Основные слесарные операции

Разметка

Разметкой называется операция нанесения на поверхность заготовки линий (рисок), определяющих согласно чертежу контуры детали или места, подлежащие обработке. Разметочные линии могут быть контурными, контрольными или вспомогательными.

Контурные риски определяют контур будущей детали и показывают границы обработки.

Контрольные риски проводят параллельно контурным «в тело» детали. Они служат для проверки правильности обработки.

Вспомогательными рисками намечают оси симметрии, центры радиусов закруглений и т. д.

Разметка заготовок создает условия для удаления с заготовок припуска металла до заданных границ, получения детали определенной формы, требуемых размеров и для максимальной экономии материалов.

Применяют разметку преимущественно в индивидуальном и мелкосерийном производстве. В крупносерийном и массовом производстве обычно нет необходимости в разметке благодаря использованию специальных приспособлений -- кондукторов, упоров, ограничителей, шаблонов и т. д.

Разметку подразделяют на линейную (одномерную), плоскостную (двумерную) и пространственную, или объемную (трехмерную) .

Линейная разметка применяется при раскрое фасонного проката, подготовке заготовок для изделий из проволоки, прутка, полосовой стали и т.д., т.е. тогда, когда границы, например разрезания или изгиба, указывают только одним размером -- длиной.

Плоскостная разметка используется обычно при обработке деталей, изготавливаемых из листового металла. В этом случае риски наносят только на одной плоскости. К плоскостной разметке относят и разметку отдельных плоскостей деталей сложной формы, если при этом не учитывается взаимное расположение размечаемых плоскостей.

Пространственная разметка наиболее сложная из всех видов разметки. Ее особенность заключается в том, что размечаются не только отдельные поверхности заготовки, расположенные в различных плоскостях и под различными углами друг к другу, но и производится взаимная увязка расположения этих поверхностей между собой.

При выполнении разметки указанных видов применяется разнообразный контрольно-измерительный и разметочный инструмент.

Правка и гибка металлов

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).

Для правки закаленных деталей (рихтовки) используют рихтовальные бабки. Они изготовляются из стали и закаливаются.

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 выпусклостью 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.

Рубка металлов

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.

Резка металлов

В зависимости от формы и размеров материала заготовок или деталей разрезание при ручной обработке металла осуществляют с помощью ручного или механизированного инструмента-острогубцами, ручными и электрическими ножницами, ручными и пневматическими ножовками, труборезами.

Сущность операции разрезания металла острогубцами (кусачками) и ножницами заключается в разделении проволоки, листового или полосового металла на части под давлением двух движущихся навстречу друг другу клиньев (режущих ножей).

Режущие кромки у острогубцев смыкаются одновременно по всей длине. У ножниц же сближение лезвий идет постепенно от одного края к другому. Их режущие кромки не.смыкаются а сдвигаются одно относительно другой. И острогубцы, и ножницы представляют собой шарнирное соединение двух рычагов, у которых длинные плечи выполняют роль рукояток, а короткие -- режущих ножей.

Острогубцы (кусачки) используют, главным образом, для разрезания проволоки. Угол заострения режущих кромок острогубцев может быть различным в зависимости от твердости разрезаемого материала. У многих острогубцев он равен 55--60°

Ручные ножницы (13) применяют для разрезания листов-стальных толщиной 0,5--1,0 мм и из цветных металлов толщиной до 1,5 мм.

Опиливание металлов

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.

Сверление, зенкование, зенкерование и развертывание отверстий

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.

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 (20, а, б) 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 соосности 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.

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

Чтение рабочих чертежей и эскизов

Чертёж -- изображение предметов (напр., машин, механизмов, приборов), их частей и деталей линиями, штрихами, выполненное с соотношением, а иногда и с указанием истинных размеров этих предметов и дающее представление об их реальном виде и устройстве.

Эскимз -- предварительный набросок, сооружения, механизма или отдельной его части. Эскиз -- быстро выполненный свободный рисунок , не предполагаемый как готовая работа, часто состоит из множества перекрывающих линий.

Прочитать чертеж (эскиз) -- значит представить по изображениям чертежа объемную форму изображенного на нем предмета, постройки. В процессе чтения чертежа необходимо понять не только форму в целом, но и форму каждой части целого. Важно выявить ориентацию предмета (постройки) в пространстве и расположение каждой части относительно друг друга.

1) познакомьтесь с содержанием основной надписи чертежа;

2) выявите изображения (виды, разрезы, сечения и др.), которыми представлено изделие;

3) внимательно рассмотрите изображения на чертеже для создания первичного представления о форме детали и ее ориентации в пространстве. Выявите проекционно связанные изображения каждого конструктивного элемента и мысленно представьте их форму. Соотнесите мысленные образы с первоначальными представлениями о форме предмета для того, чтобы убедиться в правильности представления формы. Уточните взаимное расположение каждого конструктивного элемента относительно друг друга для полного правильного представления (понимания) формы объекта;

4) представьте величину предмета по габаритным размерам изделия, проставленным на чертеже.

Следующая страница>>

§ 21. Основные сведения о слесарной обработке

Обработку металлов вручную называют слесарной обработкой . Слесарные работы делятся на основные , сборочные и ремонтные . Основными слесарными работами называются операции по приданию деталям заданной чертежом формы, размеров и состояния поверхности. Сборочные слесарные работы выполняются при сборке узлов изделий, при сборке машин и приборов из отдельных узлов.

Ремонтные слесарные работы производят для поддержания оборудования в рабочем состоянии; они состоят из исправлений или замены вышедших из строя деталей и узлов машин и оборудования. К слесарным работам относятся следующие основные операции: разметка, рубка, правка, гибка, опиливание, шабрение, притирка, сверление, резьбонарезание и др. Для производства всех этих работ имеются специальные инструменты и приспособления.

Разметка служит для нанесения на заготовку (поковку, отливку и т. п.) рисок (линий), указывающих границы последующей механической обработки. Размечают металл на разметочных плитах различными инструментами: масштабными линейками, чертилками, рейсмасами, угольниками, циркулями, кернерами.

Рубка металла (листового, полосового, проволоки и т. п.) производят зубилами крейцмейселями с помощью молотка. При этом заготовку устанавливают на плиту или закрепляют в слесарных тисках.

Резку прутков, труб, полосового металла выполняют вручную пилами-ножовками. Более крупные заготовки разрезаются на приводных ножовочных станках, на отрезных станках, а также газовой или электродуговой резкой. Для разрезания листового материала толщиной до 2 мм используют ручные и стуловые ножницы, а для более толстых — рычажные ножницы с механическим приводом.

Правку применяют для исправления неровностей, коробления, поводки листового и пруткового материала. Тонкие (толщиной до 1 мм) листы из жести, алюминия, красной меди, латуни и других мягких материалов правят на плите деревянным молотком, а более толстые — стальными молотками на плите или на наковальне. Погнутые валы и другие крупные детали выправляют на прессах.

Гибку тонких металлических листов и пруткового проката производят в тисках равномерными ударами деревянного молотка, а более толстых — стальным молотком. Для ускорения процесса гибки применяют специальные приспособления.

Опиливанием называют обработку поверхностей заготовок напильником для устранения неровностей предыдущей обработки и достижения необходимой точности размеров, формы и шероховатости поверхности.

Шабрение служит для получения требуемой по условиям эксплуатации шероховатости поверхности или для плотного прилегания сопрягаемых поверхностей деталей машин. Шабрение является окончательной операцией (при обработке направляющих поверхностей вкладышей подшипников, станин станков и машин) и осуществляется специальным режущим инструментом — шабером.

Притирку выполняют твердыми шлифовальными порошками, которые наносят на специальные притиры из мягкой стали, серого чугуна, меди, твердых пород дерева и других материалов. Форма притира должна соответствовать форме обрабатываемой поверхности. Перемещая притир со шлифовальным порошком по обрабатываемой поверхности, снимают с нее очень тонкий (0,001—0,002 мм) слой неровностей, благодаря чему достигается плотное соприкосновение сопрягаемых деталей.

Сверлят небольшие и неглубокие отверстия сверлами с помощью ручных, электрических и пневматических дрелей. Крупные и глубокие отверстия сверлятся на станках.

Нарезают резьбу при слесарных работах метчиками и плашками. Метчики служат для нарезания внутренней резьбы, а плашки — наружной.

При сборке деталей и узлов машин применяют те же слесарные операции.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные свойства металлов и сплавов.

2. Что такое серый чугун (состав, свойства)?

3. Что такое ковкий чугун (состав, свойства)?

4. Что такое сталь и каковы ее свойства?

5. Укажите основные виды термической и химико-термической обработки и их назначение.

6. Приведите основные данные о цветных металлах и их сплавах.

7. Какие существуют основные виды обработки металлов и их характеристика?

8. Какие способы сварки применяют в промышленности?

9. Какие основные операции применяют при слесарной обработке?

Разметка. Чертежные иглы (чертилки) служат для нанесения линий (рисок) на размечаемую поверхность заготовок. Прямые линии надо проводить чертилкой с небольшим нажимом вдоль нижней кромки стальной линейки или угольника (рис. 39). Деталь должна устойчиво располагаться на ровном основании.

Рис. 39. Проведение линий :
а - неправильно; б - правильно

Окружности размечают измерительным циркулем. Его ножки с остриями фиксируются стопорным винтом. Чтобы циркуль при разметке не смещался, центр отверстия отмечают керном. Чтобы точка кернения была хорошо видна, керн сначала надо держать под углом, установив в намеченную точку, после чего перевести его в вертикальное положение, не отрывая конец от этой точки, и ударом молотка по керну нанести на заготовку отметку (рис. 40). Кернить надо и перед сверлением отверстия, чтобы отцентровать сверло.

Рис. 40. Кернение

Кернение тонких металлических пластинок надо производить на твердом основании легким ударом молотка, чтобы не пробить пластинку насквозь. Разметка может быть сделана неточно, что приводит к браку при изготовлении изделий, так как имеет место несоответствие размеченной заготовки размерам, обозначенным на чертежах. Причины могут быть разными: невнимательность человека, неточная установка заготовки при разметке, неточность измерительных инструментов. Вообще точность - в любой фазе слесарных работ - ключ к успеху. Штангенциркуль является инструментом для измерения наружных и внутренних линейных размеров (рис. 41) с точностью до 0,05 мм.

Рис. 41. Штангенциркуль :
1 - губки для внутренних измерений; 2 - подвижная рамка; 3 - глубиномер; 4 - губки для наружных измерений; 5 - нониус

Состоит он из штанги с двумя неподвижными губками, на которую нанесена масштабная шкала с шагом деления 0,05 мм. По штанге перемещается рамка также с двумя губками и жестко скрепленным с ней стержнем - глубинометром. На грани рамки нанесена шкала нониуса. Нулевой штрих нониуса указывает число целых миллиметров (на рис. 41 - 13мм) на основной шкале. Десятые доли миллиметра считываются на нониусе - там, где совпадают штрихи обеих шкал (на рис. 41- 0,3мм). Зафиксированный на рис. 41 размер равен 13,3 мм. На шкалу при измерении надо смотреть под прямым углом.

