатью отверстиями на 1 пог. дюйм).

10. Токарные работы

В обыкновенном токарном станке обрабатываемая деталь вращается около горизонтальной оси, параллельной продольной оси самого станка, и в то же время обрабатывается резцом, который медленно движется (или, как говорят токари, подается), снимая с изделия стружку.

В тех случаях, когда движение резца совершается в направлении, параллельном оси вращения обрабатываемой детали или под небольшим углом к ней, подачу называют продольной.

Когда резец подается перпендикулярно оси детали, подача называется поперечной.

При продольной подаче, производимой точно параллельно оси вращения детали, поверхность изделия приобретает форму кругового цилиндра, почему такую обточку называют цилиндрической или круглой. При перемещении резца под некоторым углом к оси детали поверхность последней обтачивается на конус. Такую обточку называют конической. При поперечной подаче резца обточка называется поперечной или лобовой.

Обработка на токарном станке внутренней поверхности детали называется расточкой. Расточка может быть, так же как и наружная обработка, цилиндрической, конической и лобовой.

На токарном станке можно сверлить отверстия и нарезать резьбу. За последние годы в нашей стране получило широкое распространение скоростное и силовое резание металлов, значительно повышающее производительность труда. При этом используются резцы специальных конструкций из особых, весьма стойких сплавов.

Токарные резцы - рабочие инструменты, при помощи которых производится обработка (резание) (металла на токарных станках.

Изготовляются токарные резцы из углеродистых и быстрорежущих сталей, твердых сплавов и термокорундов. Резцы из углеродистой стали в настоящее время почти вышли из употребления из-за низкой теплостойкости. Постепенно сокращается применение резцов и из быстрорежущих сталей.

Основным материалом для изготовления токарных резцов являются твердые сплавы различных марок, например термокорунд - неметаллический материал, похожий по внешнему виду на фарфор и состоящий в основном из доведенной до спекания окиси алюминия.

Каждый резец состоит из рабочей части, или головки, и тела, или стержня, которое служит для закрепления резца во время работы в супорте, или державке.

Обычно быстрорежущие резцы в целях экономии делают составными: головку резца или даже часть его головки - небольшую пластинку - из быстрорежущей стали, а стержень - из углеродистой.

Углеродистые и небольшие по размерам поперечного сечения быстрорежущие резцы изготовляют цельными, то есть из одного куска стали.

В зависимости от вида выполняемой работы различают следующие основные типы токарных резцов: проходные, подрезные, расточные, прорезные, отрезные, резьбовые, фасонные и гантельные.

Проходные резцы применяют для наружного точения деталей с продольной подачей.

Для предварительной (черновой) обработки заготовок применяют обдирочные, или черновые, проходные резцы. На поверхности деталей, обработанных такими резцами, остаются заметные на глаз и на ощупь следы обработки.

Для окончательной (чистовой) обработки деталей применяют чистовые проходные резцы. Все резцы подразделяются также по направлению подачи - на правые и левые. Правые резцы имеют главную режущую кромку слева и работают при подаче справа налево (от задней бабки станка к передней) . У левых резцов главная режущая кромка расположена справа, и работают они при подаче слева направо.

11. Фрезерные работы

Фрезерование - процесс резания металлов и др. твёрдых материалов фрезой. Фрезеровка применяется для обработки плоских и фасонных поверхностей (в т. ч. резьбовых поверхностей, зубчатых и червячных колёс) и осуществляется на фрезерных станках. У нас фрезерные работы ведутся на универсальных фрезерных станках с ручным управлением таких как модели 6Р10, 6Р82, ВФ-90, Хеккерд-450.

Классификация фрезерования может происходить по-разному, в зависимости от того, что желают выделить максимально значимым: В зависимости от локализации шпинделя станка и удобства закрепления обрабатываемой заготовки - вертикальное, горизонтальное. На производстве в большей степени применяют универсально-фрезерные станки позволяющие осуществлять вертикальное и горизонтальное фрезерование, и фрезерование под различными углами различным инструментом.

В зависимости от типа прибора (фрезы) - концевое, периферийное, торцовое, фасонное и т. д.

Концевое фрезерование - пазы, канавки, подсечки; колодцы (сквозные пазы), карманы (пазы, стороны которых выходят более, чем на 1 поверхность), окна (пазы, которые выходят лишь на одну поверхность).

Торцовое фрезерование - фрезерование крупных поверхностей.

Фасонное фрезерование - фрезерование профилей. Примеры профильных поверхностей - шестерни, багет, червяки, оконные рамы. Есть также специализированные фрезы, предназначенные для отрезки.

В зависимости от направления вращения фрезы сравнительно направления её движенья (или движенья заготовки) - попутное "под зуб" когда фреза "подминает" заготовку, получается весьма чистая поверхность, однако к тому же велика опасность взрыва заготовки при большом съеме материала; и встречное "на зуб", когда движенье режущей кромки случается навстречу заготовке. Поверхность получается похуже, зато растет производительность. На практике применяют оба вида фрезерования, "на зуб" при предварительной (черновой) и "под зуб" окончательной (чистовой) обработке. Фремзерные станким - группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначаются для обработки при помощи фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п. металлических и иных заготовок. При этом фреза, зафиксированная в шпинделе фрезерного станка совершает вращательное (основное) движенье, а заготовка, зафиксированная на столе, совершает движенье подачи криволинейное или прямолинейное (порой производится одновременно вращающимся инструментом). Управление может оказаться ручным, автоматизированным или осуществляться при помощи системы ЧПУ (CNC). Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движенье подачи - относительное перемещение заготовки и фрезы.

Вспомогательные движенья необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движенья, связанные с наладкой и настройкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движенья приборов для автоматического контроля размеров и т. д. Вспомогательные движенья возможно исполнять на станках как автоматически, так и руками. На станках-автоматах все вспомогательные движенья в определенной последовательности выполняются автоматически.