Закрепление деталей. Основным приспособлением для этой операции являются тиски. Они должны быть дополнены различными защитными губками (см. выше). Место обработки следует располагать возможно ближе к губкам тисков. Весьма важна высота, на которой установлены тиски, - от нее зависят ваши энергозатраты при обработке деталей. Слесари используют следующий способ определения оптимальной высоты тисков: согнув правую руку, дотроньтесь кулаком до подбородка, после чего постарайтесь локтем коснуться губок тисков, не разгибая руки. Если это удается сделать, не сгибаясь и не вставая на носки, то тиски установлены на необходимой высоте.

Рубка и резание металла. Закончив разметку, приступают к удалению «излишних» фрагментов заготовки. Самой грубой такой операцией является рубка, при которой с помощью зубила или крейцмеселя и молотка заготовка разрубается на части или ненужные части удаляются. Кроме того, с помощью рубки с заготовок убирают неровности, окалину, острые кромки деталей, вырубают пазы и канавки. Обычно эту процедуру производят в тисках, а листовой металл рубят и на плите. При выполнении рубки важно принять правильную позу: корпус тела прямой и обращен вполоборота к оси тисков; левая нога стоит на полшага впереди правой; угол между ступнями около 70°. Зубило следует держать в левой руке за середину на расстоянии 15-20 мм от края ударной части. Устанавливается оно так, чтобы его режущая кромка располагалась на линии среза, а продольная ось стержня зубила составляла угол 30-35° к обрабатываемой поверхности заготовки и угол 45° к продольной оси губок тисков (рис. 42). Сила удара молотком должна быть значительной. Чем тяжелее молоток и длиннее его рукоятка, тем сильнее удар.

Рис. 42. :
а - вид сбоку; б - вид сверху

Листовой и полосовой металл рубят по уровню губок, широкие поверхности заготовок - выше этого уровня (по рискам); хрупкие металлы, такие как чугун и бронза, рубят от края к середине, чтобы избежать откалывания краев детали. Заканчивая рубку, силу удара следует уменьшать. Для разрезания металлических заготовок и деталей чаще других инструментов используют ножовку по металлу. Выбор полотна определяется толщиной и твердостью обрабатываемого металла. Для резания стали и других твердых металлов, а также тонкостенных труб и профилей нужны полотна с мелкими зубьями, а для меди, латуни, алюминия и других мягких металлов - с крупными. На полотнах высокого качества указываются длина, ширина и толщина пропила, а также количество зубьев на один дюйм (25,4 мм). У пил с мелкими зубьями этот показатель составляет 28-32, со средними - 18-24, с крупными -16. Полотна изготовляют из разных марок стали: быстрорежущей (HSS), из биметаллических материалов, причем последние эластичнее первых и соответственно меньше ломаются. Обычные полотна для ножовок имеют длину 300 мм. Их устанавливают в рамку для ножовок зубьями вперед и умеренно затягивают, так как при слишком сильном натяжении полотно во время работы может лопнуть. Перед началом обработки заготовку прочно закрепляют в тисках, так, чтобы место разреза было как можно ближе к губкам тисков. Перед началом пиления рекомендуется сделать на заготовке насечку трехгранным напильником - это существенно облегчит надпиливание. После этого принимают правильную позу для проведения распиливания. Положение рук на ножовке показано на рис. 43.

Рис. 43. Как правильно держать ножовку

Резание следует начинать с плоскости (с небольшим наклоном ножовки), но не ребра, так как в последнем случае могут выкрошиться зубья полотна. Двигая ножовку рабочим ходом (от себя), делают нажим, при обратном (холостом) ходе полотно ведут без нажима, чтобы оно не затупилось. Наибольшая скорость резания достигается при 40-50 двойных ходах ножовки в минуту. При выполнении длинных разрезов полотно следует повернуть на 90°. Во всех случаях для более равномерного износа зубьев по длине полотна необходимо использовать большую часть. Для резки металлических заготовок используют также электроножовки и труборезы. При работе с первыми надо надевать рукавицы и защитные очки. Машинку следует крепко держать обеими руками, - в противном случае может перекоситься отрезной диск. Следует, правда, знать, что при этом способе резки образуются грубые заусенцы, затрудняющие выполнение последующих операций обработки.

При использовании трубореза трубу зажимают в тисках, надевают на нее труборез и подводят режущий ролик к поверхности трубы. Вращая труборез вокруг трубы, постепенно поджимают подвижный ролик и тем самым прорезают стенку трубы. Металлические листы - оцинкованные жестяные, медные, алюминиевые толщиной до 0,5 мм - режут ручными слесарными ножницами. По сравнению с другими режущими инструментами ножницы не допускают потери материала. Ножницы по металлу режут так же, как и другие. Режущая способность их определяется качеством заточки и длиной рычагов. Удобно использовать ножницы с длиной рычагов не менее 20, а лучше всего - 30 см. Для ножниц изогнутой формы хватит 20 см. При резке листа ножницы держат правой рукой, охватывая рукоятки четырьмя пальцами и прижимая их к ладони (рис. 44). Мизинец или указательный палец помещают между ручками, отводя ими нижнюю ручку на необходимый угол.

Рис. 44. Как держать ножницы по металлу :
а - хватка с разжиманием ножниц мизинцем; б - хватка с разжиманием ножниц указательным пальцем

Раскрывать ножницы следует приблизительно на 2/3 их длины, поскольку при большем раскрытии они будут не резать, а выталкивать лист. Лист держат и подают левой рукой между режущими кромками, направляя верхнее лезвие по разметочной линии. Сжимая ручки пальцами, осуществляют резание.

Опиливание металлов. Эта одна из самых широко применяемых заключительных операций состоит в удалении небольших слоев металла напильником. С ее помощью с заготовок удаляют ржавчину, окалину, выравнивают шероховатые поверхности, а также придают деталям необходимую форму и размеры. Ясно, что для осуществления такой операции у мастера должен быть целый набор напильников. На рабочей поверхности напильника есть насечка, образующая режущие кромки. Насечки бывают одинарные, двойные, дуговые и точечные. По форме профиля поперечного сечения напильники делятся на плоские, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические, ножовочные и некоторые другие (рис. 45).

Рис. 45. :
1 - плоский остроконечный (а - двойная насечка; б - одинарная насечка; в - кольцо; г - хвостовик; д - ручка); 2 - плоский тупоносый; 3 - полукруглый; 4 - круглый; 5 - трехгранный

Применение напильника той или иной формы определяется профилем обрабатываемой детали. Напильники с одинарной насечкой (прямоугольной под углом или дугообразной) обычно применяют при обработке мягких металлов, так как они снимают стружку по всей длине насечки. Напильники с двойной (перекрестной) насечкой снимают мелкую стружку (за счет большого количества мелких режущих клиньев), и их применяют для опиливания стали и других твердых металлов. Рабочие свойства напильника характеризуют двумя связанными между собой показателями: шагом насечки и числом насечек. Шаг насечки - это расстояние между двумя соседними зубьями напильника, а число насечек - количество их на 1 см длины. По числу насечек различают напильники драчевые (0-1), полуличные (2), личные (3) и бархатные (4-5). Последние применяются для чистового опиливания, шлифования и отделки деталей, в то время как драчевые - для предварительного, грубого опиливания. Напильники с крупной насечкой и грубыми, острыми зубьями называются рашпилями, а маленькие и с мелкой насечкой - надфилями. Перед опиливанием деталь закрепляют в тисках, при этом опиливаемая поверхность должна выступать над уровнем губок на 8-10 мм. Чтобы избежать образования вмятин на заготовке, можно использовать мягкие защитные губки, описанные выше. Для выполнения этой операции рекомендуется следующая рабочая поза: вполоборота к тискам, левая нога выставлена вперед и влево на полшага, угол между ступнями 40-60° (рис. 46).

Рис. 46. Поза (а) и хватка напильника (б) при опиливании

Оптимальная высота тисков должна быть такой, чтобы при наложении напильника правой рукой на губки тисков плечо и предплечье этой руки образовывали прямой угол (рис. 46а). Напильник держат за ручку правой рукой так, что закругленный конец ручки упирается в ладонь; ладонь левой руки накладывают почти поперек оси напильника на расстоянии 2-3 см от края его носка (рис. 46б). Опиливание следует производить равномерным движением напильника: вперед - с нажимом и при обратном движении - без нажима. Напильник к детали надо прижимать обеими руками, причем в разных фазах движения по-разному: при движении напильника вперед постепенно увеличивают нажим на ручку правой рукой, одновременно ослабляя нажим на носок напильника левой. Оптимальной скоростью опиливания считается 40- 60 двойных движений (т. е. прямого и обратного) в минуту. Если обрабатываемая поверхность плоская, то главная задача при обработке - сохранить ее плоскостность, т. е. не допустить «завалов». Качество опиливаемых плоскостей оценивают с помощью различных контрольно-измерительных инструментов: плоскостность - лекальной линейкой на просвет; точность обработанных под прямым углом смежных плоскостей - угольником; параллельно обработанные плоскости - штангенциркулем (рис. 47).

Рис. 47. Способы контроля поверхностей при опиливании :
а - лекальной линейкой; б - угольником; в - штангенциркулем

Существуют специфические особенности при обработке криволинейных поверхностей. Выпуклые поверхности обрабатывают, применяя раскачивающие движения напильника (рис. 48а), при которых он как бы огибает выпуклую поверхность. Вогнутые поверхности обрабатывают (круглыми либо полукруглыми напильниками), проделывая замысловатые движения - вперед и в сторону с поворотом вокруг своей оси (рис. 48б). Контроль осуществляют по разметке или с помощью шаблонов.

Рис. 48. Опиливание криволинейных поверхностей :
а - выпуклых; б - вогнутых

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

Сверление. Посредством этой операции получают сквозные и несквозные отверстия различных диаметров глубины в металле и других материалах с помощью сверл. Наиболее распространенными инструментами для сверления являются ручные механические и электрические дрели. Такой инструмент, однако, не позволяет сверлить точные отверстия, например, для нарезания резьбы. Для этих целей используют сверлильную стойку или сверлильный станок. Обрабатываемая деталь и применяемые инструменты (стойка, дрель, сверла) обязательно должны быть жестко закреплены. Благодаря этому можно сверлить отверстия одинаковой глубины перпендикулярно поверхности и регулировать глубину сверления. Немаловажен правильный выбор скорости вращения сверла. Отверстия больших диаметров и твердые металлы сверлятся на пониженных оборотах. Для сверления металлов обычно используют спиральные (винтовые) сверла с конической заточкой, изготовленные из быстрорежущей стали. Их лезвия выполнены в виде винтовых канавок, сбегающих вниз к направляющему острию под определенным углом (рис. 49). Соответственно этому углу (у) и углу при вершине (б) различают следующие типы сверл (таблица 6).

Рис. 49. Сверла :
H - для твердых материалов (камня); N - для нормальных материалов (алюминия, меди)

Таблица 6

Помимо сверл из быстрорежущей стали, для сверления особо твердых материалов применяют сверла с твердосплавными (победитовыми) наконечниками, образующими особо износостойкую режущую кромку. При сверлении металла вручную сначала на заготовке намечают кернером центр будущего отверстия, причем так, чтобы кончик сверла не выскакивал при входе в металл. Закрепив сверло в патроне, его кончик подводят к намеченному центру отверстия так, чтобы ось сверла точно совпадала с осью будущего отверстия (ясно, что деталь должна быть тем или иным способом закреплена). Сверлить следует начинать с небольших оборотов, не нажимая сильно, плавно и без рывков, избегая качания дрели. Нажим постепенно усиливают (если сверло идет в нужном направлении) и сверлят отверстие до конца. Для охлаждения нагревающегося сверла следует пользоваться эмульсией, смазочным маслом либо мыльной водой. Если же этих жидкостей нет, необходимо делать частые и длительные паузы, чтобы сверло охлаждалось. Так, в частности, сверлят серый чугун и цинк. Сверление листового металла надо производить на деревянной подставке, располагаемой под листом.

Если просверливается сквозное отверстие, при выходе сверла из заготовки нажим постепенно ослабляют, а также уменьшают число оборотов (если это возможно). Если сверло заедает, ему надо сообщить обратное вращение и вытащить из отверстия, после чего устранить причину заедания. При сверлении глубоких отверстий сверло необходимо периодически вынимать и очищать от стружки. Отверстия диаметром свыше 6 мм лучше сверлить в два приема: сначала в месте кернения засверлить на небольшую глубину направляющее отверстие диаметром 4 мм, после чего «пустить в дело» сверло нужного диаметра. В процессе эксплуатации сверла тупятся и нуждаются в заточке. Спиральные сверла затачивают на абразивном камне точильного станка (рис. 50). Естественно, это требует определенного мастерства. Сверло несильно прижимают режущей кромкой к вращающемуся точильному камню, ведут его немного вверх (против направления вращения), одновременно медленно поворачивая его вдоль своей оси. Угол заточки проверяют специальным шаблоном.

Рис. 50. Сверла :
1 - хранение; 2 - заточка; 3 - проверка

На рис. 50 показан также способ хранения сверл - в деревянной либо пластмассовой колодке с отверстиями: их можно хранить и в коробке с отверстиями.

Зенкование. При сверлении отверстий на их острых кромках образуются заусенцы, которые можно удалить либо сверлом меньшего диаметра, либо специальной конической зенковкой (рис. 51а). Зенковка - это многолезвийный режущий инструмент, служащий для обработки ранее полученных отверстий с целью повышения их качества и точности. В частности, коническую зенковку применяют также для получения конических углублений под потайголовки винтов и заклепок. Торцевой цилиндрической зенковкой (рис. 51б) делают цилиндрические углубления под соответствующие головки винтов, болтов и под гайки. Операцию зенкования следует проделывать при наименьшей скорости вращения электродрели с минимальным усилием.

Рис. 51. :
а - коническая; б - цилиндрическая

Нарезание резьбы. Описанные выше операции сверления и зенкования предшествуют нарезанию внутренней резьбы. Резьба - это винтовая канавка постоянного сечения на внутренней или наружной цилиндрической поверхности: в первом случае резьба называется внутренней, во втором - наружной. Прежде чем описать процесс нарезания резьбы, кратко опишем ее основные виды. По направлению винтовой линии резьба делится на правую и левую. Профиль резьбы - это сечение ее витка в плоскости, проходящей через ось цилиндра, на котором нарезана резьба. Основные параметры резьбы показаны на рис. 52. Форма профиля бывает такой: треугольная (показана на рис. 52), прямоугольная, трапецеидальная, упорная (с профилем в виде неравнобокой трапеции) и круглая.

Рис. 52. Параметры резьбы :
1 - наружный диаметр; 2 - внутренний диаметр; 3 - длина резьбы; 4 - шаг резьбы

В метрической резьбе угол треугольного профиля равен 60°, а параметры резьбы выражаются в миллиметрах. Например, обозначение М20х1,5 «переводится» так: М - резьба метрическая, 20 - наружный диаметр в мм, 1,5 - шаг в мм. Существуют и другие системы резьбы - дюймовая и трубная. Но вернемся к нарезанию резьбы. Начнем с внутренней. Ее нарезают метчиком, хвостовую часть которого закрепляют в воротке. Для сквозных отверстий используют метчик с заборной (нижней) частью на первых 4-5 нитках резьбы, которые направляют движение метчика вдоль стенок отверстия. Для глухих отверстий нужны метчики с более короткой заборной частью (на 2-3 нитки), с тем чтобы эффективная (режущая) зона резьбы доходила почти до дна отверстия. Для нарезания резьбы вручную метчики обычно выпускают в комплектах, куда входят 2-3 инструмента: черновой, получистовой и чистовой. Первым и вторым нарезают резьбу предварительно, третьим придают ей окончательный размер и форму. Такое поэтапное нарезание резьбы существенно уменьшает усилие резания. Метчики различают по числу рисок на хвостовой части: у чернового метчика одна риска, у получистового - две, у чистового - три либо ни одной. В двухместный комплект входят черновой и чистовой метчики.

Немаловажное значение имеет правильный выбор диаметра сверла, которым сверлится отверстие под внутреннюю резьбу, и диаметр стержня - под наружную. Диаметр сверла (и стержня) должен быть несколько меньше наружного диаметра резьбы. В нижеприведенной таблице даются диаметры сверл и стержней под некоторые распространенные размеры метрической резьбы.

Таблица 7

Диаметр резьбы, мм	Диаметр сверла, мм		Диаметр стержня, мм
	твердые металлы	мягкие металлы	твердые металлы	мягкие металлы
М4	3,3	3,3	3,9	3,9
М5	4,1	4,2	4,9	4,8
М6	4,9	5,0	5,9	5,8
М8	6,6	6,7	7,9	7,8
М10	8,3	8,4	9,9	9,8
М12	10,0	10,1	11,9	11,8

Нарезание внутренней резьбы производится следующим образом. Заготовку (деталь) с высверленным отверстием закрепляют в тисках так, чтобы ось отверстия была строго вертикальной. В отверстие вставляют заборную часть чернового метчика и проверяют его установку по угольнику. Поверхность отверстия и режущую часть метчика следует смазать смазочно-охлаждающей жидкостью (машинным маслом - для стали, керосином - для чугуна). На хвостовую часть метчика надевают вороток. Левой рукой прижимают вороток к метчику, а правой проворачивают до врезания на несколько витков в металл. После этого берут вороток двумя руками и начинают его медленно вращать в таком режиме: 1-1,5 оборота по ходу часовой стрелки, 0,5 оборота - против (рис. 53).

Рис. 53. Нарезание внутренней резьбы

Обратный поворот нужен для слома стружки. По окончании нарезания резьбы черновым метчиком ставят получистовой, а затем и чистовой метчики, и с каждым из них проделывают те же манипуляции, что и с черновым. Все время с помощью угольника нужно контролировать положение оси метчика относительно поверхности заготовки. Для нарезания наружной резьбы используют плашки с плашкодержателем. Этим же инструментом пользуются для обновления повременной резьбы на болтах, винтах и шпильках. Режущая резьба плашки с одной или с двух сторон имеет заборную (начальную) часть. В первом случае плашка должна прилегать к упору плашкодержателя противоположной стороной (без заборной части). Чтобы избежать перекоса резьбы, с торца стержня снимают фаску (предварительно закрепив его вертикально в тисках). Затем плашку устанавливают на конец стержня перпендикулярно его оси и, слегка нажимая правой рукой на плашкодержатель, левой поворачивают его (рис. 54) до надежного врезания плашки в металл.

Рис. 54. Нарезание наружной резьбы

Это достигается после врезания первых ниток. После этого нажим уже не нужен, надо лишь медленно вращать плашку. Процесс нарезания можно облегчить, увеличив одновременно чистоту резьбы, если на стержень и плашку капнуть несколько капель машинного масла или смазочно-охлаждающей жидкости. Нарезание наружной резьбы продолжают до тех пор, пока плашка не пройдет всю требуемую длину стержня. После этого плашку свертывают со стержня, очищают их от стружек и смазки и проверяют нарезанную резьбу эталонной гайкой. Очистку от стружек следует производить щеткой, а не руками во избежание порезов об острые режущие кромки метчика или плашки.

Гибка металла. Это способ обработки металлов давлением, при котором одна часть заготовки перегибается относительно другой на некоторый заданный угол. Гибка применяется для придания заготовке изогнутой формы, требуемой чертежом. Ручную гибку производят в тисках с помощью молотка и различных приспособлений. Усилие, которое необходимо при этом приложить, и последовательность операций при гибке зависят от материала, формы и поперечного сечения заготовки. При этом важно правильно определить размеры заготовки. Их определяют по чертежу с учетом радиусов всех изгибов. Проще всего производить гибку тонкого (0,3-1 мм) листового металла. Чтобы точно загнуть деталь, ее с двух сторон, вплоть до линии загиба, зажимают деревянными брусками (оправками) (рис. 55).

Рис. 55. Гибка листового металла :
а - неправильная; б - правильная

Одной оправки в этом случае недостаточно, потому что заготовку, зажатую в тиски только с одной оправкой, при загибе края уводит в сторону. Если же заготовку зажать с двух сторон, то получается хорошее качество гибки. Оправки должны быть изготовлены из твердой древесины. Для загиба пользуются киянкой (деревянным молотком) или железным молотком с резиновым колпачком. Заготовку вместе с оправками зажимают в тиски и постепенно гнут вдоль всей кромки, нанося легкие удары молотком. Не рекомендуется сразу загибать полностью какой-либо участок заготовки, иначе металл деформируется и кромка будет волнистой. Толщина деревянных оправок должна быть не менее 25-30 мм. Несколько иначе осуществляется гибка металлического листа по радиусу. Это делают с помощью шаблона из твердой древесины (рис. 56).

Рис. 56. Гибка металлического листа по радиусу

При гибке мягких, растягивающихся металлов форма шаблона должна точно соответствовать форме изготовляемой детали. При гибке упругих металлов его радиус должен быть немного меньше требуемого, так как в этом случае лист пружинит. Для того чтобы эффективнее использовать рычаг, при гибке упругих металлов лист зажимают в тиски между двух оправок, одна из которых - шаблон, а по другой, более длинной стороне осторожно наносят удары молотком, получая требуемую форму. Чтобы достичь герметичности, соединение заготовок делают так называемым продольным замком - фальцевым швом, или фальцем. Фальц применяется при выполнении кровельных работ, соединении вентиляционных систем, изготовлении ведер, баков и других изделий из жести. Простейший фальцевый шов называется одинарным лежачим. Для его получения размечают линию сгиба на краю заготовки, затем сгибают по этой линии на 90°. Такая операция называется отбортовкой. Высота отогнутой кромки в зависимости от толщины листа может составлять 3-12 мм. После отбортовки заготовку переворачивают и отгибают ее кромку еще на 90°. Такие же операции производят и со второй заготовкой или вторым соединяемым краем (рис. 57).

Рис. 57. Заготовка для соединения фальцем

Подогнутые края (фальцы) двух листов соединяют друг с другом. Чтобы листы располагались на одном уровне, фальц осаживают (уплотняют, на рис. 58 по пунктирной линии). Для этого заготовку кладут на твердое основание, зажимают и с помощью молотка и бруска из твердой древесины осаживают сначала лист, нанося удары вдоль фальца, а затем и сам фальц (рис. 59).

Рис. 58. Линия осадки фальца

Рис. 59. Осадка фальцевого соединения

Бывают случаи, когда край листа необходимо усилить, т.е. придать ему дополнительную жесткость. Эту операцию проводят следующим образом, показанном на рис. 60.

Рис. 60. Изготовление края с усилением. Дополнительную жесткость край листа приобретает, если положить под загиб проволоку и закатать ее:
1 - край листа размечают: ширина загибаемой части равна двум диаметрам проволоки плюс двойная толщина листа; 2 - край отгибают под углом в 90°; 3 - край загибают по прокладке из металла; 4 - кромку листа окончательно загибают на деревянной оправке

Гнуть «холодным способом» (т. е. без нагревания) можно и полосы из стали достаточно большой толщины, например, сечением 40х45 мм. Такую полосу зажимают в тиски и, если возможно, сначала загибают руками, чтобы избежать травм от отдачи длинной заготовки при первых ударах молотка. После этого, оттягивая одной рукой свободный конец заготовки, наносят удары молотком в месте сгиба. При гибке металлических полос и прутков часто используются шаблоны. При изготовлении деталей с небольшим радиусом изгиба в качестве шаблона используют толстую проволоку (см. рис. 60) или трубу подходящего диаметра. Один конец заготовки при этом обычно закрепляют.

Гибка металлов в горячем состоянии. Большинство используемых черных и цветных металлов, таких, как конструкционная низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий и их сплавы и т. д., можно гнуть в холодном состоянии. Но некоторые металлы - качественные стали, дюралюминий - поддаются гибке таким способом отнюдь не всегда. Это становится возможным, если обрабатываемый металл нагреть. Например, для того чтобы можно было гнуть сталь (без ударных нагрузок), ее подвергают нагреву до красного каления. Если стальная заготовка получена посредством ковки, то ее лучше обрабатывать в состоянии белого каления, так как при красном и желтом калении заготовка под ударами молотка разрушается. Цветные металлы и сплавы гнут в несколько приемов, в интервалах между которыми металл подвергается отпуску. Отпуск - это вид термической обработки металлов, состоящий в том, что закаленную деталь нагревают до сравнительно невысокой температуры, после чего постепенно охлаждают на открытом воздухе или в воде. Температуру разогреваемой закаленной детали при отпуске оценивают по цветам побежалости, которые получаются в результате образования оксидных пленок различных цветов в процессе разогрева: светло-желтый (соломенный) - 220 °С, темно-желтый - 240 °С, коричнево-желтый - 255 °С, коричнево-красный - 265 °С, пурпурно-красный - 275 °С, фиолетовый - 285 °С, васильковый - 295 °С, светло-синий - 315 °С, серый - 330 °С. В таблице 8 приведены рекомендуемые температуры отпуска для некоторых инструментов и деталей из стали.

Таблица 8

Инструменты (детали)	Рекомендуемая температура отпуска, °C
Калибры, шаблоны и др. измерительные приборы	150-180
Режущий инструмент из углеродистых сталей: резцы, сверла, метчики	180-200
Молотки, штампы, метчики, плашки, малые сверла	200-225
Пробойники, буры, плашки, метчики, сверла для мягкой стали и чугуна, чертилки, резцы	225-250
Сверла, метчики для меди и алюминия, зубила, пробойники, ударный инструмент	250-280
Зубила, инструмент для обработки древесины	280-300
Пружины	300-330
Рессоры, ковочные штампы	400-500
Детали и инструмент, работающие при больших нагрузках	500-650

В домашних условиях небольшие по размеру заготовки разогревают газовой горелкой или паяльной лампой. При «горячей» гибке под углом 90°С с минимальным радиусом металл в месте изгиба деформируется. Этот нежелательный эффект особенно заметен при гибке заготовок большей толщины. Чтобы заготовка большой толщины сохранила свое поперечное сечение, перед гибкой осуществляют плющение металла, в результате которого место изгиба утолщается, что при последующей гибке компенсирует его деформацию. При плющении металл в месте изгиба доводят до состояния белого каления и оба конца заготовки охлаждают так, чтобы раскаленным осталось только само место изгиба. После этого заготовку осаживают с торцов, в результате чего металл в раскаленном месте утолщается.

Рис. 61. Гибка металлического листа в горячем состоянии :
а - тонкой заготовки; б - толстой заготовки; в - гибка по радиусу по рогу наковальни; г - то же, по оправке, зажатой в тиски

На рис. 61 показаны некоторые операции гибки металла в горячем состоянии: а - гибка тонких заготовок производится поверх или сбоку губок тисков; б - заготовки большой толщины - по губкам тисков, если ширины губок не хватает, заготовку гнут по наковальне или стальной оправке; в - гибка заготовок по круглому рогу наковальни или стальной оправке соответствующей формы; г - гибка по оправке, зажатой в тиски, при этом свободный конец заготовки способствует гибке за счет эффекта рычага. Для облегчения механической обработки металлов их часто подвергают особой термической операции - отжигу; в результате чего понижается твердость металла. Отжиг состоит в нагревании металлического предмета (детали, заготовки) до определенной температуры, выдерживании ее при этой температуре до прогревания по всему объему и последующем, как правило, медленном, охлаждении до комнатной температуры. Отжиг применяется и к черным, и к цветным металлам. В результате материал становится менее жестким, легко поддается холодной гибке. В таблице 9 приведены рекомендуемые температуры и охлаждающие среды при термической обработке некоторых сталей.

Таблица 9

Марка стали	Рекомендуемая температура, °C			Охлаждающая среда
	при закалке	при отпуске	при отжиге	при закалке	при отпуске
Сталь 30	880	180	845	вода	вода, масло
Сталь 45	860	80	820	-//-	-//-
Сталь 55	825	200	780	-//-	-//-
У7, У7А	800	170	780	-//-	-//-
У8, У8А	800	170	770	-//-	-//-
У10, У10А	790	180	770	-//-	-//-
У11, У11А	780	180	750	-//-	-//-
У12, У12А	780	180	750	-//-	-//-
У13, У13А	780	180	750	-//-	-//-

Токарный участок

Токарный станок - станок для обработки тел вращения путем снятия с за­готовки стружки при точении. Все станки токарной группы имеют типовое устройство. Устройство этих станков рассмотрим на примере токарно-винторезного станка модели 16К20 .

Рис(1).Рукоятки управления: 2 - сблокированная управление, 3,5,6 - установки подачи или шага нарезаемой резьбы, 7, 12 - управления частотой вращения шпинделя, 10 - установки нормального и увеличенного шага резьбы и для нарезания многозаходных резьб, 11 - изменения направления нарезания резьбы (лево- или правозаходной), 17 - перемещения верхних салазок, 18 - фиксации пиноли, 20 - фиксации задней бабки, 21 - штурвал перемещения пиноли, 23 - включения ускоренных перемещений суппорта, 24 - включения и выключения гайки ходового винта, 25 - управления изменением направления вращения шпинделя и его остановкой, 26 - включения и выключения подачи, 28 - поперечного перемещения салазок, 29 - включения продольной автоматической подачи, 27 - кнопка включения и выключения главного электродвигателя, 31 - продольного перемещения салазок; Узлы станка: 1 - станина, 4 - коробка подач, 8 - кожух ременной передачи главного привода, 9 - передняя бабка с главным приводом, 13 - электрошкаф, 14 - экран, 15 - защитный щиток, 16 - верхние салазки, 19 - задняя бабка, 22 - суппорт продольного перемещения, 30 - фартук, 32 - ходовой винт, 33 - направляющие станины.

Главный привод, механизм подач, коробка подач токарно-винторезного станка 16К20.

Главный привод станка 16К20. В передней бабке размещены коробка скоростей и шпиндель, которые приводят во вращение обрабатываемую деталь при выбранных глубине резания и подаче. На рисунке 3 показано устройство коробки скоростей, которая работает следующим образом. Заготовка зажимается в кулачковом патроне, который крепится к фланцу шпинделя 13. Вращение от электродвигателя 1 через ременную передачу 2 и муфту включения 3 передается на вал 5.

· Станина – массивное чугунное основание, на котором смонтированы все основные части станка. Она имеет направляющие, по которым могут перемещаться подвижные узлы станка. Передняя бабка – чугунная коробка, внутри которой расположен главный рабочий орган станка – шпиндель.

· Шпиндель – это полый вал, на правом конце которого крепится патрон. Он получает вращение от электродвигателя через клиноременную передачу и систему зубчатых колёс и муфт, размещенных внутри передней бабки. Коробка скоростей – это система зубчатых колёс и муфт, которая позволяет изменять числа оборотов шпинделя. .

· Суппорт – устройство для закрепления и перемещения резца в различных направлениях. Движения подачи могут осуществляться вручную и механически (от ходового винта и ходового вала). .

· Фартук – система механизмов, преобразующих вращательное движение ходового винта и ходового вала в прямолинейное движение суппорта.

· Коробка подач – механизм, передающий вращение ходовому винту и ходовому валу и изменяющий величину подачи. Вращательное движение в коробку подач передается от шпинделя с помощью реверсивного механизма и гитары со сменными зубчатыми колесами.

· Гитара предназначается для настройки станка на требуемую подачу подбором соответствующих сменных зубчатых колес. Задняя бабка предназначена для поддерживания правого конца длинных заготовок в процессе обработки, а также закрепления свёрл, зенкеров, зенковок, разверток, метчиков и др. .

Основные виды токарных работ : обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезание торцов, вытачивание наружных канавок, отрезание металла, сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание отверстий, вытачивание внутренних канавок, центрование, обработка поверхностей фасонными резцами, нарезка резьбы плашками, метчиками, резцами, резьбонакатными головками, обработка конических поверхностей.

Основными инструментами при токарной обработке являются резцы . Резец состоит из рабочей части, называемой головкой, и тела - державки. Основными элементами рабочей части являются главная режущая кромка, вспомогательная режущая кромка и вершина - точка пересечения двух кромок. Срезание слоя металла осуществляется главной кромкой, имеющей прямую или фасонную форму. Образующаяся в процессе работы стружка сходит по передней поверхности резца.

По направлению движения подачи резцы разделяют на правые и левые. У правых резцов главная режущая кромка находится со стороны большого пальца правой руки, если наложить ее на резец сверху.В рабочем движении такие резцы перемещаются справа налево (от задней бабки к передней). У левых резцов при аналогичном наложении левой руки главная режущая кромка также находится со стороны большого пальца. Такие резцы в движении подачи перемещаются слева направо.

По назначению токарные резцы разделяют на проходные, расточные, подрезные, отрезные, фасонные, резьбовые и канавочные.

Проходные прямые и отогнутые резцы применяют для обработки наружных поверхностей

Для одновременной обработки цилиндрической поверхности и торцовой плоскости применяют проходные упорные резцы. Резец работает с продольным движением подачи.

Подрезные резцы применяют для подрезания торцов заготовок. Они работают с поперечным движением подачи инструмента по направлению к центру или от центра заготовки.

Расточные резцы используют для растачивания отверстий предварительно просверленных или полученных штамповкой или питьем. Применяют два типа расточных резцов: проходные - для сквозного растачивания, упорные - для глухого растачивания.

Отрезные резцы применяют для разрезания заготовок на части, отрезания обработанной заготовки и для протачивания канавок. Отрезные резцы работают с поперечным движением подачи.

Резьбовые резцы служат для нарезания наружной и внутренней резьбы любого профиля: прямоугольного, треугольного, трапецеидального. Форма режущих лезвий резьбовых резцов соответствует профилю и размерам поперечного сечения нарезаемых резьб.

Рис.2.Токарные резцы: а)проходной прямой; б)проходной отогнутый; в)проходной упорный; г)подрезной; д)отрезной; е)фасонный; ж)резьбовой; з)проходной расточный.

По конструкции различают резцы цельные, изготовленные с одной заготовки; составные, с неразъемным соединением. Державки резцов обычно изготавливают из конструкционных сталей 40, 45, 50 и 40Х с различным сечением: квадратным, прямоугольным, круглым, специальным. Резцы с механическим креплением твердосплавных пластин имеют значительные преимущества перед напайными резцами.

Рис.3.Типы токарных резцов по конструкции: цельные (а, б) составные с припаянными (в) или с механическим креплением (г) пластинами

Установка резца . Резьбовой резец устанавливают точно по центру заготовки: установка ниже центра приводит к искажению профиля, а установка выше центра – к «затиранию» резца. Для получения правильного профиля резьбы резец устанавливают по шаблону.

При токарной обработке измерительные инструменты применяются для определения размеров, формы и взаимного расположения отдельных поверхностей деталей как в процессе их изготовления, так и после окончательной обработки. В единичном и мелкосерийном производстве используются универсальные измерительные инструменты - штангенциркули, микрометры, нутромеры и др., а в крупносерийном и массовом - предельные калибры.

Задача : сделать винт(все размеры указаны ниже)

Ход работы:

1)Закрепляем заготовку в патроне с вылетом 40мм.»

2) Устанавливаем резцы из быстрорежущей стали (Р18) в резцедержатель станка, ориентируя режущую кромку резца по центру вращения заготовки, путем подкладывания нужной толщины пластинки под резец и подрезаем торец.

3)При помощи проходного резца, снимая по 3 мм, протачиваем 14ммна L30мм. поворачиваем резцедержатель, и устанавливаетÆзаготовку до 5,8-1*45°.

4)УстанавливаемÆупорно-проходной резец, протачиваем до 5.8 -1*45°.Æпроходной резец и его помощью снимаем фаску на

5) Устанавливаем скорость вращения 40 об/мин.

6) Нарезаем плашкой резьбу М6.

7) Устанавливаем прежнюю скорость 400 об/мин. 14, на расстоянии 4 ммÆ

8)При помощи отрезного резца прорезаем канавку на 10мм, с помощью проходного резца снимем диски 0,5 *45° и 2*45°.

9)Устанавливаем отрезной резец и отрезаем винт.

Слесарный участок

Основным оборудованием слесаря на рабочем месте является верстак с закрепленными на нем параллельными тисками. Верстак снабжен предохранительной сеткой. Дополнительное оборудование устанавливается в зависимости от характера выполняемых работ.

Слесарные операции подразделяют на подготовительные, основные и сборочные. Подготовительные слесарные работы включают разметку, резку, правку, гибку. Операции, при которых заготовке придают форму и размеры, заданные чертежом - основные. К ним относятся рубка, опиливание, притирка, доводка, шабрение. При сборочных работах применяют сверление, зенкерование, развертывание, нарежу резьбы, клепку и лайку.

Разметка - операция нанесения на заготовку рисок, определяющих границы обработки. Различают плоскую и пространственную разметки.

К разметочному инструменту относят чертилки, кернеры, разметочные циркули, рейсмусы, штангенциркули, масштабные линейки,штангенрейсмасы, угольники, угломеры,угольники-центроискатели.

· Чертилки служат для нанесения линий (рисок) на размечаемую поверх­ность заготовки. Изготавливают чертилки обычно из инструментальной стали У10илиУ12.

· Кернеры применяются для нанесения углублений. Изготавливают кернеры из инструментальной углеродистой стали. Рабочую и ударную части подвергают термообработке, на предварительно размеченных линиях. Это делается для того, чтобы разметка были отчетливо видна и не стирались в процессе обработки деталей.

· Разметочные (слесарные) циркули используют для разметки окружностей и дуг, деления окружностей и отрезков на части и других геометрических пост­роений при разметке заготовки.

· штангенрейсмас используют подобно рейсмасу, но для более точного отсчета размеров:

· чертилку используют для нанесения рисок по линейке, угольнику, шаблону;

· угольник предназначен для проверки вертикальных положений плоскостей заготовки и нанесения чертилкой перпендикулярных рисок;

· угломер используется для нанесения наклонных рисок и проверки установки заготовки на разметочной плите;

· угольник-центроискатель нужен для нанесения по торцу валов диаметральных рисок и отыскания центра;

Пространственную разметки заготовок производят па раз­меточных плитах.

Разметочная плита - это чугунная отливка, горизонтальная рабочая пове­рхность и боковые грани которой очень точно обработаны. На рабочей поверх­ности больших плит делают продольные и поперечные канавки глубиной 2 3 мм и шириной 1-2 мм, которые образуют квадраты со стороной 200 или 250 мм. Это облегчает установку на плите различных приспособлений.

Основные слесарные операции

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

Слесарное зубило представляет собой стальной стержень, изготовленный из инструментальной углеродистой или легированной стали.

Крейцмейсель отличается от зубила более узкой режущей кромкой и предназначен для вырубания узких канавок, шпоночных пазов и т.п. Для вырубания профильных канавок – полукруглых, двугранных и других – применяют специальные крейцмейсели, называемые канавочниками.

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

При ручной рубки металлов следует выполнять следующие правила безопасности: рукоятка ручного слесарного молотка должна быть хорошо закреплена и не иметь трещин; при рубке зубилом и крейцмейселем необходимо пользоваться защитными очками; при рубке твёрдого и хрупкого металла следует обязательно использовать ограждение: сетку, щиток

Резка металла . В зависимости от формы и размеров материала заготовок или деталей раз­резание при ручной обработке металла осуществляют с помощью ручного или механизированного инструмента.

Ручная ножовка применяется для разрезания сравнительно толстых листов металла и круглого или профильного проката. Ножовкой можно производить также прорезание шлицев, пазов, обрезку и вырезку заготовок по контуру и другие работы. Она состоит из рамки, натяжного винта с барашковой тайкой, рукоятки ножовочного полотна, которое вставляется в прорези головок и крепи­тся штифтами.

Ножовочные рамки изготовляют двух типов: цельные (для ножовочного полотна одной определенной длины) и раздвижные (можно закреплять ножовоч­ные полотна разной длины).

Ножовочное полотно (режущая часть ножовки) представляет собой тон­кую и узкую стальную пластину с зубьями на одном из ребер. Его изготовляют из инструментальной или быстрорежущей стали. Длина наиболее распростра­ненных ножовочных полотен составляет 250-300 мм.

Правка . 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.

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

Правильная плита , так же как и разметочная, должна быть массивной. Ее размеры могут быть от 400x400 мм до 1500x3000 мм. Устанавливаются плиты на металлические или деревянные подставки, обеспечивающие устойчивость плиты и горизонтальность ее положения.

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

Металл круглого сечения можно править на плите или на наковальне. 1-х-ли-пруток имеет несколько изгибов, то правят сначала крайние, а затем распо­ложенные в середине.

Опиливание . Опиливанием называется операция по обработке металлов и других материалов снятием небольшого слоя напильниками вручную или на опиловочных станках.

С помощью напильников обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия любой формы, поверхности, расположенные под разными углами, и т. п. Припуски на опиливании оставляются небольшими – от 0,5 до 0,25мм. Точность обработки опиливанием составляет 0,2…0,05мм (в отдельных случаях – до 0,001мм).

Напильники . Напильник представляет собой стальной брусок определённого профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки (нарезки), образующие впадины и острозаточенные зубцы (зубья), имеющие в сечении форму клина. Напильники изготавливают из стали У10А, У13А, ШХ15, 13Х, после насекания подвергают термической обработке.

По назначению напильники подразделяют на следующие группы: общего назначения; специального назначения; надфили; рашпили; машинные. Напильники общего назначения предназначены для общеслесарных работ. Напильники делятся следующие типы:

А – плоские, Б – плоские остроносые напильники применяются для опиливания наружних или внутренних плоских поверхностей;В – квадратные напильники используются для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий;Г – трёхгранные напильники служат для опиливания острых углов, равных 60 градусов и более, как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках;Д – круглые напильники используются для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей небольшого радиуса;Е – полукруглые напильники с сегментным сечением применяют для обработки вогнутых криволинейных поверхностей значительного радиуса и больших отверстий (выпуклой стороной);Ж – ромбические напильники применяют для опиливания зубчатых колёс, дисков и звёздочек;З – ножовочные напильники служат для опиливания внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трёхгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях.

Напильники специального назначения для обработки цветных сплавов в отличие от слесарных напильников общего назначения имеют другие, более рациональные для данного конкретного сплава углы наклона насечек и более глубокую и острую насечку, что обеспечивает высокую производительность и стойкость напильников.

Надфили – это небольшие напильники, применяются для лекальных, граверных, ювелирных работ, а также для зачистки в труднодоступных местах (отверстий, углов, коротких участков профиля и др.).

Рашпили предназначены для обработки мягких металлов (свинец, олово, медь и др.) и неметаллических материалов (кожа, резина, древесина, пластические массы), когда обычные напильники непригодны.

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

Сверление . Сверление осуществляется на сверлильных станках или с помощью ручных устройств. Главной режущей частью является сверло, которое имеет две режущие кромки. При сверлении отверстий диаметром более 20 мм применяют предварительное сверление отверстий сверлом меньшего диаметра, затем рассверливают его под размер сверлом большего диаметра.
После сверления, штамповки, литые для получения более точного отверстия проводят их зенкерование. В зависимости от точности и назначения отверстий для их обработки изготовляют зенкеры двух номеров: № 1 - для предварительной обработки отверстий и № 2- для окончательной обработки. Конструктивно зенкеры бывают двух типов: цельные обработка отверстий от 10 до 40 мм и насадные -от 32 до 80 мм.
Развертывание применяют для получения отверстий более точной формы и малой шероховатости. Операция осуществляется с помощью многолезвийного инструмента - развертки. В зависимости от формы различают цилиндрические и конические развертки. По способу применения - ручные и машинные, по конструкции - цельные, насадные, раздвижные (регулируемые) и комбинированные, правые и левые.
Нарезание резьбы . Нарезанием резьбы называется её образование снятием стружки (а также пластическим деформированием) на наружных или внутренних поверхностях заготовок деталей.

Резьба бывает наружной и внутренней. Деталь (стержень) с наружной резьбой называется винтом, а с внутренней – гайкой. Эти резьбы изготавливаются на станках или вручную.

Резьбы на деталях получают на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также накатыванием, т. е. методом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные головки. Иногда резьбу нарезают вручную.

Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную – плашками, прогонками и другими инструментами.

Инструмент для нарезания внутренней резьбы. Метчики. Метчики делят: по назначению – на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы – для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции – на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.

В комплект, состоящий из трёх метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики

Метчик состоит из следующих частей: рабочая часть - винт с продольными канавками служит для нарезания резьб. Рабочая часть состоит из заборной (или режущей) части – она производит основную работу при нарезании и калибрующей (направляющей) части – резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью - она направляет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие; хвостовик-стержень служит для закрепления метчика в патроне или воротке.

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями имеющие форму клина.

Режущими кромками называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки стыкованными поверхности рабочей части.

Сердцевина – это внутренняя часть тела метчика. Метчики для нарезания резьб в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающиеся путём удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы.

Метчики имеют разную конструкцию в зависимости от которой бывают цилиндрической конструкции и конической. В комплект, состоящий из трёх метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики, которые имеют разные диаметры и снимают разное количество металла (стружки). Черновой – до 60% металла; средний метчик до 30% металла; чистовой метчик ещё до 10%, после него резьба имеет полный профиль.

По точности нарезаемой резьбы метчики делятся на четыре группы – С, D, Е и Н. Метчики группы С – самые точные, группы Е и Н – менее точные с не шлифованным профилем зубьев. Группа С и D – со шлифованным профилем зубьев; ими нарезают высококлассные резьбы.

Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб в сквозных и глухих отверстиях всех размеров.

Машинные метчики применяют для нарезания на станках резьб в сквозных и глухих отверстиях. Они бывают цилиндрическими и коническими.

Гаечные метчики служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один рабочий ход вручную или станке. Они выполняются однокомплектными, имеют длинные режущую часть и хвостовик.

Также бывают метчики плашечные, маточные, специальные, бесканавочные, комбинированные, метчики с винтовыми канавками все они отличаются друг от друга формой и местом применения.

Воротки . При нарезании резьб вручную, режущий инструмент вращают с помощью воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.

Нерегулируемые воротки имеют одно или три отверстия; в регулируемых воротках есть регулируемое отверстие для вращения метчика при нарезании резьб в труднодоступных местах.

Тарированный вороток состоит из корпуса, пружины и втулки и применяется для нарезания резьб в глубоких и глухих местах.

Универсальный вороток предназначен для закрепления плашек с наружним диаметром 20мм, всех видов метчиков и развёрток, имеющих хвостовики квадратного сечения со сторонами до 8мм. Для закрепления плашек в корпусе универсального воротка имеется гнездо. Плашка закрепляется винтами.

Задание. Изготовление детали «Гайка-барашек».

Ход работы :

Эскиз детали:

1)Нанесем на заготовку разметку при помощи штангенциркуля и
штангенрейсмуса.

2) Проделаем кернение по контуру разметки под сверление.

3) На месте полученных меток проделаем отверстия с помощью сверления.

4)Отобьем зубилом лишний материал.

5)С помощью напильника обработаем деталь до нужного размера
6) Для нарезания резьбы рассверлим отверстие в центре детали.

7)С помощью воротка нарежем резьбу.
8)Отполирум деталь с помощью наждачной бумаги.

Сварочный участок

Сварка - процесс создания прочного соединения при помощи межатомных связей, установленных между свариваемыми деталями при их общем или местном нагреве, или пластичном деформировании, или использовании того и другого действии. В наше время создали много различных способов сварки. Все методы сварки классифицируют по техническим, технологическим и физическим признакам. Классификация по физическим признакам зависит от формы используемой энергии. Предусматриваются такие виды сварки, как механическая сварка, термическая сварка и термомеханическая сварка.

Термическая сварка включает методы, использующие тепловую энергию (газовая сварка, дуговая сварка, плазменная сварка и т. д.).

Термомеханический метод объединяет все виды сварки, использующие тепловую энергию и давление (диффузионная сварка, контактная сварка)

Механический вид сварки объединяет способ сварки, при котором используется механическая энергия (сварка трением, холодная сварка, сварка взрывом, ультразвуковая сварка).

Классификация методов сварки по техническим признакам осуществляется:

По принципу защиты металла в месте сварки (на воздухе, в среде защитного газа, под слоем флюса, в вакууме, с комбинированной защитой);

По составу защитных газов (в инертных газах, в активных газах);

По характеру защиты металла (в контролируемой атмосфере, со струйной защитой);

По степени механизации процесса (ручная, автоматическая, автоматизированная, механизированная).

При электросварке производится нагрев электрической дугой, образую­щейся между сварочным электродом и деталью из металла.

Электрическая дуга представляет собой электрический разряд в газах, ха­рактеризуемый большой плотностью тока и малым катодным падением напря­жения (между электродом и свариваемыми деталями), высокой температурой и давлением газа.

Дуга горит между стержнем электрода и металлом. При плавлении элек­трода и металла образуется металлическая сварочная ванна 4. Жидкий металл с электрода переносится в сварочную ванну через дуговой промежуток. Вместе со стержнем электрода плавится его покрытие 2, образуя газовую защиту 3 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. Металлическая и шлаковая ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги и затвердевания металла образуется сварочный шов 6, а жидкий шлак образует на поверхности шва твердую шлаковую корку 5, которая удаляет­ся после остывания.

Сварочные выпрямители являются устройствами для преобразования на­пряжения переменного тока в напряжение постоянного тока для получения сварочной дуги.

Сварка на постоянном токе имеет преимущества по сравнению со сваркой на переменном токе: повышается стабильность горения дуги из-за отсутствия нулевых значений сварочного тока, увеличивается глубина проплавления свари­ваемого металла, снижается разбрызгивание металла, повышается прочность металла шва и снижается количество дефектов шва. Поэтому сварку ответствен­ных соединений лучше выполнять на постоянном токе.

Элементами сварочного выпрямителя являются силовой трансформатор, выпрямительный блок на полупроводниковых приборах, устройства пуска, регулирования, защиты, измерения, охлаждения.

Важными элементами сварочного выпрямителя являются радиаторы охла­ждения вентилей, вентилятор, включающийся перед пуском выпрямителя, элементы защиты от токовых перегрузок и перегрева.

Регулирование сварочного тока в выпрямителях осуществляется электро­механическим методам. При электромеханическом регулировании изменение тока происходит до выпрямительного блока, и на выпрямляющие вентили поступает переменный ток, имеющий заданные параметры. При этом применя­ются трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием или с управляе­мым магнитным шунтом.

Электрод - стержень из специального металла с нанесенным на него по­крытием определенного состава (длина электрода зависит от его диаметра). Один его конец свободен от покрытия на длине около 3 см для захвата электро-додержателем и контакта с цепью сварочного тока, другой конец слегка освобо­ждается от покрытия для контакта с изделием при зажигании дуги.

Виды сварных соединений:

В зависимости от взаимного расположения в пространстве соединяемых деталей различают соединения:

Стыковые сварные соединения (Рис. 6, а) - свариваемые элементы рас­полагаются в одной плоскости или на одной поверхности. Устанавливается 32 вида стыковых соединений. Обозначаются О, С2, СЗ, С4 и т.д.

Нахлесточные сварные соединения (Рис. 6, б). Свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга. Величина перекрытия должна быть в пределах 3-420 мм. Обозначаются Н1, Н2.

Тавровые сварные соединения (Рис. 6, в). Отличительной особенно­стью этих соединений является то, что одна из соединяемых деталей торцом устанавливается на поверхности другой и приваривается, образуя в сечении как бы букву Т (отсюда и название - тавровое). Обозначаются ТЗ, 16 и т.д.

Угловые сварные соединения (Рис. 6, г) сварное соединение двух элементов, расположенных под прямым углом и сваренных в месте примыкания их краев.

Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, а также температуру окружающей среды. При учете всех указанных факторов необходимо стремиться работать на максимально возможной силе тока.

Силу сварочного тока определяют по формуле

I св =πd э 2 *j/4,

где d э - диаметр электрода (электродного стержня), мм;
j - допускаемая плотность тока, А/мм 2 .

Электродуговая сварка

Электродуговая сварка - это процесс плавления, происходящий за счет нагрева теплом электрической дуги свариваемых кромок. В настоящее время применяют четыре способа электродуговой сварки.

Ручная дуговая сварка

Производиться двумя способами: плавящимся и неплавящимся электродом.

Специфика сварочных работ при ручной дуговой сварке неплавящимся электродом. Свариваемые кромки приводим в соприкосновение. При подносе неплавящегося (угольного, вольфрамового или графитового) электрода и изделия возбуждается электрическая дуга. Вводимый присадочный материал и кромки изделия нагреваются до состояния плавления. В зоне дуги образуется ванна расплавленного металла. При затвердевания металла в ванне образуется сварочный шов. Этот способ используют при сварке нержавеющей стали, алюминия, меди и их сплавов, а также для наплавки твердых сплавов.

Специфика сварочных работ при ручной дуговой сварке плавящимся электродом. Используются так называемые штучные электроды с покрытием-обмазкой. Это основной способ при ручной сварке. Способ возбуждения электрической дуги аналогичен первому способу, но расплавляется, как электрод, так и кромка изделия. Получаем общую ванну жидкого металла, которая при охлаждении, образует шов.

Полуавтоматическая и автоматическая сварка металлов под флюсом

Полуавтоматическая и автоматическая сварка металлов под флюсом производится путем механизации основного движения, выполняемого сварщиком при ручной сварке металлов - подача электрода в район дуги и его перемещения вдоль свариваемой кромки изделия. Подача в зону дуги электрода при полуавтоматической сварке механизирована, а перемещение электрода вдоль свариваемых кромок осуществляется сварщиком вручную. Автоматическая сварка металла – полностью механизированный процесс. Ванночку жидкого металла от воздействия кислорода и азота воздуха защищает расплавленный шлак, образованный в результате плавления флюса, подаваемого автоматически в зону дуги. Эта сварка металлов обеспечивает отличное качество сварного шва и высокую производительность.

Рисунок 8.Сварка под флюсом: 1 - сварочная проволока, 2 - образующаяся капля, 3 - газовый пузырь, 4 - дуга, 5 - сварочная ванна, 6 - расплавленный флюс, 7 - нерасплавленный флюс, В - изделие

Дуговая сварка в защитных газах

Рисунок9.Дуговая сварка в защитных газах:1-электрод, 2-присадочная проволока,3-изделее, 4-шов,5-дуга,6-поток защитного газа,7-горелка.

Дуговая сварка в защитных газах производится неплавящимися (вольфрамовыми) или плавящимися электродами. В первом случае сварочный шов формируется из расплавленного металла кромок изделия и присадочного материала, подаваемого в зону дуги при необходимости. Во втором варианте в зону дуги подается электродная проволока, которая расплавляясь, образует сварной шов. В этом случае ванночку расплавленного металла от азотирования и окисления защищает струя защитного газа, вытесняющая из зоны дуги атмосферный воздух.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковую сварку металла производят путем плавления электрода и свариваемых кромок, расположенных под углом 45 град. или вертикально, за счет теплоты, выделенной током при проходе сквозь расплавленный шлак. В этом случае, шлак является защитой расплавленного металла от воздействия воздуха. С нижней части к свариваемому изделию приваривают поддон. С обеих сторон зазора между кромками прижимаются медные ползуны, формирующие шов, с водяным охлаждением. В поддон засыпают специальный флюс, над ним располагают одну или две электродные проволоки. Под флюсом между поддоном и электродами возбуждается дуга. Электродная проволока в зону горения дуги подаётся специальным механизмом. Флюс и электродная проволока расплавляются за счёт тепла дуги, образуется ванночка расплавленного металла, а над ней ванна из шлака. В дальнейшем тепло, необходимое для плавления, производится за счёт тока, проходящего через расплавленный шлак и обладающего высоким сопротивлением (закон Ленца -Джоуля). По мере накопления шлака и жидкого металла в ванне медные ползуны с механизмом подачи флюса и электродной проволоки перемещаются снизу вверх автоматически со скоростью подъёма жидкого металла.

Классификация сварных швов :

По виду сварного соединения - стыковые и угловые.

По положению сварного соединения в котором выполняются сварные швы бывают: «в лодочку» нижние, полугоризонтальные, горизонтальные, полуверти-кальпые, вертикальные, полупотолочные и потолочные.

По конфигурации сварного соединения швы бывают прямолинейные коль­цевые и криволинейные.

По протяженности сварного соединения - сплошные и прерывистые.

По применяемому виду сварки разделяются на швы ручной дуговой свар­ки, автоматической и механизированной под флюсом, швы дуговой сварки в защитных газах, швы электрошлаковой сварки, электрозаклепочные, контактной, газовой, паянных соединений.

По способу удержания сварочной ванны: на швы, выполненные без про­кладок и подушек, на съемных и остающихся стальных прокладках, на медных, флюса медных, керамических и асбестовых подкладках.

По количеству наложения швов бывают односторонние, двусторонние, многослойные и многопроходные.

По применяемому для сварки материалу швы сварных соединений подраз­деляются на швы из углеродистых и легированных сталей, швы цветных метал­лов, биметалла, винипласта и полиэтилена.

По расположению свариваемых деталей относительно друг друга швы мо­гут быть под острым, тупым, прямым углом, а также располагаться в одной плоскости.

По действующему на шов усилию швы бывают фланговые, лобовые, ком­бинированные и косые.

По объему наплавленного металла нормальные, ослабленные и усиленные

По форме свариваемой конструкции на изделии продольные и поперечные.

Задание . Сварка стыкового соединения

Ход работы:

1) Использовался электрод марки МР3 с диаметром дуги – 4 мм.

2) Установила силу сварочного тока как 160А,исходя из расчётов.

3) Очистила свариваемые поверхности от ржавчины, загрязнений с помощью стальной счетки

4) Зажала электрод между токоподводящей губкой и рычагом электродержателя.

Слесарь. Практика слесарного дела

Слесарь

Специалист по обработке металлических заготовок, изготовлению и ремонту деталей или изделий из металла и многим другим видам работ, выполняемых с применением ручного и механизированного инструмента главным образом в процессе сборки и регулировки приборов, механизмов, машин, оборудования. Круг слесарных работ настолько широк и разнообразен, что в производственной сфере слесари, как правило, специализируются по какому-либо одному профилю: например, слесари-сантехники , инструментальщики, лекальщики, сборщики, слесари по ремонту станков, автослесари и т.д.

Слово «слесарь» немецкого происхождения. В переводе на русский язык оно означает «специалист по изготовлению замков». Очевидно, исторически сложилось так, что профессия слесарь имеет свои истоки, свои корни в работах по дому. Действительно, при ремонте и благоустройстве городской квартиры, строительстве сельского дома постоянно возникает необходимость в самых разных металлических изделиях: планках, скобах, накладках, угольниках для рам, всевозможных крепёжных деталях и т.п. Не все эти изделия и не всегда есть в продаже. Но если даже и есть, то нередко изготовить их самому оказывается выгоднее, чем покупать в магазине. Кроме того, отдельные изделия могут быть оригинальной конструкции, т.е. пригодны только для данного конкретного случая и их, естественно, невозможно приобрести в магазине или на рынке. Изготовление таких изделий требует значительных навыков по обработке металлов ручными и механизированными инструментами в домашних условиях. Эти навыки основываются на знании свойств металлов, технологии их обработки, рабочих и измерительных инструментов и приёмов работы.

Вместе с гэм, и в сельском доме, и в городской квартире используется различная бытовая техника: приборы, механизмы, машины. Чтобы эти устройства хорошо и надёжно работали, необходимо постоянно следить за их исправностью, своевременно проводить профилактический осмотр, чистку и смазку трущихся деталей, заменять изношенные детали, т.е. проводить соответствующий ремонт. Всё это также требует навыков по обработке металлов и других материалов. Более того, ремонт техники требует знаний самой этой техники, закономерностей и принципов её работы, т.е. определённой общей технической грамотности. Следовательно, в данном случае домашний умелец выступает в роли слесаря-ремонтника.

Основные слесарные операции

Технология слесарного дела включает в себя выполнение отдельных слесарных операций при изготовлении или ремонте металлических деталей или изделий. Под слесарной операцией понимают воздействие на металлическую заготовку ручным или механизированным инструментом с целью получения готовой детали или соединения деталей в целое изделие. Таковы, например, опиливание заготовок, сверление отверстий и т.д.

Слесарные операции можно подразделить на обработочные, сборочные, отделочные и вспомогательные. С помощью обработочных операций изменяют форму и размеры заготовок. К ним относятся рубка металла зубилом, разрезание металла ножницами или ножовкой, правка и гибка металлов , опиливание металлов , нарезание резьбы и др. Сборочные операции - это, например, выполнение резьбовых соединений. Среди отделочных операций значительное место занимают шлифование и полирование поверхностей заготовок. К вспомогательным операциям относят разметку , контрольноизмерительные операции. Простейшими контрольно-измерительными инструментами, применяемыми при выполнении слесарных операций в домашних условиях, являются измерительная линейка, слесарный угольник , штангенциркуль . Для измерения углов можно использовать обычный школьный транспортир. Эти инструменты знакомы каждому ещё со школьной скамьи.

Изготовление изделия начинается обычно с разметки. Выполняется она с помощью контрольно-измерительного инструмента. Такой инструмент применяется также и при выполнении других слесарных операций; например, за каждой обработочной операцией обязательно следует проверка правильности её исполнения с помощью различного контрольно-измерительного инструмента.

Металлические заготовки и детали не только разрезают, но и соединяют между собой. Для этого, кроме резьбовых соединений, применяют клёпку , пайку и сварку , хотя последнюю, как и термическую обработку металлов , к слесарным работам обычно не относят.

Приёмы и инструменты, используемые при работе с металлом, годятся и при работе с пластмассами . Так, например, наиболее распространённый и доступный из пластмасс материал - органическое стекло - можно распиливать слесарной ножовкой, лобзиком, опиливать напильником, резать самодельным резаком., сверлить и т.д.; в нагретом состоянии органическое стекло можно гнуть, резать ножницами, придавать ему под давлением разнообразные формы, используя деревянные бруски как матрицу и пуансон. Из гетинаксов вытачивают прокладочные шайбы; фольгированный (одно- и двусторонний) гетинакс пригоден для изготовления в домашних условиях печатных плат, корпусов приборов, экранированных блоков (при этом стенки и перегородки блоков соединяют пайкой). Из текстолитовых стержней можно вытачивать крепёжные стойки, втулки, ролики, ручки для инструментов и другие детали. Из бакелитовых пластин вырезают, а затем опиливают и сверлят монтажные платы для электротехнических устройств.

Инструменты и приспособления для выполнения различных слесарных операций

Операция	Инструменты и приспособления
Измерение и разметка	Стальная линейка, масштабная линейка, штангенциркуль, измерительный циркуль (с острыми концами), кронциркуль, угольник, угломер, чертилка, кернер
Сверление отверстий	Дрель с ручным приводом или электродрель, спиральные свёрла, зенкер, зенковка, развёртка
Закрепление и зажим	Тиски верстачные и ручные, струбцины, круглогубцы, плоскогубцы, пассатижи
Ударные работы	Молоток, киянка
Клёпка (ручная)	Поддержка, натяжка, обжимка
Рубка и разрезание металла	Зубило, крейцмейсель, ручные ножницы для резки листового металла, ножовка по металлу, шлицовка, рычажные ножницы
Опиливание	Напильники: драчёвые, личные, бархатные; квадратные, плоские, трёхгранные, круглые, ромбические
Нарезание резьбы	Наборы метчиков и плашек, приспособления для нарезания резьбы (воротки, плашкодержатели, клуппы)
Завинчивание и отвинчивание	Наборы отвёрток, гаечных ключей, разводной ключ
Пайка и лужение	Паяльный инструмент (паяльник, паяльная лампа, паяльная горелка), шабер, чистилка, проволочная щётка, паяльные клеши

Рабочее место домашнего слесаря

В домашних условиях для выполнения слесарных работ желательно иметь отдельный слесарный верстак - металлический или обитый металлическим листом деревянный стол с ящиками для инструмента. Если нет специального верстака, то в качестве рабочего места проще всего приспособить старый хозяйственный стол. Большая нагрузка на стол при работе, как правило, требует более прочного основания. При необходимости ножки стола упрочняют с внешней или внутренней стороны с помощью привинчиваемых деревянных планок либо металлических уголков. С боков и сзади ножки стола укрепляют крест-накрест привинчиваемыми досками. Нормальная толщина крышки хозяйственного стола составляет около 20 мм, однако для слесарных работ этого может оказаться недостаточно. Рекомендуется изготовить вторую крышку (плиту) из досок толщиной 30 мм и скрепить её снизу шурупами со старой крышкой. Плита должна выступать за кромки стола со всех сторон приблизительно на 50 мм, чтобы можно было закрепить на ней струбцину или заточный станок, привинтить тиски и т.д. К плите - снизу, сбоку или (и) спереди - привинчивают металлические уголки, чтобы можно было обрабатывать деталь. Несмотря на прочную конструкцию, рабочий стол может во время работы расшатываться и сдвигаться с места. Поэтому желательно поставить его в угол помещения и прикрепить металлическими уголками или полосками к полу либо к стене; крышку можно привинтить шурупами к планке на стене. Электрический ток к рабочему месту следует подавать по двум раздельным электрическим цепям: одна - для электрического инструмента и станков, другая - для освещения (свет на рабочее место должен падать спереди!). Несколько укреплённых на стене розеток позволяют пользоваться одновременно различными устройствами.

Из приспособлений умельцу прежде всего понадобятся стационарные и ручные тиски , наковальня, рихтовальная плита, а также приспособления для нарезания резьбы - плашкодержатели, воротки, клуппы. Необходимый в домашней мастерской набор слесарных инструментов: молотки, используемые как ударный инструмент при рубке, гибке, правке, клёпке; клещи - для захвата, удержания, перемещения заготовок, перекусывания проволоки и других операций; комплект напильников - для опиливания металлов; зубило - для обрубания металлов, срубания старых заклёпок и др.; метчики и плашки - для нарезания соответственно внутренней и наружной резьбы; свёрла - для сверления отверстий; ножовки по металлу и ножницы - для разрезания металла. Необходимый для домашней мастерской набор инструментов и приспособлений приведён в сводной таблице.

Рабочее место должно давать возможность выполнять разнообразные слесарные работы (и не только слесарные). Пополнение мастерской инструментами, различными приспособлениями и необходимыми для работы материалами происходит обычно постепенно в зависимости от вида выполняемых работ, а также от вкусов и наклонностей мастера. Готовые наборы инструментов можно купить в магазине. Тем, кто начинает с малого и хочет целенаправленно расширять имеющийся арсенал средств, полезно, а в ряде случаев и необходимо, направить свои усилия на изготовление отдельных инструментов и приспособлений собственными силами. Самодельные инструменты и приспособления не во всём равноценны промышленным аналогам, однако для нужд домашнего умельца вполне пригодны.

Вот несколько типичных примеров самодельных инструментов и приспособлений. Далеко не у каждого умельца имеется в доме наковальня или рихтовальная плита. Их с успехом можно заменить соответствующим образом обработанными кусками железнодорожного рельса, швеллера, двутавровой балки (рис. 1).

Рис. 1. Самодельные приспособления для слесарной мастерской: 1, 2 - необработанный и обработанный куски двутавровой балки; 3 - обработанный кусок швеллера; 4 - обработанный кусок рельса.

Нагубники - предохранительное приспособление для тисков при зажиме мягких, непрочных деталей или деталей с полированной поверхностью. Материал: листовой алюминий толщиной 1...2 мм. Размеры нагубников определяются размерами тисков. Чертилкой или карандашом на заготовке прочерчивают линию, от которой отсчитывают или откладывают все размеры (рис. 2). Для разрезания мягкого алюминия можно использовать ручные ножницы по металлу. Для резания твёрдого алюминия пользуются ножовкой по металлу. Для того, чтобы полотно ножовки не соскальзывало с линии разметки, возле этой линии трёхгранным напильником проделывают вспомогательную линию и пилят вдоль неё. Заготовка при резании должна быть укреплена в тисках с помощью угольников. Сгибают заготовку, закрепив её в тисках, ударами киянки доводят угол между сторонами нагубников до 90 °С.

Рис. 2. Нагубники: 1 - разметка заготовки нагубников; 2 - зажим заготовки в тисках с помощью нагубников при разрезании её ножовкой; 3 - общий вид нагубников.

Чертилка - инструмент для нанесения разметочных линий. Материал: стальной пруток диаметром 3 или 4 мм и длиной приблизительно 200 мм. При помощи круглогубцев (рис. 3) сгибают проушину диаметром около 25 мм. Рабочий конец чертилки затачивают при помощи мелкозернистого наждачного фуга. Остриё закаливают: нагревают на газовой горелке до тех пор, пока оно не приобретёт вишнёво-красный цвет (температура приблизительно 700...800 °С), окунают в воду, в результате оно становится таким хрупким (твёрдым), что может обломиться. Твёрдость снижают путём отпуска: после зачистки мелкозернистой шкуркой остриё снова нагревают до светло-жёлтого цвета побежалости (температура приблизительно 200 °С), снова окунают в воду и затем очищают мелкозернистой шкуркой.

Рис. 3. Чертилка: 1 - внешний вид; 2 - гибка проушины круглогубцами.

Калибр (шаблон) для проверки заточки - приспособление для проверки угла заточки кернера или зубила. Материал: листовая сталь толщиной приблизительно 2 мм. Закончив разметку, ножовкой по металлу выпиливают заготовку, в ней вырезают угловые прорези (рис. 4), которые затем обрабатывают (доводят) напильником. Для проверки точности опиливания предварительно вырезают из картона треугольники, которые соответствуют по своим размерам прорезям калибра. Треугольники вставляют в прорези калибра и рассматривают их на просвет: если пропилы правильные, то просматриваться будут лишь тонкие равномерной ширины полоски слабого света между стенками прорези и боковыми сторонами треугольников.

Рис. 4. Калибр (шаблон) для проверки заточки (1); проверка калибром угла заточки зубила (2).

Отвёртки с загнутыми концами (рис. 5) служат для завёртывания и отвёртывания винтов в тех случаях, когда это неудобно или невозможно сделать обыкновенной отвёрткой. Материал: пруток инструментальной стали диаметром 7 мм или гвоздь такого же диаметра. Отпилив заготовку нужной длины, оба конца у неё отгибают (сталь рекомендуется гнуть в нагретом состоянии), опиливают, затем подвергают закалке и отпуску так же, как и чертилку.

Рис. 5. Отвёртка с загнутыми концами, изготовленная из стального прутка (1) и из гвоздя (2).

Материалы

Полоски стального листа, детали отслуживших свой век велосипедов, детских колясок, электроплит, холодильников, настенных часов и других приборов, старые винты, гайки, металлические уголки, трубки, прутки, пружины, куски проволоки и т.п. - всё это может быть использовано домашним слесарем при изготовлении различных деталей и изделий. Бережливость и развитое умение определять полезность той или иной «бросовой» вещи - необходимые качества домашнего умельца. Важно, не превращая домашнюю мастерскую в захламлённый чулан, определить место для каждой будущей заготовки с тем, чтобы легко можно было отыскать её в нужный момент.

Домашнему слесарю чаще всего приходится иметь дело с обработкой различных стальных заготовок. В продаже если они есть, то в ограниченном ассортименте. Приходится, как правило, использовать вторичное сырьё. В этом случае важно, во-первых, уметь определить в домашних условиях марку стали, во-вторых, знать, на что годится сталь данной марки, в-третьих, путём термообработки научиться придавать материалу требуемые механические свойства (твёрдость, пластичность и т.д.).

Марку стали можно определить достаточно точно по образующемуся пучку искр на наждачном круге. Наличие легированных присадок в значительной степени изменяет свойства самой стали. Например, содержание в стали одновременно хрома и никеля увеличивает её вязкость и твёрдость; наличие одного никеля делает сталь не только вязкой, но и придаёт ей свойство переносить большие ударные нагрузки; легированные присадки хрома и кремния делают сталь вязкой и легче поддающейся термической обработке.

При использовании вторсырья важно знать марки сталей, идущих на изготовление наиболее распространённого инструмента. Иногда из пришедшего в негодность инструмента можно сделать новый, нужный. Ниже приводится перечень марок сталей, применяемых для изготовления некоторого инструмента:

Железки от столярного инструмента 9ХФ

Зубила, отвёртки, клейма для стали У7А

Керны, деревообрабатывающий инструмент У10, У10А

Молотки, кувалды, гладилки, плотничный инструмент У7

Метчики УП, Р9, 9ХС

Надфили У10-У12

Напильники У10-У13, ШХ6

Ножовочные полотна станочные Р9, Р18, ШХ15

Ножовочные полотна ручные. . . . У8-У12

Ножовки по дереву У8ГА

Ножи фуговальных станков 9Х5ВФ

Пилы циркулярные 85ХФ

Пилы лесопильных рам 85ХВ

Пилы поперечные У8ГА, У10

Пилы продольные 85Х

Плашки 9ХС

Полотна лучковых пил У8ГА, 85ХФ

Пуансоны, матрицы, пробойники У8, У8А

Развёртки ручные Р9, 9ХС

Развёртки машинные Р9, Р18

Резцы для твёрдых металлов У13, У13А

Резцы токарные и строгальные У10, У10А

Свёрла спиральные по дереву 9ХС, 9Х5ВФ

Свёрла по металлу Р9, Р18

Фрезы Р9, Р18

Шаберы У12, У12А

При обработке металлических заготовок домашнему умельцу необходимо овладеть приёмами термической обработки металлов. Например, незакалённая («сырая») сталь довольно пластична: её можно пилить, опиливать, ковать, рубить, править и т.д. Закалённая сталь чрезвычайно тверда: её можно обрабатывать только абразивным инструментом.

Не все металлы и металлические сплавы можно соединять, создавая какие-либо конструкции. Некоторые металлы и сплавы несовместимы между собой: в местах их соединений при попадании влаги образуются так называемые гальванические (электрические) пары, которые вызывают усиленную коррозию металла (сплава), ослабляют механическую прочность соединений и нарушают электрические контакты. Например, нелегированная сталь несовместима с медью и медными сплавами и совместима с алюминием, оловом, хромом, цинком; медь несовместима с алюминием и алюминиевыми сплавами, цинком и совместима с оловом, никелем, хромом; цинк несовместим с медью и медными сплавами и совместим со сталью, алюминием, оловом, никелем, хромом. С учётом этого свойства металлов, в частности винты, заклёпки и другой крепёжный материал, используемый для соединения металлических деталей, следует подбирать из однородных или совместимых с этими деталями металлов.

Лит.: Хирте В., Сделай сам 1000 вещей, пер. с нем., М., 1970; Верховцев О.Г., Лютов К.П., Мастеру-любителю по электротехнике и электронике, Л., 1984; Макиенко Н.И., Общий курс слесарного дела, 2 изд., М., 1984; Арбузов М.О., Справочник молодого слесаря-ремонтника, М., 1985; Старичков B.C., Практикум по слесарным работам, 4 изд., М., 1985; Сюч Й., Азбука домашнего мастера, пер. с венг., М., 1985; Дом и усадьба, М., 1989; Мокрецов А.М., Елизаров А.И., Практика слесарного дела, М., 1989; Справочник по трудовому обучению. Пособие для учащихся 5-7 классов, М., 1992; Ерлыкин Л. А., Дом и участок. Книжный набор «Своими руками», кн. 3, М., 1993.